انواع آلیاژهای چدن قابل عملیات و بهبود است.

انواع آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیومی قابل عملیات و بهبود است.

انواع مس و آلیاژهای مسی قابل عملیات و بهبود است.

انواع آلیاژهای برنجی قابل عملیات و بهبود است.

انواع تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم قابل عملیات و بهبود است.

آلیاژ‌های تنگستن قابل عملیات و بهبود است.

سایر مواد لیست نشده

از فرایند نرمالیزاسیون به‌منظور یکنواخت سازی ترکیب و اندازه دانه استفاده می‌شود. فلز تا دمای از پیش تعیین شده حرارت داده می‌شود و سپس به‌وسیلهٔ هوا خنک می‌شود. فلز نهایی، عاری از هرگونه ناخالصی نامطلوب است و استحکام و سختی بیشتری را نیز از خود نشان می‌دهد. فرایند نرمالیزاسیون اغلب به‌منظور تولید یک فولاد سخت‌تر و مستحکم‌تر بکار گرفته می‌شود. معمولاً فرایند نرماله کردن بر روی موادی استفاده می‌شود که در معرض ماشین کاری هستند، چرا که این فرآیند موجب بهبود این ویژگی می‌شود.

از فرآیند سخت کاری برای فولاد و سایر آلیاژها استفاده می‌شود تا خواص مکانیکی آن‌ها را بهبود دهند. طی فرایند سخت کاری، فلز در دمایی بالا حرارت داده می‌شود و تا زمانی که نسبتی از کربن حل نشود، این دما حفظ می‌شود. سپس فلز آبدیده می‌شود، به‌طوری که به‌سرعت درون آب یا نفت سرد می‌شود. فرایند سخت کاری موجب تولید آلیاژی می‌شود که استحکام بالایی دارد و در برابر سایش، مقاوم است. با همهٔ این‌ها، سخت کاری موجب افزایش شکنندگی فلز نیز می‌شود که برای کاربردهای مهندسی مناسب نیست. زمانی که به سطحی محکم برای مقاومت در برابر سایش و فرسایش نیاز باشد و بخواهیم نرمی و سختی فلز را حفظ کنیم تا در برابر اصابت‌های شدید و افزایش ناگهانی بار مقاومت کند، از سخت کاری سطحی استفاده می‌کنیم

در متالورژی کوئنچ کردن (Quenching) به فرآیندی گفته می‌شود که در آن قطعه‌کار پس از گرم شدن در یک دمای معین و در یک زمان حساب شده، به سرعت سرد می‌شود که با توجه به خواص مکانیکی مد نظر این سرد شدن در آب یا روغن و یا در هوا صورت می‌پذیرد. کوئنچ کردن یک عملیات حرارتی است که از فرآیندها و تغییرات نامطلوبی که در فلزات در دماهای پایین رخ می‌دهد (مانند تغییر فاز) جلوگیری می‌کند.

زمانی از فرایند تِمپِر کردن استفاده می‌کنیم که نرمی و تورق پذیری فولاد و به‌طور کلی چقرمگی برای ما حائز اهمیت باشند. فولاد تِمپِر نشده بسیار سخت و محکم ولی شکننده است و برای استفاده در کارهای عملی مناسب نیست. تِمپِر کردن یک فرایند عملیات حرارتی با دمای پایین است که معمولاً پس از فرایند سخت کاری (سخت کاری خنثی، سخت کاری مضاعف، کربنیزاسیون جوی، کربونیزه سازی، یا سخت کاری سطحی) انجام می‌شود تا فولاد را به میزان سختی مطلوب برساند.

از این عملیات برای افزایش استحکام و سختی آلیاژهای آلومینیوم ریختگی و کار شده با مکانیزم رسوب سختی استفاده می‌شود. همانطور که در بالا ذکر شد این فرایند تنها بر روی آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر انجام می شود. یکی از ویژگی های اساسی این گروه از آلیاژهای آلومینیم افزایش حلالیت به صورت محلول جامد با افزایش دما است. اگرچه این شرایط در اکثر سیستم های آلیاژ دوتایی آلومینیم براورده می شود اما بسیاری از آن ها رسوب سختی کمی را نشان می دهند و این آلیاژها معمولا جزو گروه آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر در نظر گرفته نمی شوند. این روش که به عنوان یکی از بهترین راهکارهای عملیات حرارتی آلومینیوم مورد استفاده قرار می‌ گیرد، تاثیرات بسیار مثبتی روی استحکام آلیاژ نهایی خواهد داشت. به شکلی که در بعضی موارد محصولاتی که طی این روش مورد عملیات حرارتی قرار گرفته‌ اند، می‌ تواند جایگزین مناسبی برای فولاد‌های کربنی باشند.

