การอบชุบด้วยสารละลาย – การอบชุบโลหะผสมด้วยความร้อนเพื่อให้ได้สารละลายของแข็งอิ่มตัวยิ่งยวด

ความอิ่มตัวเกิน / การอบอ่อนสารละลายเป็นกระบวนการหนึ่ง การอบด้วยความร้อน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่โลหะผสมจนถึงอุณหภูมิที่ส่วนประกอบหรือเฟสเฉพาะละลายในเนื้อโลหะ จากนั้นให้ความร้อนแก่วัสดุที่อุณหภูมินี้ แล้วทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วพอที่จะจำกัดการระเหยกลับออกมา ส่งผลให้ที่อุณหภูมิห้องสามารถได้ผลลัพธ์ดังนี้ สารละลายของแข็งอิ่มตัวยิ่งยวดกล่าวคือ สภาวะที่มีปริมาณสารละลายมากกว่าสภาวะสมดุลที่อุณหภูมินั้น
ความอิ่มตัวมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่มีจุดประสงค์เพื่อ... การเพิ่มปริมาณน้ำฝนสภาวะที่เกิดขึ้นทันทีหลังจากการอิ่มตัวเกินนั้นเป็นสภาวะที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์หรือกึ่งเสถียร และอาจเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับกระบวนการต่อไป ความแก่ชราในระหว่างนั้น เฟสขนาดเล็กจะแยกตัวออกจากสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด ทำให้เพิ่มขึ้น ทวาร์โดชความแข็งแรงครากและความแข็งแรงของวัสดุ
กระบวนการนี้ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมโลหะผสมเป็นต้น อลูมิเนียมเหล็กกล้าไร้สนิม, เหล็กกล้าชุบแข็งแบบตกตะกอน PH ซูเปอร์อัลลอยที่มีส่วนประกอบหลักเป็นนิกเกล และโลหะผสมบางชนิดจากโลหะอื่นๆ

ภาวะอิ่มตัวยิ่งยวดคืออะไร?

พื้นฐานของกระบวนการนี้คือ ความสัมพันธ์ระหว่างความสามารถในการละลายของธาตุผสมโลหะกับอุณหภูมิในระบบหลายๆ ระบบ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ปริมาณของส่วนประกอบที่สามารถคงสภาพละลายอยู่ในสารละลายของแข็งได้ก็จะเพิ่มขึ้นด้วย
วัสดุจะถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่เพียงพอที่จะละลายส่วนประกอบรองที่ต้องการในเนื้อวัสดุ จากนั้นจะคงอุณหภูมินี้ไว้เป็นระยะเวลาที่เพียงพอเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและการปรับสมดุลองค์ประกอบตามที่ต้องการ
เมื่อกระบวนการอบอ่อนเสร็จสมบูรณ์แล้ว วัสดุจะถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว จุดประสงค์ของการทำให้เย็นลงคือเพื่อจำกัดการแพร่กระจายและการกระจายตัวของส่วนประกอบต่างๆ ขณะที่วัสดุเคลื่อนที่ผ่านช่วงอุณหภูมิที่ความสามารถในการละลายสมดุลลดลง
ด้วยเหตุนี้ จึงสามารถเก็บรักษาไว้ได้ที่อุณหภูมิห้อง สารละลายของแข็งอิ่มตัวยิ่งยวด.

สารละลายของแข็งอิ่มตัวยิ่งยวดคืออะไร?

สารละลายของแข็ง เป็นเฟสผลึกเนื้อเดียวกันซึ่งอะตอมของส่วนประกอบหนึ่งหรือมากกว่านั้นตั้งอยู่ในโครงผลึกของส่วนประกอบพื้นฐาน
หากเมทริกซ์สามารถละลายส่วนประกอบใดส่วนประกอบหนึ่งได้มากขึ้นที่อุณหภูมิสูงกว่าที่อุณหภูมิห้อง การทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วอาจช่วยคงส่วนประกอบนั้นไว้ในสารละลายได้ชั่วคราว
จากนั้นจึงเกิด สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด.
สภาวะนี้ไม่ได้สอดคล้องกับสมดุลทางอุณหพลศาสตร์อย่างสมบูรณ์ ที่อุณหภูมิและเวลาที่เหมาะสม ส่วนประกอบที่ละลายอยู่มากเกินไปอาจเริ่มตกตะกอนออกจากเนื้อวัสดุ ปรากฏการณ์นี้เป็นพื้นฐานสำหรับการเสริมความแข็งแรงด้วยการบ่มและการตกตะกอนในภายหลัง

