عملیات حرارتی
هر فلز جامد در یک حالت قطعی از انرژی، معمولا دارای یک واحد سلولی با اندازه و شکل مشخص است. اما در بعضی از فلزات، این مشخصات از یک حالت انرژی به حالت دیگر تغییر می‌کند. حالت انرژی فلزات معمولا با افزایش یا کاهش حرارت تغییر می‌کند که به این فرایند عملیات حرارتی می‌گویند. در واقع عملیات حرارتی به ترکیبی از عملیات که شامل حرارت دادن و سرد کردن فلزات یا آلیاژهای جامد، به منظور کسب خواص مشخصی است، گفته می‌شود.
سه قسمت اصلی عملیات حرارتی
- حرارت دادن فلز تا یک دمای تعریف شده.
- نگه داشتن فلز در آن دما تا زمانی که تمام ساختار فلز یکنواخت شود.
- سرد کردن فلز بایک نرخ تعریف شده جهت تشکیل ساختارهای درونی فلز یا آلیاژ، برای رسیدن به هدف مورد نظر.
فرآیند عملیات حرارتی روی فلزات در مقیاس صنعتی به منظور بهبود خواص کلی فلزات برای استفاده‌ی آن‌ها در کاربردهای آتی انجام می‌شود. خواص فلزات شامل چقرمگی، سختی، انعطاف پذیری، قابلیت ماشینکاری، اصلاح ساختار دانه، حذف تنش‌های درونی و بهبود مقاومت به سایش است. روش‌های خاص استفاده شده برای حرارت دادن و سرد کردن فلزات نه تنها برای هر فلز منحصر به فرد هستند بلکه برای کاربردهای صنعتی متفاوت نیز یکسان نیستند. ارزیابی شده است که بیش از ۸۰ درصد کل صنایع، فرآیندهای عملیات حرارتی را روی فولادها انجام می‌دهند. در میان فلزات، عملیات حرارتی در آلیاژهای آهنی (فولاد و چدن)، آلومینیوم، مس، برنج و تیتانیوم رواج دارد.