Тепловая обработка стали: описание, виды

Обработка металла

Термообработка сплава является принципиальной частью производственного процесса в цветной и чёрной металлургии. Опосля данной нам процедуры материалы получают нужные свойства. Термообработку употребляли достаточно издавна, но она была несовершенна. Современные способы разрешают достигнуть наилучших результатов с наименьшими затратами, и понизить стоимость.

Индивидуальности термической обработки

Для придания подходящих параметров железной детали она подвергается термической обработке. Во время этого процесса происходит структурное изменение материала.

Железные изделия, применяемые в хозяйстве, должны быть устойчивыми к наружному действию. Чтоб этого достигнуть, сплав нужно усилить с помощью действия высочайшей температуры. Таковая обработка меняет форму кристаллической решётки, минимизирует внутреннее напряжение и улучшает его характеристики.

Виды термической обработки стали

Термообработка стали сводится к трём шагам: нагреву, выдержке и резвому остыванию. Существует некоторое количество видов этого процесса, но главные этапы у их остаются схожими.

Выделяют такие виды термической обработки:

  • Техно (отпуск, закалка, криогенная обработка, старение).
  • Термомеханическая, при которой употребляют не только лишь высшую температуру, да и физическое действие на сплав.
  • Химико-термическая содержит в себе тепловую обработку сплава с следующим действием на поверхность азотом, колченогом либо углеродом.

Отжиг

Это производственный процесс нагрева сплава до данной температуры, а потом неспешного остывания, которое происходит естественным путём. В итоге данной нам процедуры устраняется неоднородность сплава, понижается внутреннее напряжение, и миниатюризируется твёрдость сплава, что существенно упрощает его переработку. Существует два вида отжига: первого и второго рода.

При отжиге первого рода фазовое состояние сплава меняется некординально. У него есть разновидности:

  • Гомогенизированный — температура составляет 1100−1200 °C, сплав выдерживается от 7−14 часов в таковых критериях.
  • Рекристаллизационный — температура отжига 100−200 °C, эта процедура употребляется для клёпаной стали.

При отжиге второго рода происходит фазовое конфигурации сплава. Процесс имеет некоторое количество видов:

Преимущества термической обработки

  • Полный отжиг — сплав греется на 25−40 °C выше критичного значения для этого материала и охлаждается со специальной скоростью.
  • Неполный — сплав греется до критичной точки и длительно остывает.
  • Диффузионный — отжиг делается при температуре 1100−1200 °C.
  • Изотермический — нагрев сплава происходит как при полном отжиге, но остывание ниже критичной температуры, остывание на открытом воздухе.
  • Нормализованный — делается полный отжиг сплава с остыванием на воздухе.

Закалка

Это процесс манипуляции сплавом для заслуги мартенситного перевоплощения, чем обеспечивается завышенная крепкость и уменьшенная пластичность изделия. При закалке сплав нагревают до критичного значения, как и при отжиге, но процесс остывания делается существенно резвее, и для этого употребляют ванную с жидкостью. Существует некоторое количество видов закалки:

  • Закалка в одной воды, для маленьких деталей употребляют масло, а для больших — воду.
  • Прерывающаяся закалка — снижение температуры происходит в два шага: резкое остывание до температуры в 300 °C, при помощи воды, а потом изделие помещают в масло либо на открытый воздух.
  • Ступенчатая — при достижении сплава нужной температуры, его охлаждают в расплавленных солях, а потом на открытом воздухе.
  • Изотермическая — схожий со ступенчатой, различается во времени выдержки.
  • Закалка с самоотпуском, сплав охлаждается не стопроцентно, оставляется тёплый участок посреди. В итоге сплав получает завышенную крепкость и высшую вязкость. Такое сочетание непревзойденно подступает для ударных инструментов.

Некорректно изготовленная закалка может привести к возникновению таковых изъянов:

  • обезуглероживание;
  • трещинкы;
  • коробление либо поводки.

Где обрабатывается сталь

Основная причина поводок и трещинок — неравномерное изменение размера детали при охлаждении либо нагреве. Они также могут появиться при резком повышении прочности в отдельных местах. Наилучший метод избежать этих заморочек — неспешное остывание сплава до значения мартенситного перевоплощения.

Поводка и коробление возникает при неравномерном охлаждении искривлённых деталей. Эти недостатки достаточно невелики и могут быть исправлены шлифованием. Подготовительный отжиг деталей и их постепенный и равномерный нагрев посодействуют избежать коробления.