ขั้นตอนของกระบวนการอิ่มตัว

1. กำลังร้อนขึ้น วัสดุจะถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิหลอมเหลวที่เหมาะสมสำหรับโลหะผสมชนิดนั้นๆ
2. การแช่ โลหะผสมจะถูกรักษาไว้ที่อุณหภูมิที่กำหนดเป็นระยะเวลาที่เพียงพอเพื่อให้เฟสที่ต้องการละลายและได้องค์ประกอบของสารละลายของแข็งที่เหมาะสม
3. การระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว วัสดุจะถูกทำให้เย็นลงในอัตราที่เพียงพอเพื่อจำกัดการปล่อยส่วนประกอบต่างๆ ในระหว่างการทำความเย็น
4. การได้มาซึ่งสารละลายของแข็งอิ่มตัวยิ่งยวด ที่อุณหภูมิห้อง ปริมาณสารละลายที่ยังคงอยู่ในเมทริกซ์จะมีมากกว่าปริมาณที่เกิดขึ้นในสภาวะสมดุล
5. การสูงวัย – หากเทคโนโลยีเอื้ออำนวย การตกตะกอนอย่างเป็นระบบของอนุภาคละเอียดสามารถเพิ่มความแข็งและความแข็งแรงของวัสดุได้

อุณหภูมิอิ่มตัวยิ่งยวด

ไม่มีอุณหภูมิอิ่มตัวยิ่งยวดที่เป็นสากลเพียงค่าเดียว ช่วงอุณหภูมิขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุ องค์ประกอบทางเคมี แผนภาพสมดุลเฟส ชนิดของเฟสที่จะละลาย และข้อกำหนดสำหรับโครงสร้างจุลภาคขั้นสุดท้าย
อุณหภูมิต้องสูงพอที่จะเพิ่มความสามารถในการละลายของส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องและทำให้เฟสที่ต้องการละลายได้ แต่ในขณะเดียวกันก็ต้องไม่ทำให้เกิดการหลอมเหลวที่ไม่พึงประสงค์ การเจริญเติบโตของเกรนมากเกินไป หรือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่ไม่พึงประสงค์อื่นๆ

เหตุใดจึงต้องใช้การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน?

ในระหว่างกระบวนการอบอ่อนแบบละลาย ธาตุโลหะผสมจะอยู่ในเนื้อโลหะในปริมาณที่คงที่ได้ที่อุณหภูมิสูง เมื่ออุณหภูมิลดลง ความสามารถในการละลายที่สมดุลของธาตุโลหะผสมอาจลดลง
หากการทำความเย็นช้าเกินไป อะตอมจะมีเวลาเพียงพอที่จะแพร่กระจายและก่อตัวเป็นตะกอนในระหว่างการทำความเย็น ซึ่งอาจทำให้ไม่สามารถได้สารละลายของแข็งอิ่มตัวยิ่งยวดตามที่ต้องการได้
การระบายความร้อนที่รวดเร็วเพียงพอจะจำกัดการแพร่กระจายและช่วยรักษาสภาวะอิ่มตัวยิ่งยวดที่ไม่เสถียรเอาไว้ได้
สารหล่อเย็นที่ใช้จะแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับวัสดุและอัตราการระบายความร้อนที่ต้องการ ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้วิธีการระบายความร้อนแบบเดียวที่ใช้ได้กับโลหะผสมทุกชนิด

การอบชุบด้วยความร้อนและการชุบแข็ง – กระบวนการเหล่านี้แตกต่างกันอย่างไร?

