Karkaisu on tärkeä menetelmä metallien lämpökäsittelyssä, joka muuttaa materiaalien fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia nopealla jäähdytyksellä. Karkaisuprosessin aikana työkappale käy läpi vaiheita, kuten korkean lämpötilan lämmitys, eristys ja nopea jäähdytys. Kun työkappale jäähdytetään nopeasti korkeasta lämpötilasta, kiinteän faasin muutoksen rajoituksesta johtuen työkappaleen mikrorakenne muuttuu muodostaen uusia raerakenteita ja jännitysjakaumaa sisällä.
Karkaisun jälkeen työkappale on yleensä korkean lämpötilan tilassa eikä ole vielä täysin jäähtynyt huoneenlämpötilaan. Tässä vaiheessa työkappaleen pinnan ja ympäristön välisen merkittävän lämpötilaeron vuoksi työkappale jatkaa lämmön siirtämistä pinnalta sisälle. Tämä lämmönsiirtoprosessi voi aiheuttaa paikallisia lämpötilagradientteja työkappaleen sisällä, mikä tarkoittaa, että lämpötila eri kohdissa työkappaleen sisällä ei ole sama.
Jäännösjännityksen ja karkaisuprosessin aikana syntyneiden rakenteellisten muutosten ansiosta työkappaleen lujuus ja kovuus paranevat merkittävästi. Nämä muutokset voivat kuitenkin myös lisätä työkappaleen haurautta ja aiheuttaa joitain sisäisiä vikoja, kuten halkeamia tai muodonmuutoksia. Siksi on välttämätöntä suorittaa työkappaleen karkaisukäsittely jäännösjännityksen poistamiseksi ja vaaditun suorituskyvyn saavuttamiseksi.
Karkaisu on prosessi, jossa työkappale kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan ja sitten jäähdytetään, ja tarkoituksena on parantaa karkaisun jälkeen syntyvää mikrorakennetta ja ominaisuuksia. Karkaisulämpötila on yleensä alhaisempi kuin karkaisulämpötila, ja sopiva karkaisulämpötila voidaan valita materiaalin ominaisuuksien ja vaatimusten perusteella. Normaalisti mitä korkeampi karkaisulämpötila on, sitä pienempi on työkappaleen kovuus ja lujuus, samalla kun sitkeys ja plastisuus kasvavat.
Jos työkappale ei kuitenkaan ole jäähtynyt huoneenlämpöön, eli on edelleen korkeassa lämpötilassa, karkaisukäsittely ei ole mahdollista. Tämä johtuu siitä, että karkaisu vaatii työkappaleen kuumentamisen tiettyyn lämpötilaan ja sen pitämistä jonkin aikaa halutun vaikutuksen saavuttamiseksi. Jos työkappale on jo korkeassa lämpötilassa, lämmitys- ja eristysprosessi ei ole mahdollinen, minkä seurauksena karkaisuvaikutus ei vastaa odotuksia.
Siksi ennen karkaisukäsittelyä on varmistettava, että työkappale on täysin jäähtynyt huoneenlämpötilaan tai lähellä huoneenlämpötilaa. Vain tällä tavalla voidaan suorittaa tehokas karkaisukäsittely työkappaleen suorituskyvyn säätämiseksi ja karkaisuprosessin aikana syntyneiden vikojen ja jännitysten poistamiseksi.
Lyhyesti sanottuna, jos sammutettua työkappaletta ei jäähdytetä huoneenlämpötilaan, sitä ei voida käsitellä karkaisussa. Karkaisu vaatii työkappaleen lämmittämistä tiettyyn lämpötilaan ja sen ylläpitämistä jonkin aikaa, ja jos työkappale on jo korkeammassa lämpötilassa, karkaisuprosessia ei voida toteuttaa tehokkaasti. Siksi on erittäin tärkeää varmistaa, että työkappale on täysin jäähtynyt huoneenlämpötilaan ennen karkaisua lämpökäsittelyprosessin aikana, jotta työkappale voi saavuttaa vaaditun suorituskyvyn ja laadun.
Postitusaika: 29.12.2023
