تشير المعالجة الحرارية للسطح إلى عملية معالجة حرارية للمعادن يتم فيها تغيير التركيب الكيميائي وهيكل سطح المادة عن طريق التسخين والحفاظ على الحرارة والتبريد في حالة صلبة للحصول على الخصائص المطلوبة. فيما يلي ست طرق للمعالجة الحرارية السطحية.
تصلب السطح
يتم تسخين قطعة العمل بسرعة بواسطة مصادر حرارة مختلفة ، وعندما تصل درجة حرارة سطح الجزء فوق النقطة الحرجة (في هذا الوقت ، تكون درجة حرارة قلب قطعة العمل أقل من النقطة الحرجة) ، يتم تبريدها بسرعة ، بحيث يتم تبريد السطح تحصل قطعة العمل على بنية صلبة بينما يظل جوهر التنظيم الأصلي. الأكثر استخدامًا في الصناعة هو التسخين بالحث والتبريد باللهب.
المعالجة الحرارية الكيميائية
يتم تسخين قطعة العمل والحفاظ عليها دافئة في وسط يحتوي على عناصر نشطة ، بحيث تخترق الذرات النشطة في الوسط سطح قطعة العمل أو تشكل طبقة تغطية لمركب معين لتغيير التركيب والتركيب الكيميائي للطبقة السطحية ، بحيث يكون لسطح الجزء خصائص ميكانيكية أو فيزيائية كيميائية خاصة. على سبيل المثال ، معالجة النيتروجين ، تشير معالجة النيتروجين إلى عملية المعالجة الحرارية الكيميائية التي تخترق فيها ذرات النيتروجين سطح قطعة العمل في وسط معين عند درجة حرارة معينة. تتميز المنتجات النيتريد بمقاومة تآكل ممتازة ومقاومة التعب ومقاومة التآكل ومقاومة درجات الحرارة العالية.
تسخين وتبريد مقاومة التلامس
يتم تطبيق جهد أقل من 5 فولت على قطعة العمل من خلال القطب ، ويتدفق تيار كبير عبر التلامس بين القطب الكهربائي وقطعة العمل ، وتتولد كمية كبيرة من حرارة المقاومة ، بحيث يتم تسخين سطح قطعة العمل إلى درجة حرارة التبريد ، ثم يتم إزالة القطب الكهربائي ، ويتم نقل الحرارة. يدخل إلى قطعة العمل ويبرد السطح بسرعة ، أي لتحقيق الغرض من التبريد.
التسخين الكهربائي والتبريد
يتم وضع قطعة العمل في المنحل بالكهرباء من محلول مائي حامض أو قلوي أو ملح ، ويتم توصيل قطعة العمل بالكاثود ، ويتم توصيل الخلية الإلكتروليتية بالقطب الموجب. بعد تشغيل التيار المباشر ، يتم تحليل المنحل بالكهرباء ، ويتم إطلاق الأكسجين على الأنود ، ويتم إطلاق الهيدروجين على قطعة العمل. يشكل الهيدروجين فيلمًا غازيًا حول قطعة العمل ويصبح جسمًا مقاومًا لتوليد الحرارة ، وتسخين سطح قطعة العمل بسرعة إلى درجة حرارة التبريد ، ثم إيقاف التشغيل ، ويختفي فيلم الغاز على الفور ، ويصبح الإلكتروليت وسيط تبريد ، والذي يبرد بسرعة و يقوي سطح قطعة العمل.
المعالجة الحرارية بالليزر
بدأ البحث التطبيقي لليزر في المعالجة الحرارية في أوائل السبعينيات ، ثم دخل مرحلة تطبيق الإنتاج من مرحلة البحث المخبري. عندما يشع ليزر عالي الكثافة للطاقة (10 واط / سم) سطح المعدن ، يرتفع سطح المعدن إلى درجة حرارة التبريد في غضون بضع مئات من الثانية أو حتى بضعة أجزاء من الألف من الثانية.
المعالجة الحرارية لشعاع الإلكترون
إن تبريد سطح شعاع الإلكترون له نفس خصائص الليزر فيما عدا أنه ينبغي إجراؤه في الفراغ. عندما يقصف شعاع الإلكترون السطح المعدني ، تسخن بقعة القصف بسرعة. يعتمد العمق الذي يخترق فيه شعاع الإلكترون المادة على الجهد المتسارع وكثافة المادة.