Atkaitinimas, normalizavimas, gesinimas ir grūdinimas yra keturi pagrindiniai ir dažniausiai naudojami metalo terminio apdorojimo procesai. Jų bendras tikslas yra pagerinti vidinę metalų struktūrą ir mechanines savybes kontroliuojant šildymo ir aušinimo procesus, kad jie būtų tinkamesni perdirbimui ir naudojimui. Kitame skyriuje išsamiai aprašoma šių keturių procesų reikšmė ir skirtumai.
Proceso seka
Paprastai pagrindinė sekametalo terminis apdorojimasyra tokia: atkaitinimas → normalizavimas → gesinimas → grūdinimas
Tai nėra fiksuota seka, o veikiau proceso eiga, kuri lanksčiai parenkama pagal skirtingas medžiagas ir pritaikymą. Pavyzdžiui, kai kurias dalis reikia tik atkaitinti, o kitoms reikia derinti grūdinimą ir grūdinimą (taip pat žinomas kaip grūdinimas), o kai kurios konstrukcinės dalys bus normalizuotos po grubaus apdirbimo, kad būtų pagerintas apdirbimas.
Įvairių procesų skirtumai ir funkcijos
Atkaitinimas
Atkaitinimas – tai metalo kaitinimo iki tam tikros temperatūros procesas, palaikymas tokioje temperatūroje, o po to lėtai aušinamas (dažniausiai krosnyje).
Tikslas: sumažinti kietumą, padidinti plastiškumą, pašalinti vidinį įtempį ir padaryti mikrostruktūrą vienodą ir stabilią.
Charakteristikos: metalas suminkštėja, todėl jį lengviau apdirbti; mikrostruktūra tampa vienodesnė; ir sumažėja vidinė įtampa.
Taikymas: naudojamas išankstiniam-plieno, kaltinių ir kt. apdirbimui. Pavyzdžiui, gaminantkrano kabliukaiarbakrumpliaračių movos, atkaitinimas gali užkirsti kelią deformacijai ar įtrūkimams, kuriuos sukelia vidinis įtempis.
Normalizuojasi
Normalizavimas yra panašus į atkaitinimą, tačiau šildymo temperatūra yra aukštesnė ir aušinimo greitis yra greitesnis (aušinimas oru).
Tikslas: pagerinti mikrostruktūrą, taip padidinant stiprumą ir tvirtumą.
Charakteristikos: greitesnis aušinimas nei atkaitinimas, smulkesni grūdeliai ir didesnis stiprumas bei kietumas nei atkaitintoje būsenoje.
Taikymas: dažniausiai naudojamas mažai{0}}legiruoto plieno ir vidutinio-anglies plieno konstrukcijų dalyse, pvz., krumpliaračių movos ir mechaninės dalys.
Gesinimas
Gesinimas yra metalo kaitinimo iki kritinės temperatūros (dažniausiai austenitinimo temperatūros) ir greito atšaldymo (pvz., vandens aušinimo, alyvos aušinimo arba oro aušinimo) procesas.
Tikslas: pasiekti didelį kietumą ir stiprumą bei pagerinti atsparumą dilimui.
Charakteristikos: įgauna martensitinę struktūrą; didelis kietumas, bet didelis trapumas.
Taikymas: dažniausiai naudojamas dalims, patiriamoms smūgių arba didelės apkrovos, pvz., krano grandinės kabliams,krumpliaračiais, ir veleno dalys. Po grūdinimo metalas yra labai kietas, bet silpnas; todėl dažniausiai jį reikia grūdinti.
Grūdinimas
Grūdinimas apima grūdinto metalo pakartotinį pašildymą iki 150–650 laipsnių, palaikymą tokioje temperatūroje ir atvėsinimą.
Tikslas: pašalinti trapumą, atsirandantį dėl gesinimo, ir subalansuoti stiprumą bei kietumą.
Charakteristikos: Tvirtumas šiek tiek sumažėja, tačiau tvirtumas ir plastiškumas žymiai pagerėja, todėl mikrostruktūra tampa stabilesnė.
Taikymas: paprastai naudojamas kartu su gesinimo; beveik visas grūdinto plieno dalis reikia grūdinti. Krano kabliai, krumpliaračių movos ir kiti apkrovą{1}}nešantys komponentai, pagaminti naudojant „gesinimo + grūdinimo“ procesą, yra ir kieti, ir kieti.
