heat treatment คือ การอบชุบ หรือการอบชุบด้วยความร้อน หมายถึง กระบวนการให้ความร้อนแก่ชิ้นงานที่เป็นเหล็กหรือโลหะ จากนั้นทำให้ชิ้นงานเย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติหรือปรับปรุงคุณสมบัติของเหล็ก เพื่อให้ได้ชิ้นงานที่เหมาะสมกับความต้องการนำไปใช้งาน เช่น ทำให้ชิ้นงานมีความแข็งแรง ทนทานมากขึ้น เหนียวขึ้น มีคุณสมบัติต้านทางการสึกหรอ ป้องกันสนิม ฯลฯ

heat treatment หรือการอบชุบมักมีการผสมธาตุต่างๆ ลงไปในเหล็กที่ทำการอบชุบ เช่น คาร์บอน ช่วยเพิ่มความแข็งแรงทนทาน อะลูมิเนียม เพิ่มให้เหล็กสามารถต้านทานต่อการตกสะเก็ดได้ดีขึ้น หรือจะเป็นโครเมียม ช่วยให้เหล็กอบชุบง่ายขึ้น ป้องกันการเกิดสนิม เป็นต้น

การอบชุบ (heat treatment) มีวิธีการใดบ้าง

1.อบให้อ่อน

การอบให้อ่อน มีวัตถุประสงค์เพื่อลดความเครียดของเนื้อโลหะ ช่วยเปลี่ยนคุณสมบัติของโลหะให้สม่ำเสมอ และเพิ่มลดแก๊สที่ปนในเนื้อโลหะเล็กน้อย เนื่องจากแก๊สจะทำให้โลหะมีความเหนียวต่ำ กรรมวิธีนี้จะทำให้เหล็กร้อนขึ้นอย่างช้าๆ จนมีอุณหภูมิ 800-850 องศาเซลเซียส เหล็กจะเกิดการเปลี่ยนโครงสร้างทีละน้อยจนถึงอุณหภูมิห้องประมาณ 50 องซาเซลเซียส เหนือระดับอุณหภูมิสิ้นสุดวิกฤติ เผาแช่จนความร้อนแผ่กระจายทั่วทั้งชิ้นงาน แล้วทำให้เย็นตัวช้าๆ ภายในเตาเผา

2.ลดความเค้น

หนึ่งในวิธีการอบชุบ หรือ heat treatment คือ การลดความเค้น ช่วยลดการบิดงอ ภายหลังจากการชุบแข็ง โดยการนำเหล็กมาเผาใช้อุณหภูมิปานกลางประมาณ 200-400 องศาเซลเซียส จนอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤต ประมาณ 50-100 องศาเซลเซียส จากนั้นเผาแช่ไว้และปล่อยให้เย็นตัวเองในเตาเผาจนอุณหภูมิ 400 องศา แล้วปล่อยให้เย็นลงในอากาศ

3.การชุบแข็ง

ช่วยให้เหล็กมีความแข็งแรง ทนทาน ต้านทานการสึกหรอ อุณหภูมิที่ใช้ในการชุบแข็งประมาณ 800-850 องศาเซลเซียส โดยจะเผาให้ร้อนที่อุณหภูมิเหนืออุณหภูมิวิกฤติสิ้นสุด ประมาณ 50 องศาเซลเซียส เผาแช่ไว้จนความร้อนแผ่กระจายทั่วทั้งชิ้นงาน จากนั้นนำออกจากเตาเผาไปชุบลงในสารชุบทำให้อัตราการเย็นตัวรวดเร็วเหล็กโครงสร้างภายในจะเปลี่ยนแปลงเป็นมาร์เทนไซต์

4.มาร์เทมเปอริ่ง

วิธีการนี้เหมาะสำหรับชิ้นงานที่มีความหนามากๆ ยกตัวอย่างเช่น แม่พิมพ์ ช่วยลดการบิดงอของชิ้นงานได้เป็นอย่างดี เพราะการบิดงอของชิ้นงานนั้นเกิดจากการเย็นตัวที่ไม่เท่ากัน ระหว่างผิวชั้นนอกและผิวภายในใจกลางของชิ้นงาน

5.ออสเทมเปอริ่ง

การอบชุบนี้เหมาะสำหรับชิ้นงานบางๆ ที่ต้องการความแข็งแรง และความเหนียว ซึ่งหลังจากให้ความร้อนแก่ชิ้นงานแล้ว จนชิ้นงานเกิดโครงสร้างแบบออสเตไนท์แล้วจะลดอุณหภูมิลงมา โครงสร้างจะเปลี่ยนแบบเบไนท์ แล้วทำการเผาแช่ระยะหนึ่งและปล่อยให้เย็นลงในอากาศ