Обезуглероживание сплава происходит в итоге выгорания углерода при продолжительном нагреве. Интенсивность процесса зависит от температуры нагрева, чем она выше, тем резвее процесс. Для исправления деталь нагревают в нейтральной среде (муфельной печи).

Окалины на поверхности сплава приводят к угару и деформации изделия. Это понижает скорость нагрева и делает механическую обработку наиболее трудной. Окалины удаляются хим либо механическим методом. Для того чтоб избежать их возникновения, необходимо употреблять специальную пасту (100 г водянистого стекла, 25 г графита, 75 г огнеупорной глины, 14 г буры, 100 г воды, 30 г карборунда). Состав наносится на изделия и оставляется до полного высыхания, а потом греется как обычно.

Отпуск

Он смягчает действие закалки, снимает напряжение, уменьшает хрупкость, увеличивает вязкость. Отпуск делается при помощи нагрева детали, закалённой до критичной температуры. Зависимо от значения температуры можно получить состояния тростита, мартенсита, сорбита. Они различаются от схожих состояний в закалке по свойствам и структуре, которая наиболее точечная. Это наращивает пластичность и крепкость сплава. Сплав с точечной структурой имеет наиболее высшую ударную вязкость.

Зависимо от температуры различают такие виды отпуска: маленький, средний, высочайший.

Для четкого определения температуры употребляют таблицу цветов. Плёнка окислов железа придаёт сплаву различные цвета. Она возникает, если изделие очистить от окалин и подогреть до 210 °C, при повышении температуры толщина плёнки возрастает.

Печи для отжига стали

При низком отпуске (температура до 300 °C) в составе сплава остаётся мартенсит, который изменяет структуру материала. Не считая того, выделяется карбид железа. Это наращивает вязкость стали и уменьшает её твёрдость. При низком отпуске сплав охлаждают в соляных и масляных ваннах.

Высочайший отпуск существенно улучшает механические характеристики стали, наращивает вязкость, пластичность, крепкость. Её обширно употребляют для производства рессор, шатунов движков, кузнечных штампов, осей каров. Для тонкодисперсной легированной стали отпуск проводят сходу опосля нормализации.

Чтоб прирастить обрабатываемость сплава, его нормализацию создают при высочайшей температуре (970 °C), что увеличивает его твёрдость. Для уменьшения этого параметра делают высочайший отпуск.

Криогенная обработка

Конфигурации структуры сплава можно достигнуть не только лишь высочайшей температурой, да и низкой. Обработка сплава при температуре ниже 0 °C обширно применяется в различных отраслях производства. Процесс происходит при температуре 195 °C.

Плюсы криогенной обработки:

  • Понижает количество аустенита, что придаёт устойчивость размерам деталей.
  • Не просит следующего отпуска, что уменьшает производственный цикл.
  • Опосля таковой обработки детали лучше поддаются шлифовке и полировке.

Химико-термическая обработка

Химико-термическая обработка содержит в себе не только лишь действие при помощи высочайшей температуры, да и хим. Результатом данной нам процедуры является завышенная крепкость и износостойкость сплава, также придание огнестойкости и кислотоустойчивости.

Различают такие виды обработки:

  • Цементация.
  • Азотирование.
  • Нитроцементация.
  • Борирование.

Как обрабатывают металл

Цементация стали — представляет собой процесс доборной обработки сплава углеродом перед закалкой и отпуском. Опосля проведения процедуры увеличивается выносливость изделия при кручении и извиве.

Интересно почитать:  Нержавеющая сталь марки aisi 304

Перед началом цементации делается тщательное очищение поверхности, опосля что её покрывают особыми составами. Функцию создают опосля полного высыхания поверхности.

Различают некоторое количество видов цементации: водянистая, твёрдая, газовая. При первом виде употребляют специальную печь-ванную, в которую засыпают 75% соды, 10% карбида кремния, 15% хлористого натрия. Опосля что изделие погружают в ёмкость. Процесс протекает в течение 2 часов при температуре 850 °C.

Твёрдую цементацию комфортно делать в домашней мастерской. Для неё употребляют специальную пасту на базе кальцинированной соды, сажи, щавелево-кислого натрия и воды. Приобретенный состав наносят на поверхность и ожидают высыхания. Опосля этого изделие помещают в печь на 2 часа при температуре в 900 °C.

При газовой цементации употребляют консистенции газов, содержащие метан. Процедура происходит в специальной камере при температуре в 900 °C.

