تنطوي المعالجة الحرارية للمعادن لجعلها أقوى على سلسلة من عمليات التسخين والتبريد المضبوطة المصممة لتغيير البنية المجهرية للمعدن وتعزيز خواصه الميكانيكية. وتتضمن العملية عادةً ثلاث خطوات رئيسية: تسخين المعدن إلى درجة حرارة محددة، وتثبيته عند درجة الحرارة هذه لفترة زمنية محددة مسبقًا، ثم تبريده وفقًا لطريقة محددة. يتم استخدام طرق مختلفة للمعالجة الحرارية، مثل التلدين والتلطيف والكربنة اعتمادًا على النتيجة المطلوبة ونوع المعدن.
التسخين إلى درجة حرارة محددة:
الخطوة الأولى في المعالجة الحرارية هي رفع درجة حرارة المعدن إلى مستوى يسمح بتغيير بنيته المجهرية. تختلف درجة الحرارة هذه حسب نوع المعدن وعملية المعالجة الحرارية المحددة المستخدمة. على سبيل المثال، في عملية التلدين، يتم تسخين المعدن إلى درجة حرارة تسمح للذرات بالتحرك بحرية أكبر، مما يساعد في تقليل الضغوط الداخلية ويجعل المعدن أكثر ليونة وسهولة في السحب.الثبات عند درجة الحرارة هذه للفترة الزمنية المناسبة:
بمجرد أن يصل المعدن إلى درجة الحرارة المطلوبة، يتم تثبيته عند درجة الحرارة المطلوبة لمدة محددة. يسمح هذا الوقت بحدوث التغييرات البنيوية المجهرية بشكل موحد في جميع أنحاء المعدن. يمكن أن تتراوح المدة الزمنية من بضع ثوانٍ إلى عدة ساعات، اعتمادًا على حجم القطعة المعدنية والمعالجة المحددة. على سبيل المثال، في حالة التصلب بالترسيب، يتم الاحتفاظ بالمعدن في درجة حرارة مرتفعة للسماح بتكوين مرحلة ثانية تزيد من قوة المعدن.
التبريد وفقًا للطرق المقررة:
- تعتبر عملية التبريد حاسمة لأنها تحدد الخصائص النهائية للمعدن. يمكن أن يتم التبريد ببطء، كما هو الحال في التلدين، للسماح للمعدن بالتليين وتخفيف الضغوط الداخلية، أو بسرعة، كما هو الحال في التبريد بالتبريد، لتقوية المعدن عن طريق تثبيت البنية المجهرية ذات درجة الحرارة العالية. بعد التبريد، غالبًا ما يتم استخدام التلطيف لتقليل الهشاشة التي يمكن أن تنتج عن التبريد السريع عن طريق إعادة تسخين المعدن إلى درجة حرارة أقل.
- طرق المعالجة الحرارية المختلفة:التلدين:
- تعمل هذه العملية على تليين المعدن وتحسين ليونة المعدن عن طريق تسخينه ثم تبريده ببطء. وهي مفيدة لجعل المعدن أسهل في التشغيل الآلي أو التشكيل.التقسية:
بعد تقسية المعدن من خلال التبريد، يتم استخدام عملية التقسية لتقليل هشاشته من خلال إعادة تسخينه ثم تبريده. تزيد هذه العملية من صلابة المعدن وليونته.
الكربنة:
