Atkaitinimas metalurgijoje ir medžiagų moksle yra terminis apdorojimas, kuris keičia fizikines savybes (o kartais ir cheminės savybės), siekiant padidinti jos lankstumą (gebėjimą formuoti nesulaužant) ir sumažinti kietumas.
Atkaitinant atomai migruoja kristalinėje gardelėje ir mažėja dislokacijų skaičius, dėl ko keičiasi elastingumas ir kietumas. Šis procesas daro jį veiksmingesnį. Moksliniu požiūriu atkaitinimas naudojamas metalui priartinti prie jo pusiausvyros būklės (kai metale nėra įtempių, veikiančių vienas kitą).
Atkaitinimas lemia fazės pokyčius
Kaitintoje, minkštoje būsenoje vienoda metalo mikrostruktūra užtikrins puikų lankstumą ir darbingumą. Kad juodieji metalai būtų visiškai atkaitinti, medžiaga turi būti įkaitinta virš jos viršutinės kritinės temperatūros pakankamai ilgas, kad visiškai pakeistų mikrostruktūrą į austenitą (aukštesnės temperatūros geležį, galinčią sugerti daugiau anglis).
Tada metalas turi būti lėtai aušinamas, paprastai leidžiant jam atvėsti krosnyje, kad būtų galima maksimaliai transformuotis ferito ir perlito fazėse.
Atkaitinimas ir šaltasis darbas
Atkaitinimas paprastai naudojamas minkštinti metalą šaltas darbas, pagerina apdirbamumą ir padidina elektros laidumą. Vienas iš pagrindinių atkaitinimo būdų yra metalo lankstumo atkūrimas.
Apdorojant šaltai, metalas gali sukietėti tiek, kad dėl bet kokio kito darbo įtrūkimai atsiras. Iš anksto atkaitinant metalą, šaltas apdirbimas gali vykti be jokios rizikos suskaidyti. Taip yra todėl, kad atkaitinimas atleidžia mechaninius įtempius, atsirandančius apdirbant ar šlifuojant.
Atkaitinimo procesas
Atkaitinimo procesui naudojamos didelės krosnys. Orkaitės vidus turi būti pakankamai didelis, kad oras galėtų cirkuliuoti aplink metalo gabalą. Didelėms dalims naudojamos dujomis kūrenamos konvejerinės krosnys, o mažesnėms metalo dalims - praktiškesnės krosnys automobilio dugne. Atkaitinimo metu metalas kaitinamas iki tam tikros temperatūros, kur gali įvykti perkristalinimas.
Šiame etape gali būti pašalinti visi defektai, atsiradę dėl metalo deformacijos. Metalas fiksuotą laiką laikomas temperatūroje, tada atšaldomas iki kambario temperatūros. Norint gauti rafinuotą mikrostruktūrą, aušinimo procesas turi būti atliekamas labai lėtai.
Tai daroma siekiant maksimaliai padidinti minkštumą, paprastai panardinant karštą medžiagą į smėlį, pelenus ar kitą medžiagą, turinčią mažą šilumos laidumą. Arba tai galima padaryti išjungiant orkaitę ir leidžiant metalui atvėsti su krosnimi.
Apdorojamas žalvaris, sidabras ir koperis
Kiti metalai, tokie kaip žalvaris, sidabras ir varis, gali būti visiškai atkaitinti tuo pačiu būdu, tačiau gali būti greitai atšaldyti, net vanduo užgesino, ciklui baigti. Tokiais atvejais procesas atliekamas tam tikrą laiką kaitinant medžiagą (paprastai iki švytėjimo) ir po to lėtai leidžiant atvėsti iki kambario temperatūros ramiame ore.
Tokiu būdu metalas suminkštinamas ir paruošiamas tolesniems darbams, tokiems kaip formavimas, štampavimas ar formavimas. Kitos atkaitinimo formos apima proceso atkaitinimą, normalizavimasir streso atkaitinimas.