การอบชุบด้วยความร้อนและการชุบแข็งอาจเกี่ยวข้องกับลำดับขั้นตอนทางเทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกัน ได้แก่ การให้ความร้อน การอบอ่อน และการทำให้เย็นอย่างรวดเร็วอย่างไรก็ตาม กลไกและวัตถุประสงค์หลักของกระบวนการเหล่านี้แตกต่างกัน

ความอิ่มตัวเกินและการเสื่อมสภาพ

ความอิ่มตัวและ ความแก่ชรา ยึดติดกันอย่างแน่นหนาในวัสดุที่เสริมความแข็งแรงด้วยปริมาณน้ำฝน
การบำบัดด้วยสารละลายเป็นการเตรียมวัสดุโดยการนำส่วนประกอบที่เหมาะสมเข้าไปในสารละลายของแข็ง จากนั้นการบ่มจะช่วยให้เกิดการตกตะกอนละเอียดมากอย่างควบคุมได้
สามารถนำเสนอแผนภาพได้ดังนี้:

ตะกอนขนาดเล็กเป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชัน ส่งผลให้สามารถเพิ่มปริมาณตะกอนได้ ทวาร์โดช, ความแข็งแรงดึง Rm และความแข็งแรงของวัสดุ
หากกระบวนการบ่มใช้เวลานานเกินไปหรืออุณหภูมิสูงเกินไป ตะกอนอาจเจริญเติบโตและสูญเสียความสามารถที่เหมาะสมในการยับยั้งการเคลื่อนหลุดของข้อต่อ สภาวะนี้เรียกว่า... ความล้าสมัย.

การอบชุบด้วยสารละลายของเหล็กกล้าไร้สนิม

การอบชุบด้วยความร้อนแบบละลายเป็นกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่สำคัญสำหรับหลายๆ อย่าง เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก.
วัสดุจะถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิสูงเพียงพอที่จะละลายสารตกตะกอนเฉพาะ จากนั้นจึงทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วเพื่อจำกัดการก่อตัวใหม่ของสารตกตะกอนเหล่านั้นเมื่อผ่านช่วงอุณหภูมิที่ไม่เหมาะสม
พฤติกรรมมีความสำคัญเป็นพิเศษ โครมภายใต้สภาวะความร้อนบางอย่าง อาจเกิดการตกตะกอนที่มีโครเมียมเป็นองค์ประกอบหลัก ซึ่งจะทำให้ปริมาณโครเมียมในเนื้อโลหะลดลงเฉพาะจุด ส่งผลให้ความต้านทานต่อการกัดกร่อนตามร่องเกรนลดลง
การเลือกค่าความอิ่มตัวยิ่งยวดที่เหมาะสมสามารถนำไปสู่การละลายของตะกอนดังกล่าวและการนำส่วนประกอบต่างๆ กลับเข้าสู่สารละลายของแข็งได้
ตัวอย่างของเหล็กกล้าที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนแบบสารละลายคือ 1.4550 / X6CrNiNb18-10 / AISI 347 ซึ่งพารามิเตอร์การแปรรูปจะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของมาตรฐาน รูปทรงของผลิตภัณฑ์ และเทคโนโลยี

การอบชุบสารละลายของเหล็กกล้า PH – การชุบแข็งด้วยการตกตะกอน

ภาวะอิ่มตัวยิ่งยวดมีความสำคัญเป็นพิเศษในกรณีของ เหล็กกล้าไร้สนิมชุบแข็งด้วยการตกตะกอน PH.
ในวัสดุเหล่านี้ การอบชุบด้วยความร้อนแบบละลายเป็นขั้นตอนที่เตรียมโครงสร้างจุลภาคสำหรับการบ่มในขั้นตอนต่อไป
หลังจากผ่านกระบวนการให้ความร้อนที่เหมาะสมและการทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว วัสดุจะถูกนำไปผ่านกระบวนการบ่ม ซึ่งจะทำให้เกิดตะกอนละเอียดขึ้น ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ความแข็งแรงและความแข็งเพิ่มขึ้น
ในเหล็กกล้า PH ปัจจัยสำคัญอาจมีส่วนเกี่ยวข้องหลายประการ ได้แก่: nikiel, miedź, กลิน, ไทเทเนียม i นิโอบ.

