Nhiệt luyện là gì? Tác dụng của nhiệt luyện?

Nói đến nhiệt luyện, người ta nghĩ ngay đến dùng nhiệt độ làm tăng chất lượng của các chất chủ yếu là kim loại ( một phần nhỏ là nhiệt luyện thủy tinh). Quá trình này làm cho sản phẩm bền hơn, cứng hơn, chịu mài mòn và có tuổi thọ cao hơn. Vậy nhiệt luyện là gì? Quá trình nhiệt luyện diễn ra như thế nào và ứng dụng của nó vào thực tế cuộc sống.

Nhiệt luyện là quá trình dùng nhiệt độ tác động lên vật liệu (thường là kim loại) nhằm thay đổi cấu trúc bên trong kim loại từ đó tính chất của kim loại cũng thay đổi theo mong muốn.

Nhiệt luyện gồm nhiều bước, trong đó chủ yếu là các bước sau:

- Nung nóng: Đây là bước đầu tiên của quá trình nhiệt luyện, sản phẩm được đem đi nhiệt luyện được cho vào lò và được làm nóng đến nhiệt độ nhất định.Tại nhiệt độ này, sản phẩm đạt được độ cứng, độ mài mòn … cao hơn nhiều lần so với thời điểm ban đầu cho vào lò nung.

- Thời gian nung: Căn cứ vào mục đích nhiệt luyện mà duy trì thời gian nung, sản phẩm càng to càng nặng thì thời gian nung càng lâu. Một yếu tố khác ảnh hưởng đến thời gian nung đó chính là nhiệt luyện một phần hay nhiệt luyện toàn phần. Nhiệt luyện toàn phần rõ rằng thời gian nung sẽ lâu hơn nhiệt luyện một phần.

- Làm nguội: Quá trình làm nguội lâu hay nhanh cũng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Như ta đã biết, một sản phẩm nếu đang trong trạng thái nóng mà làm lạnh đột ngột thì dẫn đễn tình trạng nứt, gãy nhưng nếu quá trình làm nguội diễn ra quá lâu cũng khiến cho thoát khí carbon cũng dẫn đến sản phẩm cho ra đời có chất lượng kém. Do đó, trong dung dịch làm nguội có thêm các loại hóa chất để cân bằng sản phẩm, giúp cho sản phẩm làm ra đạt được yêu cầu đề ra mà không bị nứt gãy hay có chất lượng kém.

- Ram: Đây là quá trình được hình thành sau khi quá trình làm nguội diễn ra. Nhiệt độ trong lò ram đạt đến độ nhất định và các sản phẩm được đưa và lò ram với thời gian càng lâu càng tốt. Ram là quá trình củng cố lại các tính chất của sản phẩm: như cứng hơn, khó bị ăn mòn hơn, chịu nhiệt độ cao hơn, chịu lực nén tốt hơn …

- Ưu điểm đầu tiên của quá trình nhiệt luyện đó là nâng cao độ cứng cho các sản phẩm, phụ tùng máy móc như răng gầu, lợi gầu máy xúc, trục bơm của các máy bơm như bơm hóa chất, bơm trục vít, bơm màng khí nén…Những sản phẩm này phải làm việc trong môi trường khắc nghiệt cho nên đòi hỏi độ cứng cao.

- Thứ hai là nhiệt luyện làm tăng tính chịu lực nén. Sau khi trải qua quá trình chịu nhiệt, các sản phẩm như con lăn đỡ, con lăn tỳ, bánh dẫn hướng… có thể chịu được tải trọng rất lớn của các loại máy lớn như máy xúc, máy ủi…

- Một ưu điểm tiếp theo phải nói tới của quá trình nhiệt luyện là gia tăng tính chịu mài mòn của sản phẩm. Ví dụ cánh bơm của máy bơm hút cát sỏi, máy bơm bùn … 

- Sử dụng các vật liệu có giá thành rẻ sau quá trình nhiệt luyện cho ra đời các sản phẩm có giá thành cao, chất lượng tốt, đáp ứng nhu cầu của người sử dụng đồng thời nâng cao tuổi thọ của sản phẩm lên nhiều lần.

- Nhiệt luyện có thể là toàn phần hay một phần nhưng tính chất dẻo dai bên trong vật liệu vẫn giữ được.

Như đã nói ở trên, hiện nay nhiệt luyện chủ yếu được sử dụng trong nghành công nghệ luyện kim và công nghệ thủy tinh. Trong các nghành khác như nhựa, hóa chất, y tế… nó được sử dụng rất hạn chế.

- Nhiệt luyện giúp cho nghành cơ khí phát triển. Các sản phẩm đạt được độ cứng, độ dẻo dai, độ chống mài mòn… 

- Gia tăng giá trị cho sản phẩm. Trải qua quá trình nhiệt luyện, các sản phẩm có chất lượng thấp trở thành các sản phẩm có chất lượng cao cho giá trị cao hơn nhiều lần.

- Nhiệt luyện không chỉ giúp cho nghành cơ khí phát triển mà nó còn giúp cho nhiều nghành khác phát triển như xây dựng, khai thác mỏ, gia công cơ khí, chế tạo máy, may mặc, đóng tàu…

- Nhiệt luyện còn là thước đo đánh giá sự phát triển về mặt công nghệ trong lĩnh vực chế tạo máy, sản xuất, gia công, xây dựng… của mỗi một quốc gia.

Có thể nói, nhiệt luyện đóng một vai trò quan trọng nhằm cải thiện chất lượng cuộc sống của con người. Chúng ta nên đầu tư nghiên cứu để quá trình nhiệt luyện diễn ra tốt hơn, ít tốn kém hơn đồng thời nâng cao được chất lượng sản phẩm hơn nữa.