Žarište u metalurgiji i znanosti o materijalima je toplinska obrada koja mijenja fizikalna svojstva (a ponekad i) kemijska svojstva) materijala za povećanje njegove duktilnosti (sposobnost oblikovanja bez loma) i smanjenje njegove tvari tvrdoća.
Pri zagrijavanju atomi migriraju u rešetki kristala i smanjuje se broj dislokacija, što dovodi do promjene duktilnosti i tvrdoće. Ovaj postupak čini djelotvornijim. U znanstvenom smislu, žarenje se koristi za približavanje metala njegovom stanju ravnoteže (gdje nema metala koji djeluju jedni protiv drugih u metalu).
Žaljenje uzrokuje promjenu faze
U svom zagrijanom, mekom stanju, ujednačena mikrostruktura metala omogućit će izvrsnu duktilnost i obradivost. Da bi se u željeznim metalima izvršio potpuno žarenje, materijal se mora zagrijati iznad njegove gornje kritične temperature dovoljno dugo da u potpunosti transformira mikrostrukturu u austenit (oblik željeza s višom temperaturom koji može apsorbirati više ugljik).
Metal se mora zatim polako hladiti, obično tako da se ohladi u peći kako bi se omogućila maksimalna transformacija feritne i perlitne faze.
Žarkanje i hladno obrađivanje
Žaljenje se obično koristi za omekšavanje metala za hladno radeći, poboljšati obradivost i poboljšati električnu vodljivost. Jedna od glavnih primjena žarenja je obnavljanje duktilnosti metala.
Tijekom hladne obrade, metal se može otvrdnuti do te mjere da će bilo koji drugi rad rezultirati pucanjem. Prethodno zagrijavanjem metala može se provesti hladna obrada bez opasnosti od pucanja. To je zato što se zapaljivanjem oslobađaju mehanička naprezanja nastala tijekom obrade ili brušenja.
Proces žarenja
Za pečenje se koriste velike peći. Unutrašnjost pećnice mora biti dovoljno velika da zrak može cirkulirati oko komada metala. Za velike komade koriste se plinske transportne peći, dok su peći na dnu automobila praktične za manje komade metala. Tijekom postupka žarenja metal se zagrijava na specifičnu temperaturu gdje može doći do prekristalizacije.
U ovoj se fazi mogu popraviti bilo kakve greške nastale deformiranjem metala. Metal se drži na temperaturi neko određeno vrijeme, a zatim se ohladi do sobne temperature. Postupak hlađenja mora se izvesti vrlo sporo kako bi se dobila rafinirana mikrostruktura.
To se postiže da bi se postigla maksimalna mekoća, obično uranjanjem vrućeg materijala u pijesak, pepeo ili drugu tvar s niskom toplinskom vodljivošću. Alternativno, to se može učiniti isključivanjem pećnice i puštanjem metala da se hladi s peći.
Obrada od mjedi, srebra i kuhara
Ostali metali poput mesinga, srebra i bakra mogu se istim postupkom potpuno sagorjeti, ali mogu se brzo ohladiti, čak i voda ugasi, za završetak ciklusa. U tim se slučajevima postupak izvodi zagrijavanjem materijala (uglavnom do svijetljenja) neko vrijeme, a zatim ga laganim hlađenjem do sobne temperature u miru.
Na ovaj način metal se omekšava i priprema za daljnji rad, kao što su oblikovanje, žigosanje ili oblikovanje. Ostali oblici žarenja uključuju procesno žarenje, normalizacija, i otklanjanje stresa.