عملیات حرارتی فولاد به این منظور انجام می شود که خواص فیزیکی و شیمیایی قطعه فولادی به تعادل مورد نظر برسد و قطعه مورد نظر برای کاربردی که مدنظر است بهترین کارایی ممکن را داشته باشد. این عملیات مراحل مختلفی دارد که در ادامه، به معرفی آنها خواهیم پرداخت: عملیات حرارت دهی فولاد تا دمای بالاتر از 723 درجه سانتیگراد (مناسب برای فولاد و چدن) که به مراحل زیر تقسیم میشود: 1.آنیل کردن (باز پخت) 2.نرماله کردن 3.سخت کردن یا کوئینچ کردن 4.آستمپر کردن 5.مارتمپر کردن
عملیات حرارت دهی فولاد تا دمای کمتر از 723 درجه سانتیگراد(مناسب برای آلیاژهای فولاد) نیز به مراحل زیر بخشبندی میگردد: 1.آنیل کردن ضمن عملیات 2.تنش زدایی 3.کروی کردن به طور کلی، آنیل کردن به به هر نوع عملیات حرارتی فولاد که منجر به تشکیل ساختاری به جز مارتنزیت و با سختی کمتر و انعطاف پذیری زیاد شود اطلاق میشود. همچنین در نرماله کردن قطعه تا دمای محدوده آستنیت حرارت می بیند و سپس در تماس با هوای آزاد تا دمای محیط سرد می شود.
در سخت کردن یا همان کوئینچ کردن، قطعه پس از گرم شدن به منظور افزایش سختی به سرعت در مایع سیال مخصوص که معمولا آب، روغن، حمام نمک یا دیگر محلول های مخصوص برحسب رسیدن به خواص مورد نظر سرد می شود. یکی دیگر از عملیات حرارتی فولاد، آستمپر کردن است. این عملیات برای کاهش تنش هایی استفاده می شود که در حین عملیات سخت کردن فولاد ایجاد شده اند. در نهایت، به عملیات مارتمپرینگ فولاد، سریع سرد کردن غیر پیوسته یا مار کوئینچینگ هم میگویند. در طی این نوع از عملیات حرارتی، فولاد را تا دمای آستینیته گرم کرده و در مرحله بعد، آن را به سرعت درون روغن داغ که دمای 175 درجه سانتی گراد دارد سرد میکنند.
انواع روش های عملیات حرارتی
به طور کلی از یکی از 4 روش زیر برای انجام عملیات حرارتی استفاده میشود:
1.کربن دهی سطحی
2.آنیل کامل
3.نرمالیزاسیون
4.کوئیچ تمپر
کربن دهی سطحی را میتوان مقرون به صرفهترین و سادهترین روش برای انجام عملیات حرارتی دانست. در این روش برای افزایش سختی فولاد از کربن استفاده میشود و خود به سه روش کربن دهی جامد، کربن دهی مایع و کربن دهی گازی تقسیم میشود.
به چه منظوری عملیات حرارتی انجام میشود؟ همانطور که در تعریف عملیات حرارتی اشاره شد، هدف اصلی از انجام این کار، بهبود خواص فیزیکی، بدون ایجاد تغییر در شکل و ماهیت شیمیایی فولاد، فلزات و ... است. البته حذف تنشهای باقی مانده در قطعه، افزایش مقاومت به سایش، پالایش دانهها و ... هم از دیگر اهدافی است که به منظور رسیدن به آنها، از عملیات حرارتی استفاده میشود.