การอบชุบโลหะผสมอะลูมิเนียมด้วยสารละลาย

การอบชุบด้วยความร้อนแบบสารละลายเป็นขั้นตอนพื้นฐานอย่างหนึ่งในการอบชุบโลหะผสมหลายชนิด อลูมิเนียม มีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มความรุนแรงของปริมาณน้ำฝน
อุณหภูมิสูงจะเพิ่มความสามารถในการละลายของธาตุผสมบางชนิดในเมทริกซ์อะลูมิเนียม หลังจากให้ความร้อนอย่างเหมาะสมและทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว ธาตุเหล่านั้นจะสามารถคงอยู่ในรูปสารละลายของแข็งอิ่มตัวยิ่งยวดได้
จากนั้นวัสดุดังกล่าวสามารถนำไปผ่านกระบวนการได้ การแก่ตามธรรมชาติ ที่อุณหภูมิแวดล้อม หรือ การแก่ตัวเทียม ที่อุณหภูมิสูงขึ้น
ขึ้นอยู่กับกลุ่มโลหะผสม ปัจจัยสำคัญอาจได้แก่: miedź, แมกนีเซียม, ซิลิคอน i สังกะสี.

การอบอ่อนสารละลายของโลหะผสมนิกเกล

ความอิ่มตัวยังใช้ใน ซูเปอร์อัลลอยที่มีส่วนประกอบหลักเป็นนิกเกลขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งมีชีวิต กระบวนการนี้อาจใช้เพื่อละลายเฟสเฉพาะและเตรียมโครงสร้างสำหรับการบ่มในขั้นตอนต่อไป
โลหะผสมเหล่านี้ประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ ดังต่อไปนี้: nikiel, Chrom, โมลิบเดนัม, นิโอบ, ไทเทเนียม, กลิน i โคบอลต์.
การเลือกวิธีการอบชุบด้วยความร้อนและอุณหภูมิการบ่มที่ตามมานั้นมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเกรดของโลหะผสมเฉพาะและโครงสร้างเฟสที่ต้องการ

อิทธิพลของธาตุผสมต่อการอบชุบด้วยความร้อนและการชุบแข็งด้วยการตกตะกอน

การอบอ่อนสารละลายและการอบอ่อนแบบโฮโมจีไนซ์

ไม่ควรสับสนระหว่างกระบวนการอบอ่อนแบบละลาย (solution annealing) กับกระบวนการอบอ่อนแบบทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน (homogenization annealing ) แม้ว่าทั้งสองกระบวนการจะใช้การแพร่กระจายและอาจต้องใช้อุณหภูมิสูงก็ตาม

การอบอ่อนสารละลายและการอบอ่อน

ในทางปฏิบัติ บางครั้งเรียกภาวะอิ่มตัวยิ่งยวดว่า... การอบอ่อนสารละลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเหล็กกล้าไร้สนิมและโลหะผสมพิเศษบางชนิด อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่ากลไกและจุดประสงค์ของมันจะเหมือนกับการอบอ่อนทุกประเภท
การอบอ่อนอย่างสมบูรณ์, การอบคลายความเครียด, การอบอ่อนเพื่อการตกผลึกใหม่ i การอบอ่อนแบบทรงกลม ดำเนินการตามเป้าหมายทางเทคโนโลยีอื่นๆ

ผลกระทบของภาวะอิ่มตัวยิ่งยวดต่อคุณสมบัติของวัสดุ

ผลของภาวะอิ่มตัวยิ่งยวดขึ้นอยู่กับวัสดุ และไม่ควรลดทอนให้เหลือเพียงแค่การเพิ่มความแข็งเท่านั้น
ทันทีหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน วัสดุอาจค่อนข้างอ่อนและยืดหยุ่นได้ การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ความแข็ง, ความแข็งแรงดึง Rm และจุดคราคจะเกิดขึ้นได้เฉพาะในช่วงการบ่มระยะหลังเท่านั้น