این روش معمولاً برای آلیاژهای آلومینیوم عملیات حرارتی پذیر انجام می‌ گیرد. روند کار چنین خواهد بود که با طی کردن یک فرایند عملیات حرارتی، عناصر آلیاژی وارد محلول جامد شده و سپس به وسیله کوئنچ سریع (عملیات سرد سازی سریع) در محلول باقی خواهند ماند. در بسیاری از موارد مشاهده می‌ شود که بعد از انجام این مراحل باید عملیات حرارتی پیرسازی در دمای اتاق انجام گیرد تا به این صورت بتوانیم روند رسوب گذاری عناصر آلیاژی را تا حد زیادی کنترل کنیم.

همگن سازی برای حل کردن، جذب، جداسازی و مغزه‌گیری موجود در برخی مواد ریخته‌گری شده و کارگرم شده، عمدتاً آن‌هایی که حاوی قلع و نیکل هستند، اعمال می‌شود. نفوذ و همگن شدن در برنزهای قلع، برنزهای سیلیکونی و نیکل‌های مس کندتر و دشوارتر از سایر آلیاژهای مس است. بنابراین، این آلیاژها معمولاً قبل از کار گرم یا سرد تحت عملیات همگن سازی طولانی مدت قرار می گیرند. برنزهای با فسفر بالا به دلیل جدایش شدید مورد توجه قرار می گیرند. اگرچه گاهی اوقات این آلیاژها به صورت گرم کار می شوند، اما روش معمول این است که آنها تحت کار سرد قرار گیرند، بنابراین لازم است ابتدا فاز قلع جدا شده و شکننده پخش شود، در نتیجه استحکام و شکل پذیری افزایش یافته و سختی قبل از نورد کاهش می یابد.

به طور کلی تنش زدایی با هدف کاهش یا حذف تنش پسماند انجام می شود، در نتیجه احتمال خرابی قطعه در اثر ترک خوردگی یا خستگی ناشی از خوردگی در سرویس کاهش می یابد. قطعات در دماهای کمتر از محدوده آنیل معمولی که باعث تبلور مجدد و در نتیجه نرم شدن فلز نمی شود، از تنش خارج می شوند.

استحکام بالا در اکثر آلیاژهای مس با کار سرد حاصل می شود. برای تقویت انواع خاصی از آلیاژهای مس بالاتر از سطوحی که معمولاً با کار سرد به دست می‌آیند، از آنیل انحلالی و رسوب سختی استفاده می‌شود.

سایر موارد لیست نشده

در این نوع کوره ها محفظه گرمایش و بنابراین، قطعه هایی که باید عملیات حرارتی شوند، توسط مشعل گرم می شوند. سوخت مورد استفاده می تواند یک گاز قابل احتراق (مانند گاز طبیعی) و یا یک سوخت مایع (مانند گازوییل) باشد. از بین کوره های سوخت، کوره های گازسوز بهترین و مقرون به صرفه ترین هستند. کوره های گازسوز از نظر طراحی ساده هستند و کنترل بهتری بر دما دارند و تا دمای 1500 درجه سانتیگراد قابل استفاده هستند. کوره های گازسوز را می توان از کوچکترین تا بزرگ ترین اندازه طراحی کرد.

کوره های الکتریکی امروزه بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند و جایگزین کوره های گازسوز می شوند. کوره های الکتریکی مزایای بسیاری دارند. طراحی بسیار ساده، عدم نیاز به استفاده از محفظه احتراق، مجرای گاز، و دودکش های پشته ای، یکنواختی دما در کوره ها و کنترل دقیق دما را می توان به راحتی با استفاده از اتوماسیون انجام داد. کوره های الکتریکی شامل کوره های مقاومت الکتریکی، کوره های القایی و گرمایش لیزر و پلاسما است.

