Rūdīšana metalurģijā un materiālu zinātnē ir termiska apstrāde, kas maina fizikālās īpašības (un dažreiz materiāla ķīmiskās īpašības), lai palielinātu tā elastību (spēju veidot bez saplīšanas) un samazinātu tā saturu cietība.
Apdedzinot, atomi migrē kristāla režģī un samazinās dislokāciju skaits, izraisot elastības un cietības izmaiņas. Šis process padara to praktiskāku. Zinātniski runājot, rūdīšana tiek izmantota, lai tuvinātu metālu tā līdzsvara stāvoklim (ja metālā nav spriegumu, kas iedarbojas viens pret otru).
Rūdīšana izraisa fāzes maiņu
Karstā, mīkstā stāvoklī vienveidīga metāla mikrostruktūra ļaus iegūt lielisku elastību un apstrādājamību. Lai melno metālu veiktu pilnīgu atkvēlināšanu, materiāls jāuzsilda virs tā augšējās kritiskās temperatūras pietiekami ilgs, lai mikrostruktūru pilnībā pārveidotu par austenītu (dzelzs forma ar augstāku temperatūru, kas var absorbēt vairāk ogleklis).
Pēc tam metālam jābūt lēnām atdzesētam, parasti ļaujot tam atdzist krāsnī, lai maksimāli pārveidotu ferīta un perlīta fāzes.
Rūdīšana un aukstā apstrāde
Atlaidināšanu parasti izmanto metāla mīkstināšanai auksts darbs, uzlabot apstrādājamību un uzlabot elektrisko vadītspēju. Viens no galvenajiem rūdīšanas veidiem ir metāla elastības atjaunošana.
Aukstās apstrādes laikā metāls var sacietēt tiktāl, ka jebkāds cits darbs radīs plaisāšanu. Iepriekš atlaidinot metālu, aukstā apstrāde var notikt bez jebkāda sabrukšanas riska. Tas ir tāpēc, ka rūdīšana atbrīvo mehāniskos spriegumus, kas rodas apstrādes vai slīpēšanas laikā.
Rūdīšanas process
Atlaidināšanas procesam tiek izmantotas lielas krāsnis. Cepeškrāsns iekšpusei jābūt pietiekami lielai, lai ap metāla gabalu varētu cirkulēt gaiss. Lieliem gabaliem tiek izmantotas konveijera krāsnis ar gāzi, savukārt mazāku metāla gabalu gadījumā praktiskas ir automašīnām paredzētas krāsnis. Atlaidināšanas procesa laikā metāls tiek uzkarsēts līdz noteiktai temperatūrai, kur var notikt pārkristalizācija.
Šajā posmā var labot visus defektus, ko izraisa metāla deformācija. Metālu noteiktu laiku tur temperatūrā, pēc tam atdzesē līdz istabas temperatūrai. Dzesēšanas process jāveic ļoti lēni, lai iegūtu izsmalcinātu mikrostruktūru.
Tas tiek darīts, lai palielinātu maigumu, parasti karsto materiālu iegremdējot smiltīs, pelnos vai citā vielā ar zemu siltuma vadītspēju. Alternatīvi to var izdarīt, izslēdzot krāsni un ļaujot metālam atdzist ar krāsni.
Apstrādājot misiņa, sudraba un koperu
Citus metālus, piemēram, misiņa, sudraba un vara, var pilnībā atkvēlināt ar to pašu procesu, bet tos var ātri atdzesēt, pat ūdeni apslāpēts, lai pabeigtu ciklu. Šajos gadījumos procesu veic, kādu laiku karsējot materiālu (parasti līdz kvēlošanai) un pēc tam lēnām ļaujot tam atdzist līdz istabas temperatūrai mierīgā gaisā.
Šādā veidā metāls tiek mīkstināts un sagatavots turpmākiem darbiem, piemēram, formēšanai, štancēšanai vai formēšanai. Citas rūdīšanas formas ietver procesa rūdīšanu, normalizēšanaun stresa mazināšanas remdēšana.