Азотирование стали — процесс насыщения поверхности сплава азотом с помощью нагрева до 650 °C в аммиачной атмосфере. Опосля обработки сплав наращивает свою твёрдость, также приобретает сопротивление к коррозии. Азотирование, в отличие от цементации, дозволяет сохранить высшую крепкость при огромных температурах. Также изделия не скоробливаются при охлаждении. Азотирование сплава обширно применяется в индустрии для придания изделию износостойкости, роста твёрдости и защиты от коррозии.

Нитроцементация стали заключается в обработке поверхности углеродом и азотом при высочайшей температуре с предстоящей закалкой и отпуском. Процедура может осуществляться при температуре 850 °C в газовой среде. Нитроцементацию употребляют для инструментальных сталей.

При борировании стали на поверхность сплава наносят слой бора. Процедура происходит при температуре 910 °C. Таковая обработка употребляется для увеличения стойкости штампового и бурового инструментов.

Термомеханическая обработка

При использовании этого способа используют высшую температуру и пластическую деформацию. Различают такие виды термомеханической обработки:

  • Высокотемпературная.
  • Низкотемпературная.
  • Подготовительная.

При высокотемпературной обработке деформация сплава происходит опосля разогрева. Сплав подогревают выше температуры рекристаллизации. Опосля что делается закалка с отпуском.

Высокотемпературная обработка сплава:

  • Увеличивает вязкость.
  • Избавляет отпускную хрупкость.

Как обрабатывают сталь

Таковой обработке подвергают конструкционные, инструментальные, углеродистые, пружинные, легированные стали.

При низкотемпературной обработке заготовку опосля остывания выдерживают при температуре ниже значения рекристаллизации и выше мартенситного перевоплощения. На этом шаге делают пластическую деформацию. Таковая обработка не даёт стойкости сплаву при отпуске, а для её воплощения нужно массивное оборудование.

Для воплощения термомеханической обработки нужно использовать особые приспособления для давления, нагрева и остывания заготовки.

Термообработка цветных сплавов

Обработка сплавов

Цветные сплавы различаются по своим свойствам друг от друга, потому для их используют свои виды термообработки. Для сглаживания хим состава меди её подвергают рекристаллизационному отжигу. Латунь обрабатывают при низкой температуре (200 °C). Бронзу подвергают отжигу при температуре 550 °C. Магний закаляют, отжигают и подвергают старению, алюминий подвергают похожей обработке.

В чёрной и цветной металлургии обширно используются различные виды термической обработки металлов. Их употребляют для получения подходящих параметров у сплавов, также экономии средств. Для каждой процедуры и сплава подбираются свои значения температуры.

Химико-термическая обработка стали

Есть различные методы воздействия на сталь с целью придания ей требуемых характеристик. Один из смешанных методов — химико-термическая обработка стали.

Химико-термическая обработка стали, металлов и сплавов виды, назначение

Единые правила

Сущность данной нам технологии состоит в преобразовании слоя находящегося с наружной стороны материала насыщением. Химико-термическая обработка металлов и сплавов производится методом выдерживания при нагревании обрабатываемых материалов в средах определенного состава различного фазового состояния. Иными словами, это соединение пластической деформации и воздействия температуры.

Это ведет к изменению характеристик стали, в чем состоит цель химико-термической обработки. Аналогичным образом, предназначение данной нам технологии — улучшение твердости, стойкости к износу, стойкости к действиям коррозии. Если ассоциировать с иными технологиями химико-термическая обработка отлично выделяется тем, что при значимом росте прочности упругость миниатюризируется не весьма очень.
Главные ее характеристики — температура и длительность выдержки.

Рассматриваемый процесс включает три момента:

Интенсивность диффузии растет в случае формирования смесей внедрения и миниатюризируется, если взамен их появляются смеси замещения.

Кол-во насыщающего элемента устанавливается притоком его атомов и скоростью диффузии.

На размер диффузионного слоя оказывают воздействие температура и длительность выдержки. Эти характеристики соединены прямой зависимостью. Иными словами с повышением концентрации насыщающего элемента возрастает толщина слоя, а повышение интенсивности действия тепла приводит к убыстрению диффузии, сделалось быть, за этот же временной просвет она распространится на огромную глубину.