از میان روش های گرمایش الکتریکی، کوره های مقاومت الکتریکی رایج ترین کوره های مورد استفاده برای عملیات حرارتی فلزات و آلیاژها هستند. همچنین در کوره های گرمایش مقاومتی می توان دما را به راحتی و با دقت بالایی کنترل کرد. توضیحات مربوط به این کوره ها در بخش کوره های ذوب آورده شده است.

کوره گرمایش القایی که زیرمجموعه کوره های برقی است، رایج ترین، کامل ترین و حتی ارزان ترین روش سخت کاری سطحی (در تولید انبوه قطعات مشابه) است. در این روش حرارت دادن سطح به کمک یک سیم پیچ هادی که از آن جریان متناوب با فرکانس زیاد (در محدوده 50-2 کیلوهرتز) عبور می کند، انجام می شود. سختی و ضخامت پوسته آستنیته شده بستگی به فرکانس جریان داد. هرچه فرکانس جریان بیشتر باشد عمق نفوذ جریان و بنابراین، ضخامت پوسته سخت شده کمتر خواهد شد.

در این نوع کوره ها از گاز های محافظ استفاده می شود. عملیات حرارتی ابزارها و قطعه های گران قیمت در این نوع کوره ها، هم از نظر اقتصادی و هم از جنبه های کاربردی یکی از بهترین و مناسب ترین روش ها است. برای رسیدن به بهترین خواص و حداقل آسیب به سطح قطعات، نیاز به استفاده از اتمسفر محافظ در محیط کوره می‌باشد. با توجه به اینکه فولادها دردمای بالا آمادگی لازم جهت اکسیداسیون را دارد در صورتی که کوره دارای اتمسفر محافظ نباشد در حین عملیات حرارتی سطح قطعه پوسته کرده و سیاه می‌شود. برای جلوگیری از این مشکل از اتمسفر محافظ استفاده می‌شود. کوره‌های با اتمسفر کنترل شده از پرکاربردترین کوره های عملیات حرارتی هستند و قابلیت انجام تمامی فرآیندهای عملیات حرارتی را دارا می‌باشند.

خلا محیط مناسبی برای عملیات حرارتی فولادهای مقاوم به حرارت و پرآلیاژ است. در این روش فشار هوا در حدود 2- 10 تور (میلیمتر جیوه) قابل قبول است. از جمله مزیت های خلا، آلودگی کمتر آن نسبت به محیط های دیگر عملیات حرارتی است. از این رو، هیچ نوع تغییر ترکیب شیمیایی سطح در این روش رخ نخواهد داد. به عبارت دیگر افزایش و یا کاهش کربن سطح قطعه ها و یا اکسایش آن ها را نخواهیم داشت و پس از عملیات حرارتی سطوح قطعه به طور کامل تمیز و براق اند. برخلاف محیط های محافظ دیگر که اغلب قابل انفجارند، خلا هیچ نوع خطر انفجاری ندارد. همچنین برخلاف حمام های نمک که بیشترشان سمی هستند، خلا هیچ نوع مسمومیتی ایجاد نمی کند. مهم ترین اثر جانبی نامناسب خلا، احتمال تبخیر برخی از عناصر الیاژی است که در خلا های بسیار زیاد فرارند. افزون براین، در عملیات حرارتی خلا، انتقال حرارت محیط انجام نمی گیرد، بلکه فقط توسط تشعشع انجام می شود. این امر ممکن است به گرم و سرد شدن غیریکنواخت قطعه به ویژه در دماهای پایین منجر شود.

در بسیاری از کارخانجات و صنایع، کوره های عملیات حرارتی به دو نوع مداوم (continuous) و غیر مداوم تقسیم بندی می شوند. کوره‌های غیر مداوم یا تک شارژ به کوره هایی اطلاق می‌شود که بعد از شارژ مواد و بسته شدن درب کوره، سیکل از پیش تعیین شده عملیات اجرا می‌گردد و کوره‌های مداوم اساساً کوره‌هایی هستند که در آنها مواد از یک طرف شارژ و عملیات حرارتی صورت می گیرد و از طرف دیگر تخلیه می شوند و اکثراً برای عملیات حرارتی قطعات ریز مانند پیچ و مهره استفاده می‌گردد به همین دلیل این کوره‌ها برای عملیات انبوهی از قطعات مشابه مناسب است.

در این روش معمولا کوره‌ها به حجمی ساخته می‌شوند که به جهت یکنواختی تولید یک بچ مواد قابل عملیات باشد.

سایر موارد لیست نشده