Metallin lämpökäsittely

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Metallin lämpökäsittelyllä tarkoitetaan prosessia, jossa metallikappaleen lämpötilaa korotetaan ja metallin mikrorakenteessa ja mekaanisissa ominaisuuksissa tapahtuu haluttuja muutoksia. Metallikappale ei sula lämpökäsittelyissä. Lämpökäsittelyillä voidaan vaikuttaa kappaleen kovuuteen, lujuteen, sitkeyteen ja kulutuskestävyyteen. Lämpökäsittelyn vaikutus voi ulottua koko kappaleeseen tai rajoittua vain sen pintaan tai rajattuun osaan. Esimerkkejä lämpökäsitellyistä esineistä ovat hammaspyörät, puukon terät ja vaativat akselit.

Lämpökäsittelyjä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Karkaisu[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Karkaisussa kappale kuumennetaan ja kuumennuksen jälkeen jäähdytetään hyvin nopeasti.

Päästöhehkutus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Teräskappaleen karkaisun jälkeen tehdään päästöhehkutuksia, joiden ansiosta kappaleen kovuus laskee ja myötöraja ja venymä nousevat. Päästöhehkutus on olennainen osa karkaisuprosessia ja päästöhehkutuksen lämpötilalla ja ajalla on merkittävä vaikutus teräskappaleen ominaisuuksiin.

Pehmeäksihehkutus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Hehkuttamalla useat materiaalit kuten kupari pehmenevät.

Liuoshehkutus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Metallia hehkutetaan solvus-lämpötilan yläpuolella, kunnes aiemmissa käsittelyissä erkautuneet faasit ovat liuenneet ja rakenne on muuttunut homogeeniseksi jähmeäksi liuokseksi.

Esimerkiksi teräkselle ennen karkaisua tehtävä austenointihehkus on liuoshehkutus.

Rekristallisaatiohehkutus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kylmämuokatun kappaleen rakeet litistyvät muokkaussuunnassa ja kappale muokkauslujittuu. Rekristallisaatiohehkutuksessa kiderakenne järjestyy uudelleen. Kappaleen kovuus ja venymä palaavat kylmämuokkausta edeltäviin arvoihinsa.

Erkautuskarkaisu[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Erkautuskarkenevat metalliseokset saavuttavat lopullisen kovuutensa keinovanhennushehkutuksessa. Liuoksessa olevat seosaineet ydintyvät ja muodostavat yhdisteitä, dispersioita tai erkaumia, perusmetallin rakenteeseen. Erkaumat vastustavat tehokkaasti dislokaatioiden liikettä.

Erkautuskarkaistavia metalliseoksia ovat esimerkiksi duralumiini ja kromikupari.

Jännityksenpoistohehkutus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Metallirakenteisiin saattaa tulla haitallisia jännityksiä esimerkiksi hitsauksen yhteydessä. Jännityksenpoistohehkutus tehdään metallin päästölämpötilan alapuolella.

Kaasunpoistohehkutus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Mikäli metallikappale on ollut ympäristössä, missä kaasujen osapaineet ovat olleet korkeita, on usein olemassa riski, että kaasut (etenkin vety) rikastuvat metallirakenteen raerajoille ja aiheuttavat haurautta. Tyypillinen lämpötila kaasunpoistohehkutuksessa on 200°C. Kaasunpoistohehkutus on ehdottoman välttämätön esimerkiksi kovakromauksen jälkeen.

Sintraushehkutus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sintraushehkutuksessa metallijauheesta puristettu ns. vihreä kappale saavuttaa kiinteän, tiheän rakenteen. Prosessissa metallijauhepartikkelit sulautuvat toisiinsa diffuusion vaikutuksesta. Partikkelit tai niiden osat eivät sula prosessissa.

Uunityyppejä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lämpökäsittelyissä käytetyt uunit ovat joko jatkuvatoimisia tai panostyyppisiä. Osassa uuneja on kontrolloitava atmosfääri, eli prosessin aikana uunissa on joko inertti tai pelkistävä atmosfääri.

  • Panosuuni
  • Rulla-arinauuni
Jatkuvatoiminen läpivetouuni, missä lämpökäsiteltävät kappaleet asetettaan arinalle joka kulkee uunin läpi.
  • Askelpalkkiuuni
  • Kellouuni
  • Leijupeti
  • Rumpu-uuni
  • Suolakylpy
  • Tyhjöuuni

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]