Xử lý nhiệt là gì ?
Xử lý nhiệt là phương pháp xử lý tận dụng những thay đổi về cấu trúc xảy ra khi kim loại chứa carbon (chủ yếu là vật liệu thép) được nung nóng và làm mát để cải thiện tính chất và khả năng chống mài mòn của vật liệu.Các phương pháp xử lý nhiệt điển hình bao gồm “ủ”, “bình thường hóa”, “Tôi” và “Ram”, có thể làm cứng hoặc làm mềm vật liệu thép.Thay đổi tùy thuộc vào thời gian làm mát và hoạt động gia nhiệt sau khi nung thép đến nhiệt độ biến nó thành cấu trúc kim loại. Bu lông có độ bền kéo cao, bu lông đầu lục giác, vít định vị, bu lông thép đặc biệt cho ô tô, vít tự khoan…. v.v. thường được xử lý nhiệt sau khi tạo hình để đạt được các đặc tính cơ học mong muốn như độ bền và độ dẻo dai.
Các quy trình xử lý nhiệt bao gồm
Xử lý nhiệt có thể được chia thành 2 loại “xử lý nhiệt bề mặt” và “xử lý nhiệt tổng thể”.
-“Xử lý nhiệt bề mặt” bao gồm xử lý nhiệt bằng sóng cao tần và xử lý thấm Cacbon , là phương pháp cải thiện hiệu suất của lớp bề mặt bằng cách làm cứng bề mặt vật liệu thép.
– “Xử lý nhiệt toàn bộ” là phương pháp truyền nhiệt vào bên trong vật liệu thép để thay đổi độ cứng và cấu trúc của nó.
Các loại xử lý nhiệt tổng thể điển hình là “Tôi “, “ủ”, “Ram ” và “bình thường hóa”.
Mỗi việc được thực hiện cho các mục đích sau:
Tôi(Gia nhiệt) : Tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn
Ủ: Kết hợp với tôi để điều chỉnh độ cứng và tăng độ dẻo dai
Ram: Làm mềm thép để cải thiện khả năng làm việc
Chuẩn hóa: Đồng nhất cấu trúc kim loại để mang lại độ bền và tính chất cơ học
Cần phải sử dụng các phương pháp xử lý nhiệt này một cách khác nhau cho từng sản phẩm và điều chỉnh các điều kiện xử lý nhiệt để đạt được hiệu suất mong muốn.
Chi tiết các đặc điểm của từng phương pháp xử lý nhiệt được ghi ở phần dưới :
1,Tôi (nhiệt luyện) : Mục đích tăng độ cứng （焼き入れ）
“Tôi ” nghĩa là thép được nung nóng lên trên 730°C để làm cứng hoặc tăng cường độ của nó, sau đó được làm nguội nhanh chóng đến 250°C trong môi trường thích hợp.Mặc dù nó cứng và cực kỳ bền nhưng cũng giòn nên thường được tôi ram lại .Tôi là phương pháp xử lý nhiệt được sử dụng phổ biến nhất để cải thiện độ bền và độ cứng của vật liệu thép.Độ cứng của quá trình Tôi thay đổi tùy thuộc vào lượng cacbon có trong vật liệu thép.Hàm lượng carbon càng cao thì độ cứng càng cao cho đến khi hàm lượng carbon còn khoảng 0,6%.Đặc điểm của nó là làm nóng và giữ vật liệu ở nhiệt độ biến nó thành cấu trúc gọi là austenite, sau đó làm nguội nhanh chóng để biến nó thành cấu trúc gọi là martensite. Do đó, kiểm soát nhiệt độ là một quá trình quan trọng vì tốc độ gia nhiệt, làm mát và nhiệt độ cài đặt ảnh hưởng đến sự hình thành mô.
2,Ủ : Mục đính tăng độ dẻo(độ bền)（焼き戻し）
“Ủ” làm nóng thép ở nhiệt độ dưới 730°C và nguội đi nhanh chóng.
Hầu như không có công đoạn “Ủ” riêng lẻ, Mà quy trìnhthường sẽ là 2 công đoạn xử lý “Tôi” + “Ủ”.
Ủ là quá trình xử lý nhiệt làm thép cứng hoặc thường hóa thép, nhằm mục đích giảm độ cứng và tăng độ dẻo(độ bền). Thép sau khi tôi có độ cứng cao nhưng lại giòn và dễ bị va đập nên được Ủ để điều chỉnh độ cứng cho phù hợp với các bộ phận cơ khí và tăng thêm khả năng chống va đập.Thông thường, nhiệt độ Ủ là 400°C~600°C hoặc cao hơn đối với thép kết cấu nhằm tăng độ dẻo(độ bền) mong muốn và Ủ khoảng 150°C~ 200°C nhằm tăng độ cứng.
Được phân làm 2 loại Ở nhiệt độ cao thì gọi là Ủ ở nhiệt độ cao, ở nhiệt độ thấp thì gọi là Ủ ở nhiệt độ thấp.
3,Ram: Mục đích làm mềm （焼きなまし）
“Ram” chủ yếu làm mềm thép, để dễ cắt hơn và ngăn ngừa quá trình xử lý không đồng đều và nứt.nung nóng lên trên 730°C nhằm mục đích điều chỉnh cấu trúc tinh thể hoặc loại bỏ ứng suất bên trong, sau đó làm nguội rất chậm đến 550°C, sau đó làm nguội nhanh hơn một chút đến nhiệt độ thấp hơn .
4,Thường hóa thép （焼きならし）
Bình thường hóa là quá trình xử lý nhiệt giúp loại bỏ độ cứng không đồng đều và ứng suất dư do quá trình xử lý như cán.
Nó cũng được sử dụng rộng rãi như một phương pháp tiền xử lý để làm cứng và ủ, đồng thời nhằm mục đích cải thiện tính chất cơ học và khả năng gia công bằng cách tinh chỉnh đồng nhất cấu trúc kim loại thô và loại bỏ ứng suất dư.Do đó, việc chuẩn hóa được sử dụng để cân bằng biến dạng xảy ra và mang lại cho nó các đặc tính cơ học cơ bản .
