Termomechanická úprava kovů spočívá v mechanické deformaci při teplotě vyšší než je teplota fázového přechodu (vysokoteplotní TMT, HTMT), případně mezi teplotou fázového přechodu a teplotou martenzitické transformace (nízkoteplotní TMT, LTMT). Termomechanické zpracování je časově omezené, protože ihned po dokončení deformace je kov rychle ochlazen ( zhášení ), aby se získala rozdrcená, dislokacemi nasycená, krystalická struktura kovu. Obvyklá struktura po kalení je martenzit+bainit+zbytkový austenit. Termomechanické zpracování se využívá nejen u ocelí, ale i u ostatních kovů [1] .
V případě TMT pro zpracování hliníkových slitin přidání legujících prvků, jako je chrom a křemík , zpomaluje rekrystalizaci, a proto proces zefektivňuje. U austenitických ocelí, jako je nerezová ocel X18H10 , u kterých nedochází k fázovému přechodu, je kalení určeno upevněním struktury, protože tato ocel není kalena v obvyklém smyslu. I když se technické postupy pro různé kovy a slitiny liší, základem pro jejich vývoj byl fenomén dědičnosti struktury objevený v SSSR při fázovém přechodu austenit-martenzit [2] .
Ve skutečnosti lidé používali termomechanické zpracování již od starověku. Jednou z možností TMT je například kování . Později, v průběhu rozvoje metalurgie a nauky o materiálech, se dlouho věřilo, že deformační zpevnění (zpevnění) se odstraní zahřátím nad teplotu rekrystalizace , a proto bylo použito schéma, které nezohledňovalo časový faktor - samostatně deformace (v lisech , lisech , válcovnách ) a oddělené kalení (často s meziohřevem). Předpokládalo se, že pro dosažení vysoké pevnosti je nutná homogenní struktura, takže vytvrzování by mělo probíhat od teploty nad 880..860 °C [3] .
S dalším rozvojem metalurgie se ukázalo , že z hlediska kombinace pevnosti a tažnosti je pro konstrukční prvky , které nemají vysoké požadavky na tvrdost , nejlepší horní nebo spodní bainit , který lze získat při finálním kalení . a při nižších teplotách. V procesu deformace získávají austenitová zrna požadovaný tvar (obvykle protáhlý) a po kalení a popouštění se vlastnosti kovu ukáží jako vyšší než bez TMT. To umožňuje v mnoha případech snížit průřezy a hmotnost dílů a v některých případech opustit legovanou ocel ve prospěch levnější uhlíkové oceli. Vzhledem k tomu, že samotná deformace je součástí procesu výroby obrobku, odpovídají dodatečné náklady na TMT (ohřev oceli) klasickému kalení, které TMT nahrazuje [4] .
Přepracování výroby s přechodem z kalení na TMT s mírnou změnou fixních aktiv výroby však vyžaduje vyšší kulturu z hlediska řízení teploty kovu a doby výdrže a kalení. Zejména po konečném přechodu je takové zpevnění potřeba okamžitě k fixaci struktury získané deformací [4] .
Účinek tohoto zpracování je dosažen díky nejrychlejšímu vytvrzení po deformaci (v procesu získávání polotovaru součásti). Rekrystalizace při těchto teplotách (nad 880 °C) trvá sekund, takže účinek zpevnění je omezený a prodloužená a výrazná deformace nedává větší účinek. Proto je obvykle omezena na 20-30 % [1] .
HTMT dodává oceli větší rázovou houževnatost, snižuje práh křehkosti za studena a eliminuje vliv popouštěcí křehkosti [3] .
Touto technikou se také zpracovává precipitačně tvrzený hliník a další slitiny .
Při této úpravě se ocel zahřeje nad teplotu fázového přechodu s dobou zdržení nutnou pro úplný přechod na austenit, poté se ochladí a při teplotě 400 až 600 °C se provede deformace. Po kalení zůstává účinek vytvrzení zachován (větší než u HTMT, protože nedochází k rekrystalizaci). Nejvyššího výkonu je dosaženo při kombinaci HTMT a LTMT, to znamená, že po vysokoteplotní deformaci následuje nízkoteplotní deformace.
Je třeba mít na paměti, že v mnoha případech je ke zvýšení stability austenitické struktury vyžadováno dodatečné legování (například nikl , mangan ), zatímco HTMT neklade další požadavky na dobu rozpadu austenitu, a proto se obvykle používá pro válcované uhlíkové oceli. LTMT vyžaduje výkonnější lisovací zařízení, kvůli velkým silám při deformaci [3] .
Zbytkový austenit dává oceli poněkud větší tažnost, ale snižuje pevnost v tahu a zejména mez kluzu. Po LTMT legovaných ocelí zůstává poměrně významné množství austenitové fáze: 20-30 % nebo více (vysoce chromové oceli). Úprava za studena po vytvrzení zvyšuje tvrdost a pevnost. Vzhledem k tomu, že obsah zbytkového austenitu je vyšší v legovaných ocelích s vysokým obsahem uhlíku (0,60 % a více), jsou zpracování výhodnější [5] .