เทคนิคการอบชุบด้วยความร้อน โดยหลักๆ แล้วคือการชุบแข็งและการอบคืนตัว มีบทบาทสำคัญในการเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของ เหล็กเส้นกลมโครงสร้างโลหะผสม - ในระหว่างกระบวนการชุบแข็ง แท่งเหล็กจะถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิสูง โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 800°C ถึง 900°C ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโลหะผสม การให้ความร้อนนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟส ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของมาร์เทนไซต์เมื่อเย็นลงอย่างรวดเร็ว มาร์เทนไซต์เป็นโครงสร้างที่แข็งและเปราะซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งของเหล็กได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม ความแข็งที่เพิ่มขึ้นนี้อาจส่งผลให้มีความเปราะบางซึ่งอาจไม่เป็นที่ต้องการในทุกการใช้งาน เพื่อบรรเทาความเปราะที่เกิดจากการชุบแข็ง กระบวนการทำความร้อนที่ตามมานี้เกี่ยวข้องกับการอุ่นแท่งดับให้มีอุณหภูมิระหว่าง 200°C ถึง 700°C ตามด้วยการทำความเย็นแบบควบคุม กระบวนการอบคืนตัวช่วยให้เกิดการตกตะกอนของคาร์ไบด์ภายในเมทริกซ์เหล็ก ซึ่งทำให้ความแข็งสมดุลกับความเหนียวและความเหนียวที่ดีขึ้น
ความเหนียวและความเหนียวเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับวัสดุที่อยู่ภายใต้สภาวะการโหลดแบบไดนามิก ความเหนียวหมายถึงความสามารถของวัสดุในการเปลี่ยนรูปพลาสติกก่อนที่จะแตกหัก ในขณะที่ความเหนียวบ่งบอกถึงความสามารถในการดูดซับพลังงานในระหว่างการเปลี่ยนรูป ด้วยการบำบัดความร้อนที่เหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างขั้นตอนการอบคืนตัว เหล็กเส้นกลมที่มีโครงสร้างโลหะผสมสามารถแสดงความเหนียวและความเหนียวที่เพิ่มขึ้นได้ ด้วยการปรับอุณหภูมิและเวลาในการอบคืนตัวอย่างละเอียด ผู้ผลิตจึงสามารถปรับความสามารถของวัสดุในการรับการเปลี่ยนรูปพลาสติกได้อย่างเหมาะสม สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการใช้งานโครงสร้างที่ส่วนประกอบอาจเผชิญกับโหลดกระแทก การสั่นสะเทือน หรือความเค้นแบบไดนามิก ความเหนียวและความเหนียวที่เพิ่มขึ้นป้องกันความล้มเหลวที่เปราะ จึงเพิ่มความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของโครงสร้างและเครื่องจักรที่ใช้แท่งเหล่านี้
ความต้านทานต่อความล้าเป็นปัจจัยสำคัญในการมีอายุยืนยาวและประสิทธิภาพของวัสดุในการใช้งานการโหลดแบบวน เหล็กเส้นกลมโครงสร้างโลหะผสม เมื่อได้รับการบำบัดความร้อนอย่างเหมาะสม จะแสดงความต้านทานต่อความเสียหายจากความเมื่อยล้าได้ดีขึ้น กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนจะปรับแต่งโครงสร้างจุลภาค ลดความเค้นตกค้างและข้อบกพร่องที่อาจทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นของรอยแตกร้าวเมื่อยล้า การเปลี่ยนแปลงเป็นโครงสร้างมาร์เทนซิติกในระหว่างการชุบแข็ง ตามด้วยกระบวนการแบ่งเบาบรรเทา นำไปสู่โครงสร้างจุลภาคที่สามารถทนต่อรอบการโหลดซ้ำๆ โดยไม่ยอมแพ้ต่อความเหนื่อยล้า คุณลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในส่วนประกอบยานยนต์ การใช้งานด้านการบินและอวกาศ และชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ต้องรับน้ำหนักที่ผันผวน ซึ่งความต้านทานต่อความเมื่อยล้ามีความสัมพันธ์โดยตรงกับความปลอดภัยและประสิทธิภาพ
ความแข็งที่เกิดจากการบำบัดความร้อนช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอของเหล็กเส้นกลมโครงสร้างโลหะผสมได้อย่างมาก ในการใช้งานที่ส่วนประกอบต้องเผชิญกับการเสียดสี การเสียดสี หรือการเลื่อน เช่น เกียร์ แบริ่ง และเครื่องมือตัด ความต้านทานการสึกหรอเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง พื้นผิวแข็งที่สร้างขึ้นระหว่างกระบวนการบำบัดความร้อนช่วยให้แท่งเหล่านี้ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ส่งผลให้อายุการใช้งานยาวนานขึ้นและลดความต้องการในการบำรุงรักษา วิธีการบำบัดความร้อนบางอย่าง เช่น การทำให้คาร์บูไรซิ่งหรือไนไตรด์ สามารถเพิ่มความแข็งของพื้นผิวเพิ่มเติมได้โดยไม่กระทบต่อความเหนียวของวัสดุแกนกลาง สิ่งนี้สร้างพื้นผิวที่แข็งและทนทานต่อการสึกหรอในขณะที่ยังคงความเหนียวในโครงสร้างพื้นฐาน ทำให้เหล็กเส้นกลมที่มีโครงสร้างโลหะผสมมีคุณค่าอย่างยิ่งในเครื่องจักรกลหนักและอุปกรณ์การผลิต
แม้ว่าจุดสนใจหลักของการบำบัดความร้อนมักจะอยู่ที่คุณสมบัติทางกล แต่กระบวนการเฉพาะก็สามารถเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนได้เช่นกัน เทคนิคเช่นไนไตรดิงเกี่ยวข้องกับการนำไนโตรเจนเข้าสู่พื้นผิวของเหล็ก ทำให้เกิดชั้นที่แข็งและทนทานต่อการกัดกร่อน การรักษาพื้นผิวนี้ไม่เพียงเพิ่มความแข็ง แต่ยังช่วยป้องกันปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่อาจนำไปสู่การกัดกร่อนอีกด้วย ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีขึ้นเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น น้ำมันและก๊าซ ซึ่งส่วนประกอบต่างๆ ต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและมีฤทธิ์กัดกร่อน ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการบำบัดความร้อน ผู้ผลิตสามารถผลิตเหล็กเส้นกลมโครงสร้างโลหะผสมที่รักษาความสมบูรณ์และประสิทธิภาพได้แม้ในสภาวะที่ท้าทาย
