Ringkasan Pengetahuan Asas Rawatan Haba Logam

Rawatan haba logam adalah salah satu proses penting dalam pembuatan mekanikal. Berbanding dengan proses pemprosesan lain, rawatan haba secara amnya tidak mengubah bentuk dan komposisi kimia keseluruhan produk keluli, tetapi mengubah struktur mikro di dalam item atau mengubah komposisi kimia permukaan, sekali gus memberikan atau meningkatkan prestasi produk. Tujuan rawatan haba logam adalah untuk meningkatkan kualiti intrinsik logam supaya ia mempunyai sifat mekanikal, sifat fizikal dan sifat kimia yang diperlukan. Sebagai tambahan kepada pemilihan bahan yang munasabah dan pelbagai proses pembentukan, proses rawatan haba selalunya penting. Keluli adalah bahan yang paling banyak digunakan dalam industri mekanikal. Struktur mikro keluli adalah kompleks dan boleh dikawal melalui rawatan haba. Oleh itu, rawatan haba keluli adalah kandungan utama rawatan haba logam.

Proses Rawatan Haba

Proses rawatan haba secara amnya merangkumi tiga proses: pemanasan, penebat, dan penyejukan. Kadang-kadang terdapat hanya dua proses: pemanasan dan penyejukan. Proses ini saling berkaitan dan tidak boleh diganggu. Pemanasan adalah salah satu proses penting dalam rawatan haba. Terdapat banyak kaedah pemanasan untuk rawatan haba logam. Arang dan arang batu pertama kali digunakan sebagai sumber haba, dan bahan api cecair dan gas telah digunakan baru-baru ini. Penggunaan elektrik menjadikan pemanasan mudah dikawal dan tidak mempunyai pencemaran alam sekitar. Sumber haba ini boleh digunakan untuk pemanasan langsung, atau pemanasan tidak langsung melalui garam atau logam cair, atau bahkan zarah terapung.

Suhu pemanasan adalah salah satu parameter proses penting dalam proses rawatan haba. Pemilihan dan kawalan suhu pemanasan adalah isu utama untuk memastikan kualiti rawatan haba. Suhu pemanasan berbeza-beza bergantung kepada bahan logam yang sedang diproses dan tujuan rawatan haba, tetapi ia biasanya dipanaskan hingga melebihi suhu perubahan fasa untuk mendapatkan struktur suhu tinggi. Di samping itu, transformasi memerlukan masa tertentu. Oleh itu, apabila permukaan logam mencapai suhu pemanasan yang diperlukan, ia mesti dikekalkan pada suhu ini untuk tempoh masa tertentu untuk menjadikan suhu dalaman dan luaran konsisten dan transformasi struktur mikro menjadi lengkap. Tempoh masa ini dipanggil penebat. Apabila menggunakan pemanasan berketumpatan tenaga tinggi dan rawatan haba permukaan, kelajuan pemanasan adalah cepat dan secara amnya tiada masa penebat, manakala masa penebat untuk rawatan haba kimia selalunya lebih lama.

Penyejukan juga merupakan langkah yang sangat diperlukan dalam proses rawatan haba. Kaedah penyejukan berbeza-beza bergantung pada proses, terutamanya mengawal kadar penyejukan. Secara amnya, penyepuhlindapan mempunyai kadar penyejukan yang paling perlahan, penormalan mempunyai kadar penyejukan yang lebih cepat, dan pelindapkejutan mempunyai kadar penyejukan yang lebih cepat daripada penormalan. Tetapi terdapat juga keperluan yang berbeza kerana jenis keluli yang berbeza.

Rawatan haba permukaan ialah proses rawatan haba logam yang hanya memanaskan lapisan permukaan logam untuk mengubah sifat mekanikal lapisan permukaan. Untuk hanya memanaskan permukaan logam tanpa memindahkan terlalu banyak haba ke dalam bahagian dalam logam, sumber haba yang digunakan mestilah mempunyai ketumpatan tenaga yang tinggi, iaitu sejumlah besar tenaga haba diberikan kepada logam per unit luas, supaya permukaan atau bahagian logam boleh mencapai suhu tinggi dalam masa yang singkat. Kaedah utama rawatan haba permukaan termasuk pelindapkejutan api dan rawatan haba pemanasan aruhan. Sumber haba yang biasa digunakan termasuk asetilena oksigen, propana oksigen, arus teraruh, sinar laser dan elektron.

Rawatan haba kimia ialah proses rawatan haba logam yang mengubah komposisi kimia, struktur dan sifat permukaan logam. Rawatan haba kimia adalah untuk memanaskan logam dalam medium (gas, cecair, pepejal) yang mengandungi karbon, medium garam atau unsur mengaloi lain, dan memastikan ia hangat untuk masa yang lama, supaya permukaan logam boleh menembusi unsur-unsur seperti karbon, nitrogen, boron dan kromium. Selepas unsur-unsur itu menyusup, proses rawatan haba lain seperti pelindapkejutan dan pembajaan kadangkala dilakukan. Kaedah utama rawatan haba kimia termasuk pengkarburan, nitriding, dan metalizing.

Secara keseluruhannya, rawatan haba logam adalah salah satu proses penting dalam proses pembuatan bahagian mekanikal dan alat dan acuan. Ia boleh memastikan dan menambah baik pelbagai sifat logam, seperti rintangan haus, rintangan kakisan, dll. Sebaliknya, ia juga boleh memperbaiki struktur dan keadaan tegasan kosong untuk memudahkan pelbagai pemprosesan sejuk dan panas.