Большое значение для протекания процесса диффузии имеет растворимость в материале отделываемой детали насыщающего элемента. В этом случае играют роль пограничные слои. Это можно разъяснить тем, что ввиду наличия у границ зернышек большинства кристаллических недочетов диффузия происходит более лучше. Тем наиболее это вырисовывается в случае маленькой растворимости насыщающего элемента в материале. При неплохой растворимости это наименее осязаемо. Наиболее того, диффузия убыстряется при фазовых превращениях.

Систематизация

Химико-термическая обработка стали делится на базе фазового состояния среды насыщения на водянистую, твёрдую, газовую.

В первом варианте диффузия происходит на фрагментах контакта поверхности предмета со средой. Ввиду низкой эффективности этот метод фактически не всераспространен. Твёрдую фазу почти всегда используют с целью сотворения водянистых либо газовых сред.

Химико-термическая операция в воды предугадывает помещение предмета в расплав соли или сплава.

При газовом способе компонент насыщения делают реакции диссоциации, диспропорционирования, обмена, восстановления. Весьма нередко в индустрии для сотворения газовой и энергичной газовой сред используют нагрев твёрдых. Идеальнее всего делать работы в чисто газовой обстановке ввиду резвого прогрева, легкого регулирования состава, отсутствия надобности повторного нагрева, способности автоматизации и механизации.

Как видно, систематизация по фазе среды не постоянно показывает суть процесса, по этому была изготовлена систематизация на базе фазы источника насыщения. В согласии с ней химико-термическая обработка стали подразделена на обилие из твёрдой, паровой, водянистой, газовой сред.

Наиболее того, химико-термическая разработка подразделена по типу конфигурации состава стали на обилие неметаллами, сплавами, убирание компонент.

По режиму температур ее отмечают на высоко- и низкотемпературную. В другом варианте делают нагрев до аустенитного состояния, а в первом — выше и оканчивают отпуском.

В итоге, химико-термическая обработка деталей включает последующие способы, выделяемые на базе технологии выполнения: цементацию, азотирование, металлизацию, нитроцементацию.

Диффузионная металлизация

Это поверхностное обилие стали сплавами.

Может быть проведение в водянистой, твёрдой, газовой средах. Твёрдый способ предугадывает применение порошков из ферросплавов. Водянистой средой служит расплав сплава (алюминий, цинк и т. д.). Газовый способ предугадывает применение хлористых стальных соединений.

Химико-термическая обработка стали, металлов и сплавов виды, назначение

Металлизация даёт тоненький слой. Это можно разъяснить маленькой интенсивностью диффузии металлов если ассоциировать с азотом и углеродом, потому что взамен смесей внедрения они делают смеси замещения.

Интересно почитать:  Какие стали можно закаливать

Таковая химико-термическая операция производится при 900 — 1200°С. Это дорогой и длинный процесс.

Основное немаловажное достоинство — жаростойкость товаров. Ввиду этого металлизацию используют для производства предметов для рабочих температур 1000 — 1200°С из углеродистых сталей.

По насыщающим элементам металлизацию делят на алитирование (алюминием), хромирование, борирование, сицилирование (кремнием).

1-ая химико-термическая разработка придаёт материалу устойчивость к окалине коррозии, вообщем на поверхности опосля нее остается алюминий. Алитирование может быть в порошковых консистенциях или в расплаве при наименьшей температуре. 2-ой метод резвее, доступнее и легче.

Хромирование тоже увеличивает устойчивость к коррозии и окалине, а еще к воздействию кислот и т. д. У высоко- и среднеуглеродистых сталей оно также делает лучше устойчивость к износу и твердость. Эта химико-термическая операция по большей части делается в порошковых консистенциях, иногда в вакууме.

Основное предназначение борирования состоит в улучшении стойкости к абразивному изнашиванию. Популярна электролизная разработка с внедрением расплавов боросодержащих солей. Есть и безэлектролизный способ, имеющий в виду применение хлористых солей с ферробором либо карбидом бора.

Сицилирование увеличивает устойчивость к коррозии в соленой воде и кислотах, к изнашиванию и окалине отдельных металлов.

Науглероживание (цементация)

Это обилие поверхности железных предметов углеродом. Эта операция делает лучше твердость, устойчивость к износу, а еще выносливость поверхности материала. Нижележащие слои остаются вязкими.

Эта химико-термическая разработка подойдет для предметов из низкоуглеродистых сталей (0,25%), подверженных контактному изнашиванию и переменным перегрузкам.

Заблаговременно нужна механическая обработка. Не цементируемые участки покрывают слоем меди или обмазками.

