Ανόπτηση: Μαλάκυνση για Βελτίωση της Κατεργασιμότητας
Η επιθερμανσία είναι μια θερμική κατεργασία που σχεδιάζεται για τη μαλάκωση στρογγυλών ράβδων, την απόσταξη εσωτερικών τάσεων και τη βελτίωση της δομής των κόκκων, με αποτέλεσμα τη βελτίωση της εργασιμότητας και της δυνατότητας διαμόρφωσης. Η στρογγυλή ράβδος θερμαίνεται σε συγκεκριμένη θερμοκρασία (συνήθως 800–900°C για ανθρακούχο χάλυβα), διατηρείται σε αυτήν για επαρκή χρονικό διάστημα ώστε να επιτευχθεί πλήρης αυστενιτοποίηση και στη συνέχεια ψύχεται αργά στον κλίβανο. Αυτή η αργή ψύξη οδηγεί σε μια χοντρή περλιτική ή φερριτική-περλιτική μικροδομή, με αποτέλεσμα τη μείωση της σκληρότητας και τη βελτίωση της ελαστικότητας. Οι επιθερμανθείσες στρογγυλές ράβδοι είναι ευκολότερο να κοπούν, να τρυπηθούν και να διαμορφωθούν, κάνοντάς τις ιδανικές για περίπλοκες κατεργασίες μηχανικής ή κρύες διαμορφώσεις, όπου η υπερβολική σκληρότητα θα προκαλούσε φθορά των εργαλείων ή ραγίσματα του υλικού. Αυτή η κατεργασία χρησιμοποιείται επίσης για την εξάλειψη των επιπτώσεων προηγούμενης κρύας εργασίας και για την ομογενοποίηση της μικροδομής του υλικού προκειμένου να προετοιμαστεί για επόμενη θερμική κατεργασία.
Κανονικοποίηση: Βελτίωση της δομής των κόκκων για ομοιόμορφες ιδιότητες
Η διαδικασία της κανονικοποίησης περιλαμβάνει τη θέρμανση στρογγυλών ράβδων σε θερμοκρασία πάνω από το ανώτερο κρίσιμο σημείο (συνήθως 850–950°C), τη διατήρησή τους σε αυτή τη θερμοκρασία για επαρκή χρονικό διάστημα και στη συνέχεια την ψύξη τους σε ακίνητο αέρα. Αυτή η διαδικασία παράγει μια ομοιόμορφη, λεπτοκόκκη περλιτική μικροδομή, η οποία προσφέρει καλύτερη ισορροπία μεταξύ αντοχής και ταυτόχρονα δυσθραυστότητας σε σύγκριση με την κατάσταση «ως-κυληθέν». Η κανονικοποίηση εξαλείφει τις χοντροκόκκες δομές και τις εσωτερικές τάσεις που ενδέχεται να προκύψουν κατά τη διάρκεια της σφυρηλάτησης ή της κύλισης, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή σε κρούση και διασφαλίζοντας πιο ομοιόμορφες μηχανικές ιδιότητες σε ολόκληρη τη διατομή της στρογγυλής ράβδου. Οι κανονικοποιημένες στρογγυλές ράβδοι χρησιμοποιούνται συνήθως για δομικά εξαρτήματα, οδοντωτούς τροχούς και άξονες που απαιτούν μέτρια αντοχή και καλή μηχανολογησιμότητα. Για πολλά ανθρακούχα και χαμηλοκραματούμενα χάλυβες, η κανονικοποίηση αποτελεί την τελική διαδικασία θερμικής κατεργασίας, ικανοποιώντας τις καθορισμένες απαιτήσεις μηχανικών ιδιοτήτων χωρίς την ανάγκη βαφής και επαναθέρμανσης.
Σβέσιμο: Επίτευξη Μέγιστης Σκληρότητας
Το σβέσιμο αναφέρεται στη γρήγορη ψύξη κυλινδρικών ράβδων από τη θερμοκρασία αυστηνιτοποίησης, προκειμένου να μετατραπεί η μικροδομή τους σε σκληρή μαρτενσίτη. Ανάλογα με την ποιότητα του χάλυβα, οι κυλινδρικές ράβδοι θερμαίνονται σε θερμοκρασία 800–950°C και στη συνέχεια ψύχονται γρήγορα σε ένα μέσο σβεσίματος, όπως νερό, λάδι ή διάλυμα πολυμερούς. Το σβέσιμο με νερό παρέχει τον ταχύτερο ρυθμό ψύξης και οδηγεί στην υψηλότερη σκληρότητα, αλλά αυξάνει τον κίνδυνο παραμόρφωσης και ραγίσματος, ειδικά σε κυλινδρικές ράβδους με πολύπλοκες διατομές.
Επανασκλήρυνση: Ισορροπία Μεταξύ Σκληρότητας και Τανυστότητας
Η επαναθέρμανση (tempering) είναι μια απαραίτητη διαδικασία που ακολουθεί την βαφή (quenching) και στόχο έχει τη μείωση της ευθραυστότητας, την απόσταξη των εσωτερικών τάσεων και την επίτευξη του επιθυμητού συνδυασμού σκληρότητας και ταυτόχρονα αντοχής σε κρούση. Η βαμμένη στρογγυλή ράβδος υποβάλλεται εκ νέου σε θέρμανση σε θερμοκρασία μεταξύ 150°C και 650°C, διατηρείται για ορισμένο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια ψύχεται σε ακίνητο αέρα. Η επαναθέρμανση σε χαμηλή θερμοκρασία (150–300°C) μειώνει ελαφρώς τη σκληρότητα, ενώ διατηρεί υψηλή αντοχή στη φθορά, σχηματίζοντας μικροδομή επαναθερμασμένου μαρτενσίτη, κάνοντάς την ιδανική για κοπτικά εργαλεία και μήτρες. Η επαναθέρμανση σε μεσαία θερμοκρασία (350–500°C) επιτυγχάνει ισορροπία μεταξύ αντοχής, ταυτόχρονα αντοχής σε κρούση και ελαστικότητας, και είναι κατάλληλη για ελατήρια και αξονικά εξαρτήματα υψηλής φόρτισης. Η επαναθέρμανση σε υψηλή θερμοκρασία (500–650°C) παράγει μικροδομή σορβίτη με υψηλή αντοχή σε κρούση και δυσταμία, σε συνδυασμό με καλή αντοχή σε υπερβολική παραμόρφωση (yield strength) και εφελκυστική αντοχή (tensile strength), καθιστώντας την ιδανική επιλογή για εκκεντροφόρους άξονες, ράβδους σύνδεσης και δομικά εξαρτήματα που υφίστανται κρουστικά φορτία. Αυτή η κατάσταση βαμμένης και επαναθερμασμένης (Q&T) ράβδου αποτελεί τη συνηθέστερη διαδικασία θερμικής κατεργασίας για στρογγυλές ράβδους από ανθεκτικό χάλυβα που απαιτούν βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες.
