Kuumtöötlus "neli tuld"

1. Normaliseerimine

Sõna „normaliseerimine” ei iseloomusta protsessi olemust. Täpsemalt on see homogeniseerimis- või terade täpsustamise protsess, mille eesmärk on muuta koostis kogu detaili ulatuses ühtlaseks. Termilisest vaatepunktist on normaliseerimine jahutamise protsess vaikuses või tuules pärast austeniseerivat kuumutussektsiooni. Tavaliselt kuumutatakse toorikut umbes 55 °C-ni üle Fe-Fe3C faasidiagrammi kriitilise punkti. Seda protsessi tuleb kuumutada, et saada homogeenne austeniidi faas. Kasutatav tegelik temperatuur sõltub terase koostisest, kuid on tavaliselt umbes 870 °C. Valuterase omaduste tõttu viiakse normaliseerimine tavaliselt läbi enne valuplokkide töötlemist ja enne terasvalude ja -sepistete karastamist. Õhkjahutusega karastatud terasid ei liigitata normaliseeritud terasteks, kuna need ei omanda normaliseeritud terastele tüüpilist perliitset mikrostruktuuri.

2. Lõõmutamine

Sõna „lõõmutus” tähistab töötlemismeetodit, mille käigus kuumutatakse ja hoitakse sobival temperatuuril ning seejärel jahutatakse sobiva kiirusega, peamiselt metalli pehmendamiseks, saavutades samal ajal muid soovitud omadusi või mikrostruktuurilisi muutusi. Lõõmutamise põhjuste hulka kuuluvad muu hulgas parem töödeldavus, külmtöötlemise lihtsus, paremad mehaanilised või elektrilised omadused ja suurem mõõtmete stabiilsus. Rauasulamistes sulamites toimub lõõmutamine tavaliselt ülemisest kriitilisest temperatuurist kõrgemal, kuid aja ja temperatuuri kombinatsioon varieerub temperatuurivahemiku ja jahutuskiiruse poolest suuresti, olenevalt terase koostisest, olekust ja soovitud tulemustest. Kui sõna „lõõmutus” kasutatakse ilma täpsustamata, on vaikimisi täielik lõõmutus. Kui pingete leevendamine on ainus eesmärk, nimetatakse protsessi pingete leevendamiseks või pingete leevendamiseks. Täieliku lõõmutamise käigus kuumutatakse terast temperatuurini 90–180 °C üle A3 (hüpoeutektoidteras) või A1 (hüpereutektoidteras) ja seejärel jahutatakse aeglaselt, et materjali oleks lihtne lõigata või painutada. Täieliku lõõmutamise korral peab jahutuskiirus olema väga aeglane, et saada jämedat perliidi. Lõõmutamisel ei ole aeglane jahutamine vajalik, sest iga jahutuskiirus alla A1 annab sama mikrostruktuuri ja kõvaduse.

3. Kustutamine

Karastamine on terasdetailide kiire jahutamine austenitiseerimis- või lahustamistemperatuurilt, tavaliselt vahemikus 815–870 °C. Roostevaba terast ja kõrglegeeritud terast saab karastada, et vähendada terade piiril oleva karbiidi hulka või parandada ferriidi jaotumist, kuid enamiku teraste, sealhulgas süsinikterase, madallegeeritud terase ja tööriistaterase puhul on karastamine mikroskoopiline. Koes saadakse kontrollitud kogus martensiiti. Eesmärk on saavutada soovitud mikrostruktuur, kõvadus, tugevus või sitkus võimalikult väikese jääkpingete, deformatsiooni ja pragunemise potentsiaaliga. Karastusaine võime terast karastada sõltub karastuskeskkonna jahutusomadustest. Karastamise efekt sõltub terase koostisest, karastusaine tüübist ja karastusaine kasutustingimustest. Karastussüsteemi disain ja hooldus on samuti karastamise edu võti.

4. Karastamine

Selle töötluse käigus kuumutatakse eelnevalt karastatud või normaliseeritud terast tavaliselt temperatuurini alla alumise kriitilise punkti ja jahutatakse seejärel mõõduka kiirusega, peamiselt plastilisuse ja sitkuse suurendamiseks, aga ka maatriksi tera suuruse suurendamiseks. Terase karastamine on karastamise järgne uuesti kuumutamine, et saavutada teatud mehaaniliste omaduste väärtus ja vabastada karastuspinged mõõtmete stabiilsuse tagamiseks. Karastamisele järgneb tavaliselt karastamine ülemisest kriitilisest temperatuurist.