Žíhanie, normalizácia, kalenie a popúšťanie sú štyri najzákladnejšie a bežne používané procesy pri tepelnom spracovaní kovov. Ich spoločným cieľom je zlepšiť vnútornú štruktúru a mechanické vlastnosti kovov prostredníctvom riadených procesov ohrevu a chladenia, čím sa stanú vhodnejšími na spracovanie a použitie. Nasledujúca časť podrobne popisuje význam a rozdiely medzi týmito štyrmi procesmi.
Postupnosť procesov
Všeobecne platí, že základná postupnosťtepelné spracovanie kovuje nasledovné: Žíhanie → Normalizácia → Kalenie → Temperovanie
Nejde o pevnú postupnosť, ale skôr o procesný tok, ktorý sa flexibilne volí podľa rôznych materiálov a aplikácií. Napríklad niektoré časti vyžadujú iba žíhanie, zatiaľ čo iné vyžadujú kombináciu kalenia a popúšťania (známe aj ako popúšťanie) a niektoré konštrukčné časti budú po hrubom obrábaní normalizované, aby sa zlepšila obrobiteľnosť.
Rozdiely a funkcie rôznych procesov
Žíhanie
Žíhanie je proces zahrievania kovu na určitú teplotu, udržiavanie pri tejto teplote a následné pomalé ochladzovanie (zvyčajne v peci).
Účel: Znížiť tvrdosť, zvýšiť plasticitu, odstrániť vnútorné napätie a urobiť mikroštruktúru jednotnou a stabilnou.
Charakteristika: Kov zmäkčuje, čím sa uľahčuje jeho spracovanie; mikroštruktúra sa stáva rovnomernejšou; a znižuje sa vnútorný stres.
Aplikácie: Používa sa na pred{0}}spracovanie ocele, výkovkov atď. Napríklad pri výrobežeriavové hákyaleboozubené spojkyžíhaním možno zabrániť deformácii alebo praskaniu spôsobenému vnútorným napätím.
Normalizácia
Normalizácia je podobná žíhaniu, ale teplota ohrevu je vyššia a rýchlosť chladenia je rýchlejšia (chladenie vzduchom).
Účel: Zlepšiť mikroštruktúru a tým zvýšiť pevnosť a húževnatosť.
Charakteristika: Rýchlejšie chladenie ako žíhanie, jemnejšie zrná a vyššia pevnosť a tvrdosť ako v žíhanom stave.
Aplikácie: Bežne sa používa v konštrukčných častiach z nízko{0}}legovanej ocele a stredne{1}}uhlíkovej ocele, ako sú ozubené spojky a mechanické časti.
Kalenie
Kalenie je proces ohrevu kovu nad jeho kritickú teplotu (zvyčajne austenitizačná teplota) a následné rýchle ochladenie (napr. chladenie vodou, chladenie oleja alebo chladenie vzduchom).
Účel: Získať vysokú tvrdosť a vysokú pevnosť a zlepšiť odolnosť proti opotrebovaniu.
Charakteristika: Získava martenzitickú štruktúru; vysoká tvrdosť, ale vysoká krehkosť.
Použitie: Bežne sa používa na diely vystavené nárazom alebo vysokému zaťaženiu, ako sú háky žeriavových reťazí,ozubené kolesáa časti hriadeľa. Po ochladení je kov veľmi tvrdý, ale má slabú húževnatosť; preto zvyčajne vyžaduje temperovanie.
Temperovanie
Temperovanie zahŕňa opätovné zahriatie kaleného kovu na 150 až 650 stupňov, jeho udržiavanie na tejto teplote a následné ochladenie.
Účel: Eliminovať krehkosť spôsobenú kalením a vyvážiť pevnosť a húževnatosť.
Charakteristika: Pevnosť mierne klesá, ale húževnatosť a plasticita sa výrazne zlepšujú, výsledkom čoho je stabilnejšia mikroštruktúra.
Aplikácie: Zvyčajne sa používa v spojení s kalením; takmer všetky diely z kalenej ocele vyžadujú temperovanie. Žeriavové háky, ozubené spojky a ďalšie nosné-komponenty vyrobené procesom „kalenie + temperovanie“ sú tvrdé a odolné.
