عملیات حرارتی روشی است که با استفاده از آن می توان خواص فیزیکی فلز را تغییر داد. ما فلز را بالاتر از دمای بحرانی خاصی گرم می کنیم و آن را برای مدت معینی نگه می داریم و سپس اجازه می دهیم تا با سرعت های مختلف خنک شود تا خواص مکانیکی مورد نظر خود را بدست آوریم. این عملیات حرارتی فولاد نامیده می شود.
عملیات حرارتی طی چندین عملیات شکل دهی انجام می شود. ما می توانیم استرس داخلی را کاهش دهیم، خاصیت پلاستیکی و برش را اصلاح کنیم، مکانیک پیچیده را بهبود بخشیم، تمام خواصی که در فلز وجود دارد.
چهار عملیات اصلی عملیات حرارتی وجود دارد که در زیر نشان داده شده است.
1. عادی شده است. فولاد را بالاتر از دمای بحرانی (30-50 درجه) گرم می کنیم و آن را برای مدتی در دمای اتاق خنک می کنیم. این یک شکل طبیعی خنک کننده است.
2. آنیل کردن. فولاد را بالاتر از دمای بحرانی حرارت می دهیم و می گذاریم خیلی آرام خنک شود. تا نرمتر از قبل شود و پردازش آن بسیار آسانتر شود.
در مقایسه با بازپخت، نرمال سازی مزایایی دارد. نه تنها سرعت خنکسازی نرمالسازی سریعتر از بازپخت است، بلکه زمان آمادهسازی نرمالسازی نیز بسیار کوتاهتر از آنیل است. بنابراین، برای ما بسیار مقرون به صرفه است که به جای آنیل کردن، نرمال سازی کنیم، زمانی که نرمال سازی و آنیل می توانند نیازهای ما را همزمان برآورده کنند.
3. منقرض شده. ما فلز را بالاتر از دمای بحرانی گرم می کنیم، آن را با سرد شدن سریع سخت می کنیم و آن را در آب یا مایع دیگر خنک می کنیم. این روشی است که به وسیله آن فلز را با سریع ترین سرعت از همه روش ها خنک می کنیم. هرچه دما سریعتر کاهش یابد، فلز سریعتر سخت تر می شود.
4. معتدل کردن. سخت شدن معمولاً با تلطیف همراه است. کوئنچ همراه با سخت شدن را تصفیه حرارتی می گویند. فلزی که به آرامی سرد می شود نسبت به فلزی که به سرعت سرد می شود کمتر در معرض تنش های داخلی است. به عبارت دیگر، انعطاف پذیری و خواص مکانیکی فلز در هنگام سرد شدن کاهش می یابد، هدف از تلطیف حذف تنش های داخلی و همچنین بهبود خواص پیچیده آن است.
