מטרת הטיפול בחום היא לשפר את התכונות המכניות של צינורות פלדה וצינורות פלדה מדויקים, לחסל מתחים שיוריים ולשפר את יכולת העיבוד של מתכות פלדה. בהתאם למטרות הספציפיות, ניתן לסווג תהליכי טיפול בחום לשתי קטגוריות: טיפול חום הכנה וטיפול חום סופי.
טיפול חום הכנה
מטרת טיפול החום ההכנה היא לשפר את יכולת העבודה, להעלים מתחים פנימיים ולהכין מבנה מתכתי נוח לטיפול בחום סופי. התהליכים המעורבים כוללים חישול, נורמליזציה, הזדקנות, כיבוי וחיסול.
(1) חישול ונורמליזציה
חישול ונורמליזציה מוחלים על ריקים מעובדים חמים. פלדות פחמן ופלדות סגסוגת עם תכולת פחמן הגבוהה מ-0.5% מחוללות לעתים קרובות כדי להפחית את קשיותן ולהקל על החיתוך. לעומת זאת, אלה עם תכולת פחמן מתחת ל-0.5% עוברים נורמליזציה כדי למנוע רכות יתר שעלולה להוביל להידבקות של הכלים במהלך החיתוך. חישול ונורמליזציה גם משכללים מבני גרגרים, הומוגנים מבנים מיקרו ומכינים את החומר לטיפולי חום הבאים. תהליכים אלה מבוצעים בדרך כלל לאחר ייצור ריק ולפני עיבוד גס.
(2) טיפול בהזדקנות
טיפול ההזדקנות משמש בעיקר כדי להעלים מתחים פנימיים שנוצרים במהלך ייצור ועיבוד ריקים. עבור חלקים הדורשים דיוק כללי, טיפול התיישנות בודד לפני הגימור מספיק כדי למנוע הובלה מוגזמת. עם זאת, עבור חלקים עם דרישות דיוק גבוהות יותר (כגון קופסה של מכונת משעמם קואורדינט), ייתכן שיהיה צורך בשני טיפולי יישון או יותר. חלקים פשוטים בדרך כלל אינם דורשים טיפול הזדקנות.
מלבד יציקות, חלקים מדויקים עם קשיחות ירודה (למשל, ברגי עופרת מדויקים) עוברים לעתים קרובות טיפולי יישון מרובים בין עיבוד גס לחצי גימור כדי למנוע מתחים פנימיים ולייצב דיוק העיבוד. חלקים ציריים מסוימים דורשים גם טיפול הזדקנות לאחר יישור.
(3) כיבוי וחיסום
כיבוי וטמפרור כרוך בכיבוי ואחריו חיסום בטמפרטורה גבוהה. תהליך זה מניב מבנה סורביט מחוסם אחיד ועדין גרגירים, המכין את החומר לעיוות מופחת במהלך כיבוי פני השטח וניטרידה הבאים. לפיכך, מרווה וטימפינג יכולים לשמש גם כטיפול חום הכנה.
הודות לתכונות המכאניות המקיפות המצוינות שלו, ניתן להשתמש במרווה ובחסום גם כטיפול חום סופי עבור חלקים עם דרישות מתונות לקשיות ועמידות בפני שחיקה.
טיפול חום סופי
מטרת הטיפול הסופי בחום היא לשפר תכונות מכניות כגון קשיות, עמידות בפני שחיקה וחוזק.
(1) מרווה
מרווה יכול להיות מרווה משטח או באמצעות מרווה. מרווה משטח נמצא בשימוש נרחב עקב דפורמציה מינימלית, חמצון ושחרור. הוא מציע חוזק חיצוני גבוה, עמידות בפני שחיקה טובה ושומר על קשיחות פנימית טובה ועמידות בפני פגיעות. כדי לשפר את המאפיינים המכניים של חלקים מרובים על פני השטח, טיפולי חום מקדימים כמו כיבוי וטמפרור או נורמליזציה מבוצעים לעתים קרובות לפני כן. זרימת התהליך האופיינית היא: חיתוך ← חישול ← נורמליזציה (או חישול) ← עיבוד גס ← כיבוי והשחתה ← עיבוד חצי-גימור ← כיבוי פני השטח ← עיבוד גימור.
(2) קרבוריזציה וריבוי
קרבוריזציה וריבוי מתאימות לפלדות דלת פחמן וסגסוגת נמוכה. תהליך זה מגדיל את תכולת הפחמן של משטח החלק, וכתוצאה מכך קשיות פני השטח גבוהה לאחר ההמרה, בעוד הליבה שומרת על חוזק מתון, קשיחות גבוהה ופלסטיות. הקרבור יכול להיות מלא או חלקי, כאשר האחרון דורש אמצעים נגד קרבוריזציה (למשל, ציפוי נחושת או ציפויים נגד קרבוריזציה) עבור אזורים שאינם מקרבים. עקב עיוות משמעותי ועומק קרבוריזציה שבדרך כלל בין 0.5 ל-2 מ"מ, תהליך הקרבורור מתוכנן בדרך כלל בין עיבוד למחצה לגימור.
זרימת התהליך הטיפוסית היא: חיתוך ← חישול ← נורמליזציה ← עיבוד גס וחצי-גימור ← פחמימה ומרווה ← עיבוד סיום.
כאשר החלק הלא מקרבור של חלק מקרבור חלקי מוגדל כדי לאפשר הסרה של עודפי שכבות מקורבורות, שלב הסרה זה צריך להתרחש לאחר הקרבור אך לפני המרווה.
(3) ניטרידינג
ניטרידינג כולל חדירת אטומי חנקן למשטח המתכת כדי ליצור שכבה של תרכובות חנקן. השכבה הניטרידית משפרת את קשיות פני השטח של החלק, עמידות בפני שחיקה, חוזק עייפות ועמידות בפני קורוזיה. מכיוון שהניטרד פועל בטמפרטורות נמוכות עם דפורמציה מינימלית ומייצר שכבה דקה (בדרך כלל לא יותר מ-0.6-0.7 מ"מ), יש לתזמן את תהליך החנקה מאוחר ככל האפשר. כדי למזער את העיוות במהלך הניטרידינג, הטמפרור בטמפרטורה גבוהה משחררת מתח מבוצעת בדרך כלל לאחר חיתוך.
