Da bi povečali togost stojala med proizvodnim procesom, obstaja veliko metod obdelave, predvsem s toplotno obdelavo. Toplotna obdelava je postopek segrevanja ali ohlajanja kovinskih materialov, da dobimo zahtevane lastnosti kovinske strukture. Z različnimi načini hlajenja dobimo različne strukture. Toplotno obdelavo v grobem delimo na normalizacijo, žarjenje, kaljenje, popuščanje, površinsko utrjevanje itd.
(1) normalizacija
Normalizacija je metoda toplotne obdelave za rafiniranje jeklenih zrn in enotno notranjo strukturo. Namen normalizacije obdelave je odpraviti notranjo napetost, ki nastane med mehansko obdelavo, in vlaknasto strukturo, ki nastane med plastično obdelavo, kot je kalandriranje.
(2) Žarjenje
Žarjenje je metoda toplotne obdelave za mehčanje jekla, prilagajanje kristalne strukture, odstranjevanje notranjih napetosti ter izboljšanje hladnega valjanja in obdelovalnosti. Glede na namen uporabe delimo žarjenje na popolno žarjenje, sferoidizirajoče žarjenje, žarjenje za razbremenitev napetosti, vmesno žarjenje itd.
(3) Kaljenje
Kaljenje je proces hitrega ohlajanja jekla po segrevanju pri visoki temperaturi. Izboljšajte trdoto in trdnost jekla. Glede na pogoje hlajenja ga lahko razdelimo na kaljenje v vodi, kaljenje v olju, kaljenje v vakuumu itd. Kaljeni material mora biti kaljen.
(4) Kaljenje
Kaljenje je toplotna obdelava, pri kateri se jeklo po utrjevanju ponovno segreje na določeno temperaturo in nato z ustrezno hitrostjo ohladi. Glavni namen popuščanja je prilagoditi trdoto materiala, izboljšati žilavost in odpraviti notranje napetosti. Glede na temperaturo kaljenja lahko kaljenje razdelimo na nizkotemperaturno kaljenje in visokotemperaturno kaljenje. Višja kot je temperatura kaljenja, nižja je trdota materiala in močnejša je žilavost. Obdelava kaljenja in popuščanja vključuje popuščanje pri visoki temperaturi. Popuščanje po površinskem utrjevanju, kot je visokofrekvenčno kaljenje, naogljičenje in kaljenje, je popuščanje pri nizki temperaturi.
(5) Kondicioniranje
Kaljenje in popuščanje je toplotna obdelava, ki združuje obdelavo kaljenja in popuščanja (visoka temperatura), da se prilagodi trdota/moč/žilavost jekla. Trdota materiala po obdelavi kaljenja in popuščanja je v območju splošne mehanske obdelave.
Splošna trdota kaljenja in popuščanja je naslednja.
S45C (ogljikovo jeklo za mehansko strukturo) 200~270HB
SCM440 (legirano jeklo za mehansko strukturo) 230-270HB
(6) Naogljičenje in kaljenje
Naogljičenje in kaljenje je toplotna obdelava, pri kateri se ogljik infiltrira na površino nizkoogljičnega jekla in nato pogasi. Površinska plast infiltrirana z ogljikom daje visoko trdoto. Po kaljenju se kali pri nizki temperaturi, da se prilagodi trdota. Po naogljičenju in kaljenju materiala se bo tudi trdota jedra do določene mere povečala, vendar ne bo dosegla ravni površine. Če na del materiala nanesemo sredstvo proti naogljičenju, lahko preprečimo infiltracijo ogljika in dosežemo namen preprečitve, da bi trdota tega dela postala visoka. Trdota površine in globina utrjene plasti sta približno naslednji
Trdota kaljenja 55 ~ 63HRC (referenca)
Efektivna globina utrjene plasti 0.3~1.2mm (referenca)
Zobnik se po naogljičenju in kaljenju deformira, natančnost zobnika pa se zmanjša. Da bi izboljšali natančnost orodja, mora biti orodje brušeno.
(7) Visokofrekvenčno dušenje
Visokofrekvenčno kaljenje je kalilna toplotna obdelava, ki z indukcijskim segrevanjem utrdi površino jeklenega materiala z vsebnostjo ogljika več kot 0,30 odstotkov. Po visokofrekvenčnem kaljenju lahko površina zoba in vrh zobnika pridobita visoko trdoto. Vendar pa obstaja možnost, da na korenskem delu zoba ne pride do utrditve. Zaradi deformacije, ki jo povzroči visokofrekvenčno kaljenje, se natančnost zobnikov na splošno zmanjša.
(8) gašenje plamena
Vir toplote je površinska toplotna obdelava z odprtim ognjem. Uporablja se predvsem, ko je treba katero koli površino ali določen del jekla kaliti.
(9) Nitriranje
Metoda toplotne obdelave, ki razprši dušik v površino jekla, da utrdi površino jekla. Jeklenim materialom, ki vsebujejo aluminij, krom in molibden, je enostavno povečati trdoto z obdelavo z nitriranjem. Reprezentativno nitrirano jeklo je SACM645 (aluminij molibden jeklo).
(10) Kaljenje celega kosa
Celoten kos je toplotno obdelan s segrevanjem, hitrim ohlajanjem in kaljenjem. Površinsko jedro materiala doseže enako trdoto.