Режим температур устанавливается содержанием углерода в стали. Чем оно ниже, тем больше температура. Для адсорбирования углерода и диффузии во всяком случае она обязана составлять 900 — 950°С и выше.

Химико-термическая обработка стали, металлов и сплавов виды, назначение

Аналогичным образом, методом насыщения поверхности железных деталей углеродом могут достигать концентрации этого элемента в верхнем слое 0,8 — 1%. Огромные значения ведут к увеличению хрупкости.

Цементацию делают в обстановке, именуемой карбюризатором. На базе ее фазы технологию делят на газовую, вакуумную, пастами, в твёрдой обстановке, ионную.

При первом методе употребляют каменноугольный полукокс, кокс, торфяной древесный уголь. С целью убыстрения используют активизаторы и наращивают температуру. По окончании материал нормализуют. Ввиду длительности и маленькой продуктивности эта химико-термическая разработка применяется в мелкосерийном выпуске.

2-ая разработка предугадывает применение суспензий, обмазок или шликеров.

Газовую среду весьма нередко используют при цементации ввиду скорости, простоты, способности автоматизации, механизации и заслуги определенной концентрации углерода. В этом случае используют метан, бензол либо керосин.

Намного наилучший метод — вакуумная цементация. Это двухступенчатый процесс при пониженном давлении. От остальных способов выделяется скоростью, равномерностью и светлой поверхностью слоя, отсутствием внутреннего окисления, красивыми критериями производства, подвижностью оборудования.

Электролизный способ подразумевает катодное разбрызгивание.

Цементация — переходная химико-термическая операция. Далее делают закалку и отпуск, определяющие свойства материала, к примеру устойчивость к износу, выносливость при контакте и извиве, твердость. Главный минус — длительность.

Азотирование

Сиим термином именуют обилие материала азотом. Данный процесс делают в нашатырном спирте при 480 — 650°С.

С легирующими этот компонент сформировывает нитриды, характеризующиеся дисперсностью, устойчивостью к температурам и твердостью.

Эта разработка химико-термической обработки увеличивает твердость, устойчивость к коррозии и изнашиванию.

Нужна предварительная механическая и термообработка чтоб придать финишных размеров. Не азотируемые части покрывают оловом или водянистым стеклом.

Почти всегда используют температурный интервал от 500 до 520°С. Это даёт за 24 — 90 ч. 0,5 мм слой. Толщина устанавливается длительностью, составом материала, температурой.

Химико-термическая обработка стали, металлов и сплавов виды, назначение

Азотирование приводит к повышению обрабатываемых деталей вследствие возрастания размера лицевого слоя. Величина роста впрямую устанавливается его шириной и режимом температур.

При водянистом методе употребляют цианосодержащие, пореже бесцианитные и нейтральные соли. Ионная химико-термическая операция выделяется весьма высочайшей скоростью.

Азотирование делят по мотивированным особенностям: им достигается либо улучшение коррозийные стойкости, или повышение стойкости к изнашиванию и твердости.

Цианирование, нитроцементация

Это разработка насыщения стали азотом и углеродом. Конкретно так отделывают стали с количеством углерода 0,3 — 0,4%.

Соотношение меж углеродом и азотом устанавливается режимом температур. С его ростом возрастает толика углерода. В случае пересыщения обоими элементами слой приобретает хрупкость.

На размер слоя оказывает воздействие длительность выдержки и температура.

Цианирование проходит в водянистой и газовой средах. 1-ый метод именуют также нитроцементацией. Наиболее того, по режиму температур два этих типа делят на высоко- и низкотемпературные.

При водянистом методе используют соли с цианистым натрием. Основной минус — их ядовитость. Высокотемпературный вариант выделяется от цементации быстротой, большенными устойчивостью к износу и твердостью, наименьшей деформацией материала. Нитроцементация доступнее и безопаснее.

Химико-термическая обработка стали, металлов и сплавов виды, назначение

Заблаговременно делают заключительную механическую обработку, а не подлежащие цианированию части покрывают слоем меди в 18 — 25 мкм шириной.

Сульфидирование, сульфоцианирование

Это новенькая химико-термическая разработка, направленная на улучшение стойкости к износу.

1-ый способ состоит в насыщении материала сероватой и азотом методом нагрева в серноазотистых слоях.

Сульфоцианирование подразумевает обилие углеродом, не считая нареченных компонент.

Если вы отыскали погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Похожие статьи

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария для вас нужно авторизоваться.

Этот веб-сайт употребляет Akismet для борьбы со мусором. Узнайте, как обрабатываются ваши данные объяснений.

