Terminio apdorojimo tikslas – pagerinti plieno vamzdžių ir tiksliųjų plieno vamzdžių mechanines savybes, pašalinti liekamuosius įtempius ir pagerinti plieno metalų apdirbamumą. Atsižvelgiant į konkrečius tikslus, terminio apdorojimo procesus galima iš esmės suskirstyti į dvi kategorijas: parengiamąjį terminį apdorojimą ir galutinį terminį apdorojimą.
Parengiamasis terminis apdorojimas
Parengiamojo terminio apdorojimo tikslas – pagerinti darbingumą, pašalinti vidinius įtempimus, paruošti palankią metalurginę struktūrą galutiniam terminiam apdorojimui. Procesai apima atkaitinimą, normalizavimą, senėjimą ir gesinimą bei grūdinimą.
(1) Atkaitinimas ir normalizavimas
Karštai apdorotiems ruošiniams taikomas atkaitinimas ir normalizavimas. Anglinis plienas ir legiruotasis plienas, kuriame anglies kiekis didesnis nei 0,5 %, dažnai atkaitinami, kad sumažintų jų kietumą ir palengvintų pjovimą. Ir atvirkščiai, tie, kurių anglies kiekis mažesnis nei 0,5 %, yra normalizuojamas, kad būtų išvengta per didelio minkštumo, dėl kurio įrankis gali prilipti pjovimo metu. Atkaitinimas ir normalizavimas taip pat tobulina grūdėtąsias struktūras, homogenizuoja mikrostruktūras ir paruošia medžiagą tolesniam terminiam apdorojimui. Šie procesai paprastai atliekami po ruošinių gamybos ir prieš grubų apdirbimą.
(2) Senėjimo gydymas
Senėjimo apdorojimas pirmiausia naudojamas siekiant pašalinti vidinį įtempį, susidarantį ruošinių gamybos ir apdirbimo metu. Dalims, kurioms reikalingas bendras tikslumas, pakanka vieno sendinimo prieš apdailą, kad būtų išvengta per didelio transportavimo. Tačiau dalims, kurioms keliami didesni tikslumo reikalavimai (pvz., koordinačių gręžimo mašinos dėžė), gali prireikti dviejų ar daugiau senėjimo apdorojimo. Paprastoms dalims paprastai nereikia senėjimo.
Be liejinių, prasto standumo tiksliosios dalys (pvz., tikslūs švininiai varžtai) dažnai yra apdorojamos daug kartų senėjimu nuo neapdoroto iki pusiau apdirbimo, kad būtų pašalintas vidinis įtempis ir stabilizuotas apdorojimo tikslumas. Kai kurioms ašinėms dalims taip pat reikalingas senėjimo apdorojimas po ištiesinimo.
(3) Grūdinimas ir grūdinimas
Grūdinimas ir grūdinimas apima grūdinimą, po kurio seka grūdinimas aukštoje temperatūroje. Šis procesas suteikia vienodą ir smulkiagrūdę grūdinto sorbito struktūrą, paruošiančią medžiagą sumažintai deformacijai vėlesnio paviršiaus grūdinimo ir azotavimo metu. Taigi gesinimas ir grūdinimas taip pat gali būti paruošiamasis terminis apdorojimas.
Dėl puikių visapusiškų mechaninių savybių grūdinimas ir grūdinimas taip pat gali būti naudojamas kaip galutinis terminis apdorojimas dalims, kurioms taikomi nedideli kietumo ir atsparumo dilimui reikalavimai.
Galutinis terminis apdorojimas
Galutinio terminio apdorojimo tikslas – pagerinti mechanines savybes, tokias kaip kietumas, atsparumas dilimui ir stiprumas.
(1) Gesinimas
Gesinimas gali būti paviršiaus gesinimas arba gesinimas. Paviršiaus gesinimas yra plačiai naudojamas dėl minimalios deformacijos, oksidacijos ir dekarbonizacijos. Jis pasižymi dideliu išoriniu stiprumu, dideliu atsparumu dilimui ir išlaiko gerą vidinį tvirtumą ir atsparumą smūgiams. Siekiant pagerinti paviršiumi gesinamų dalių mechanines savybes, dažnai iš anksto atliekamas paruošiamasis terminis apdorojimas, pvz., grūdinimas ir grūdinimas arba normalizavimas. Tipiškas proceso eiga yra: pjovimas → kalimas → normalizavimas (arba atkaitinimas) → grubus apdirbimas → grūdinimas ir grūdinimas → pusapdailinis apdirbimas → paviršiaus grūdinimas → baigiamasis apdirbimas.
(2) Karbiuravimas ir gesinimas
Karbiavimas ir gesinimas tinka mažai anglies išskiriantiems ir mažai legiruotoms plienams. Šis procesas padidina anglies kiekį detalės paviršiuje, todėl po grūdinimo paviršius yra labai kietas, o šerdis išlaiko vidutinį stiprumą, didelį kietumą ir plastiškumą. Karbiuravimas gali būti visiškas arba dalinis, o pastarajam reikalingos priemonės, apsaugančios nuo angliavandenių susidarymo (pvz., vario dengimas arba antikarbonizacija) nekarbonizuotose vietose. Dėl didelės deformacijos ir karbonizavimo gylio, paprastai nuo 0,5 iki 2 mm, karbiuravimo procesas paprastai suplanuojamas tarp pusapdailinio ir galutinio apdirbimo.
Tipiškas proceso eiga yra: pjovimas → kalimas → normalizavimas → grubus ir pusiau apdirbimas → karbiuravimas ir gesinimas → baigiamasis apdirbimas.
Kai iš dalies karbonizuotos dalies nekarbonizuota dalis padidinama, kad būtų galima pašalinti perteklinius karbonizuotus sluoksnius, šis pašalinimo veiksmas turėtų būti atliktas po karbiuracijos, bet prieš gesinimą.
(3) Azotavimas
Nitridavimas apima azoto atomų įsiskverbimą į metalo paviršių, kad susidarytų azoto junginių sluoksnis. Nitriduotas sluoksnis padidina detalės paviršiaus kietumą, atsparumą dilimui, atsparumą nuovargiui ir atsparumą korozijai. Kadangi azotavimas vyksta žemoje temperatūroje su minimalia deformacija ir sukuria ploną sluoksnį (paprastai ne daugiau kaip 0.6-0,7 mm), nitridavimo procesas turėtų būti suplanuotas kuo vėliau. Siekiant sumažinti deformaciją azotinimo metu, po pjovimo paprastai atliekamas įtempį mažinantis grūdinimas aukštoje temperatūroje.