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดเมื่อความอิ่มตัวสูงเกินไป

• อุณหภูมิต่ำเกินไป – การละลายของเฟสที่ต้องการไม่เพียงพอ
• ระยะเวลาในการให้ความร้อนสั้นเกินไป - การให้ความร้อนที่หน้าตัดไม่สมบูรณ์ หรือการละลายของเฟสต่างๆ ไม่สมบูรณ์
• อุณหภูมิสูงเกินไป – ความเสี่ยงจากการขยายตัวของเมล็ดพืช การหลอมละลายเฉพาะจุด หรือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่ไม่พึงประสงค์อื่นๆ
• การระบายความร้อนช้าเกินไป – อาจทำให้ส่วนผสมแยกตัวออกจากกันขณะเย็นตัว
• การระบายความร้อนไม่สม่ำเสมอ - ความเป็นไปได้ในการเกิดการไล่ระดับอุณหภูมิ ความเค้น และการเสียรูป
• การเลือกช่วงเวลาที่ไม่ถูกต้องระหว่างการอิ่มตัวและการเสื่อมสภาพ – ซึ่งมีความสำคัญเป็นพิเศษในวัสดุที่อาจเกิดการเปลี่ยนแปลงได้แม้ในอุณหภูมิห้อง

ประสิทธิภาพของภาวะอิ่มตัวยิ่งยวดถูกควบคุมอย่างไร?

การประเมินกระบวนการอาจรวมถึงการทดสอบโครงสร้างจุลภาค จำนวนและการกระจายตัวของเฟส องค์ประกอบของเมทริกซ์ และคุณสมบัติทางกล
ขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ อาจมีการใช้วัสดุต่อไปนี้เป็นต้น:

• กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
• การวิเคราะห์ตะกอนและเฟสรอง
• การวัด ความแข็ง,
• วิจัย ความแข็งแรงดึง Rm,
• การหาจุดคราก
• การทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิม
• การควบคุมคุณสมบัติของวัสดุหลังจากเสื่อมสภาพตามกาลเวลา

การที่วัสดุเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วไม่ได้หมายความว่ากระบวนการอบชุบด้วยความร้อนนั้นดำเนินการอย่างถูกต้อง ประสิทธิภาพของกระบวนการทั้งหมดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ เวลาในการให้ความร้อน สภาพเริ่มต้นของวัสดุ และอัตราการเย็นตัว

การอิ่มตัวยิ่งยวดเป็นกระบวนการให้ความร้อนที่ทำให้เกิดสารละลายของแข็งอิ่มตัวยิ่งยวด โดยการละลายส่วนประกอบหรือเฟสที่เหมาะสมที่อุณหภูมิสูง และจำกัดการกระจายตัวใหม่ของส่วนประกอบเหล่านั้นในระหว่างการเย็นตัว
กระบวนการนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการขึ้นรูปโลหะผสมหลายชนิด อลูมิเนียมเหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กกล้า PH และ โลหะผสมนิกเกิลซูเปอร์อัลลอย.
ในวัสดุที่เสริมความแข็งแรงด้วยการตกตะกอน การอบชุบด้วยความร้อนมักเป็นขั้นตอนแรกในการเพิ่มความแข็งแรงสูง ความแก่ชรา ทำให้เกิดการปลดปล่อยเฟสละเอียดอย่างเป็นระบบ ซึ่งขัดขวางการเคลื่อนที่ของความคลาดเคลื่อน
ไม่ควรตีความภาวะอิ่มตัวยิ่งยวดว่าเหมือนกับภาวะคลาสสิก การชุบแข็งเหล็กแม้ว่าจะมีลักษณะทางเทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกันในเรื่องการให้ความร้อนและการทำให้เย็นอย่างรวดเร็ว แต่เป้าหมายหลักของการอบชุบด้วยความร้อนแบบสารละลายคือการรักษาส่วนประกอบให้อยู่ในสารละลายของแข็งอิ่มตัวยิ่งยวด ไม่ใช่การสร้างโครงสร้างมาร์เทนซิติก

