Tujuan rawatan haba adalah untuk meningkatkan sifat mekanikal paip keluli dan paip keluli ketepatan, menghapuskan tegasan sisa, dan meningkatkan kebolehmesinan logam keluli. Bergantung pada objektif khusus, proses rawatan haba boleh dikelaskan secara meluas kepada dua kategori: rawatan haba persediaan dan rawatan haba akhir.
Rawatan Haba Persediaan
Matlamat rawatan haba persediaan adalah untuk meningkatkan kebolehkerjaan, menghapuskan tegasan dalaman, dan menyediakan struktur metalurgi yang baik untuk rawatan haba akhir. Proses yang terlibat termasuk penyepuhlindapan, penormalan, penuaan, dan pelindapkejutan dan pembajaan.
(1) Penyepuhlindapan dan Penormalan
Penyepuhlindapan dan penormalan digunakan pada kosong yang dikerjakan dengan panas. Keluli karbon dan keluli aloi dengan kandungan karbon lebih besar daripada 0.5% selalunya disepuhlindap untuk mengurangkan kekerasannya dan memudahkan pemotongan. Sebaliknya, mereka yang mempunyai kandungan karbon di bawah 0.5% menjalani penormalan untuk mengelakkan kelembutan berlebihan yang boleh menyebabkan alat melekat semasa pemotongan. Penyepuhlindapan dan penormalan juga menapis struktur bijian, menyeragamkan mikrostruktur, dan menyediakan bahan untuk rawatan haba seterusnya. Proses ini biasanya dilakukan selepas pembuatan kosong dan sebelum pemesinan kasar.
(2) Rawatan Penuaan
Rawatan penuaan digunakan terutamanya untuk menghapuskan tekanan dalaman yang dijana semasa pembuatan dan pemesinan kosong. Untuk bahagian yang memerlukan ketepatan am, rawatan penuaan tunggal sebelum penamat adalah mencukupi untuk mengelakkan pengangkutan yang berlebihan. Walau bagaimanapun, untuk bahagian yang mempunyai keperluan ketepatan yang lebih tinggi (seperti kotak mesin bor koordinat), dua atau lebih rawatan penuaan mungkin diperlukan. Bahagian mudah umumnya tidak memerlukan rawatan penuaan.
Selain daripada tuangan, bahagian ketepatan dengan ketegaran yang lemah (cth, skru plumbum ketepatan) sering menjalani pelbagai rawatan penuaan antara pemesinan kasar dan separuh siap untuk menghilangkan tekanan dalaman dan menstabilkan ketepatan pemprosesan. Sesetengah bahagian paksi juga memerlukan rawatan penuaan selepas diluruskan.
(3) Pelindapkejutan dan Pembajaan
Pelindapkejutan dan pembajaan melibatkan pelindapkejutan diikuti dengan pembajaan suhu tinggi. Proses ini menghasilkan struktur sorbit terbaja yang seragam dan berbutir halus, menyediakan bahan untuk ubah bentuk yang berkurangan semasa pelindapkejutan permukaan dan nitriding seterusnya. Oleh itu, pelindapkejutan dan pembajaan juga boleh berfungsi sebagai rawatan haba persediaan.
Oleh kerana sifat mekanikal komprehensifnya yang sangat baik, pelindapkejutan dan pembajaan juga boleh digunakan sebagai rawatan haba akhir untuk bahagian dengan keperluan sederhana untuk kekerasan dan rintangan haus.
Rawatan Haba Akhir
Objektif rawatan haba akhir adalah untuk meningkatkan sifat mekanikal seperti kekerasan, rintangan haus, dan kekuatan.
(1) Pelindapkejutan
Pelindapkejutan boleh menjadi pelindapkejutan permukaan atau melalui pelindapkejutan. Pelindapkejutan permukaan digunakan secara meluas kerana ubah bentuk minimum, pengoksidaan, dan penyahkarbonan. Ia menawarkan kekuatan luaran yang tinggi, rintangan haus yang baik, dan mengekalkan keliatan dalaman yang baik dan rintangan hentaman. Untuk meningkatkan sifat mekanikal bahagian yang dipadamkan permukaan, rawatan haba persediaan seperti pelindapkejutan dan pembajaan atau penormalan selalunya dilakukan terlebih dahulu. Aliran proses biasa ialah: memotong → penempaan → menormalkan (atau penyepuhlindapan) → pemesinan kasar → pelindapkejutan dan pembajaan → pemesinan separuh siap → pelindapkejutan permukaan → pemesinan kemasan.
(2) Carburizing dan Quenching
Karburasi dan pelindapkejutan sesuai untuk keluli rendah karbon dan aloi rendah. Proses ini meningkatkan kandungan karbon permukaan bahagian, menghasilkan kekerasan permukaan yang tinggi selepas pelindapkejutan, manakala teras mengekalkan kekuatan sederhana, keliatan tinggi dan keplastikan. Pengkarbonan boleh sama ada penuh atau separa, dengan yang kedua memerlukan langkah anti-karburisasi (cth, penyaduran kuprum atau salutan anti-karburisasi) untuk kawasan yang tidak berkarbur. Disebabkan oleh ubah bentuk yang ketara dan kedalaman pengkarburan biasanya antara 0.5 dan 2mm, proses pengkarbonan biasanya dijadualkan antara pemesinan separuh siap dan penamat.
Aliran proses biasa ialah: memotong → penempaan → menormalkan → pemesinan kasar dan separuh siap → pengkarburan dan pelindapkejutan → pemesinan kemasan.
Apabila bahagian yang tidak dikarburkan bagi bahagian yang dikarburkan sebahagiannya diperbesarkan untuk membolehkan penyingkiran lapisan berkarbur berlebihan, langkah penyingkiran ini harus berlaku selepas pengkarburan tetapi sebelum pelindapkejutan.
(3) Nitriding
Nitriding melibatkan penyusupan atom nitrogen ke dalam permukaan logam untuk membentuk lapisan sebatian nitrogen. Lapisan nitrided meningkatkan kekerasan permukaan bahagian, rintangan haus, kekuatan keletihan dan rintangan kakisan. Memandangkan nitriding beroperasi pada suhu rendah dengan ubah bentuk yang minimum dan menghasilkan lapisan nipis (biasanya tidak melebihi 0.6-0.7mm), proses nitriding harus dijadualkan selewat mungkin. Untuk meminimumkan ubah bentuk semasa nitriding, pembajaan suhu tinggi yang melegakan tekanan biasanya dilakukan selepas pemotongan.
