การบำบัดความร้อนสำหรับเหล็กคาร์บอนทั่วไป
การอบความร้อนของเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาเป็นกระบวนการทางโลหะวิทยาขั้นพื้นฐานที่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกลและโครงสร้างจุลภาคของเหล็กผ่านการให้ความร้อนและการทำให้เย็นอย่างมีการควบคุม เทคนิคอันซับซ้อนนี้เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาถึงอุณหภูมิเฉพาะหนึ่ง คงอุณหภูมินั้นไว้เป็นระยะเวลาที่กำหนด จากนั้นจึงทำให้เย็นลงด้วยอัตราที่ควบคุมได้ เพื่อให้ได้คุณสมบัติของวัสดุตามต้องการ การอบความร้อนของเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาประกอบด้วยกระบวนการต่างๆ เช่น การอบอ่อน (annealing) การปรับสภาพ (normalizing) การทำให้แข็ง (hardening) และการอบคืนตัว (tempering) โดยแต่ละกระบวนการมีจุดประสงค์แตกต่างกันในการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานของเหล็ก ระหว่างกระบวนการอบอ่อน เหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาจะนิ่มลงจากการลดแรงเครียดและปรับปรุงขนาดผลึก ทำให้วัสดุสามารถแปรรูปได้ง่ายขึ้นในขั้นตอนการผลิตถัดไป การปรับสภาพเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนเหล็กเหนืออุณหภูมิวิกฤตแล้วทำให้เย็นลงในอากาศ ซึ่งช่วยปรับปรุงโครงสร้างผลึกและเพิ่มคุณสมบัติทางกล การทำให้แข็งจะเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานการสึกหรอโดยการทำให้เย็นอย่างรวดเร็วจากอุณหภูมิสูง ส่งผลให้เกิดโครงสร้างมาร์เทนไซต์ภายในแมทริกซ์ของเหล็ก การอบคืนตัวจะช่วยลดความเปราะบางในขณะที่ยังคงระดับความแข็งที่ยอมรับได้ ผ่านกระบวนการให้ความร้อนซ้ำอย่างมีการควบคุม คุณลักษณะทางเทคโนโลยีของการอบความร้อนของเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอนเป็นอย่างมาก โดยเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำต้องใช้พารามิเตอร์ที่แตกต่างจากเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางหรือสูง อุณหภูมิที่ควบคุมอย่างแม่นยำมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะการให้ความร้อนอย่างถูกต้องจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอตลอดทั้งหน้าตัดของเหล็ก การควบคุมอัตราการเย็นช่วยให้นักโลหะวิทยาสามารถควบคุมโครงสร้างจุลภาคสุดท้ายและคุณสมบัติทางกลที่ตามมาได้ เวลาที่ใช้ในการคงอุณหภูมิมีผลต่อการเจริญเติบโตของผลึกและการตกตะกอนของคาร์ไบด์ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณลักษณะสุดท้ายของเหล็ก แอปพลิเคชันครอบคลุมหลายอุตสาหกรรม เช่น การผลิตรถยนต์ การก่อสร้าง การผลิตเครื่องมือ และการผลิตเครื่องจักร ชิ้นส่วนรถยนต์ได้รับประโยชน์จากการอบความร้อนของเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา ผ่านความทนทานและการทำงานที่เชื่อถือได้ที่เพิ่มขึ้น งานก่อสร้างใช้เหล็กที่ผ่านการบำบัดความร้อนเพื่อความแข็งแรงของโครงสร้างและความทนทานยาวนาน อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมือพึ่งพากระบวนการอบความร้อนเพื่อให้ได้ระดับความแข็งและความต้านทานการสึกหรอที่เหมาะสม ซึ่งจำเป็นต่อการใช้งานตัดเฉือน