วิธีการให้ความร้อนและการบำบัดทางเคมีด้วยความร้อนของเหล็ก

การอบชุบด้วยสารละลายเป็นเพียงหนึ่งในกระบวนการที่ใช้ในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของเหล็ก ขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ที่ต้องการ อาจใช้กระบวนการอื่นๆ เช่น การทำให้เป็นปกติ การคลายความเครียด การชุบแข็ง การอบคืนตัว เป็นต้น รวมถึงกระบวนการทางเคมีเชิงความร้อน เช่น การคาร์บูไรซิ่ง การไนไตรดิ้ง และอื่นๆ ด้วย

วิธีการอบชุบความร้อนของเหล็กกล้า

• เหล็กกล้าปกติ – การปรับปรุงโครงสร้างผลึกและการรวมโครงสร้างจุลภาคให้เป็นหนึ่งเดียว
• การอบคลายความเครียด – ลดความเค้นตกค้าง
• การอ่อนตัวของเหล็ก - ลดความแข็งและเพิ่มความสามารถในการแปรรูปต่อไป
• การอบอ่อนอย่างสมบูรณ์ – การทำให้เป็นออสเทนไนต์และการระบายความร้อนอย่างช้าๆ
• การอบอ่อนแบบไอโซเทอร์มอล – การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นขณะคงอุณหภูมิที่เลือกไว้อย่างเหมาะสม
• การอบอ่อนลูกบอล – การทำให้เป็นทรงกลม - การเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาของซีเมนไทต์หรือคาร์ไบด์ชนิดอื่น
• การอบอ่อนเพื่อการตกผลึกใหม่ - ขจัดผลกระทบจากการบดอัดและฟื้นฟูสภาพความยืดหยุ่น
• การอบอ่อนแบบโฮโมจีไนซ์ - ลดการแยกตัวและทำให้องค์ประกอบของวัสดุมีความเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น
• การชุบแข็งและการอบชุบด้วยความร้อน - การปรับแต่งโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติโดยการชุบแข็งและการอบคืนตัว
• เหล็กกล้าชุบแข็ง - การปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของเหล็กอย่างเป็นระบบหลังการชุบแข็ง
• การชุบแข็งด้วยการเหนี่ยวนำ - การให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำที่พื้นผิวและการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว
• การชุบแข็งด้วยเปลวไฟ - การชุบแข็งผิวหน้าหลังจากการให้ความร้อนเฉพาะจุดด้วยเปลวไฟ
• ความอิ่มตัวเกิน - การสร้างสารละลายของแข็งอิ่มตัวยิ่งยวดโดยใช้กระบวนการความร้อนที่เหมาะสม
• ความชรา - การแยกเฟสอย่างเป็นระบบ ส่งผลให้วัสดุมีความแข็งแรงมากขึ้น

วิธีการบำบัดเหล็กด้วยความร้อนทางเคมี

• การไนไตรดิ้งเหล็ก - การเพิ่มปริมาณไนโตรเจนในชั้นผิวโดยกระบวนการแพร่
• เหล็กกล้าคาร์บอน - การเพิ่มปริมาณคาร์บอนบนพื้นผิวโดยกระบวนการแพร่กระจาย
• คาร์บอนไนไตรดิ้ง – การเพิ่มปริมาณคาร์บอนและไนโตรเจนในชั้นผิวพร้อมกัน
• ไนโตรคาร์บอนไนเซชัน / ไนโตรคาร์บอนไนเซชัน – การสะสมของชั้นดังกล่าวโดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยไนโตรเจนและคาร์บอน
• การเจาะ - การอิ่มตัวของการแพร่กระจายของโบรอนบนพื้นผิว
• การชุบโครเมียมแบบแพร่กระจาย - การเพิ่มปริมาณโครเมียมในชั้นโดยกระบวนการแพร่
• การเคลือบอะลูมิเนียมแบบแพร่กระจาย - การเพิ่มความเข้มข้นของอะลูมิเนียมในชั้นโดยกระบวนการแพร่