Тепловая обработка стали

Термическая обработка стали

Тепловая обработка стали – процесс температурного действия на материал. Решение о выборе метода термической обработки применяется на основании анализа стоящей задачки, также особенностей марки стали.

Тепловая обработка стали – это процесс температурного действия на материал. Он дозволяет поменять размеры зернышек снутри сплава, другими словами поменять его свойства, сделать лучше.

При обработке применяется сходу несколько способов. Сплав нагревают, выдерживают при определенной температуре и умеренно охлаждают. Созодать это можно на различных шагах, как с заготовками, так и с уже готовыми изделиями.

Способ употребляется для заслуги последующих целей:

  • существенное повышение прочности и износостойкости;
  • защита материала от следующего действия больших температур;
  • понижение риска возникновения коррозии;
  • устранение внутреннего напряжения в заготовках;
  • подготовка материала к следующей обработке, повышение его пластичности.

Решение о выборе метода термической обработки применяется на основании анализа стоящей задачки, также особенностей марки стали. Можно употреблять материалы хоть какого свойства.

Сталь обязана соответствовать трем главным требованиям:

  • относиться к группы инструментальных, конструкционных либо особых;
  • быть по составу легированной либо углеродистой;
  • содержать не наиболее 0,25% углерода для низкоуглеродистых сплавов и наименее 0,7 % для высокоуглеродистых.

Разглядим, какие методы используются в работе, их индивидуальности и остальные характеристики, действующие на итог и уровень свойства.

Отпуск

Нередко применяется в машиностроении, также при изготовлении деталей различного предназначения из железных заготовок. Обычно употребляется с закалкой, поэтому что помогает понизить внутреннее напряжение материала. Это делает сырье существенно прочнее, снимает хрупкость, которая может показаться при действии завышенных температур.

Интересно почитать:  Модуль упругости второго рода для стали

Еще одна цель внедрения – повышение характеристик ударной вязкости. Материал становится наименее твердым, а означает, при сильном наружном механическом действии его будет трудно разрушить.

Разработка отпуска разбита на три типа:

  • Маленький. Разработка употребляется для сотворения мартенситной структуры сплава. Основная цель – существенно прирастить вязкость сырья и при всем этом сохранить его твердость.

Наибольшая температура нагрева – до 250 °С. Обычно она составляет не наиболее 150 °С. При таком нагреве сталь необходимо будет держать около полутора часов. Остывание проводится снутри масла либо воздуха, что помогает также упрочнить заготовку либо готовое изделие.

Почаще всего маленький отпуск применяется при разработке измерительного инструмента либо различных типов режущих изделий.

  • Средний. Отличие заключается в повышении наибольшей температуры до 500 °С. Обычно детали обрабатываются при нагреве до 340 °С. Применяется воздушное остывание.

Основная задачка среднего отпуска – перевести мартенсит в троостит. Это обеспечивает рост вязкости на фоне снижения твердости. Разработка понадобится, если планируется создавать детали, работающие под сильными перегрузками.

  • Высочайший. Одно из более удачных средств, позволяющих понизить высочайший уровень внутренней напряженности. Изделие прогревается до больших температур, что помогает сделать и нарастить вязкость и пластичность без утраты прочности. Хотя методика сложна в использовании для ответственных деталей, она оптимальна. Спектр нагрева – 450-650°С.

Отжиг

Способ применяется для стабилизации внутренней структуры материала и роста ее однородности. Это также помогает очень уменьшить уровень напряжения. Технологический процесс подразумевает нагрев до больших температур, выдержку и долгое, неспешное остывание.

В индустрии употребляется несколько главных подходов:

  • Гомогенизация. Ее также именуют диффузионным отжигом. Это процесс термообработки стали в спектре температур от 1000 до 1150 °С. В таком состоянии сырье держится в протяжении 8 часов. Для неких марок стали время возрастает до 15. Температура остывания контролируется. Из печи заготовку можно вытаскивать лишь при достижении 800°С. Дальше температура естественно понижается на воздухе.
  • Рекристаллизация. Это маленький отжиг, нужный опосля проведения деформации. Основная задачка – создать материал существенно прочнее методом конфигурации формы зерна во внутренней структуре. Температурный спектр составляет 100-200 °С. По сопоставлению с гомогенизацией, продолжительность выдерживания очень уменьшилась – до 2-ух часов. Неспешное остывание проходит снутри печи.
  • Изометрическое действие. Подступает лишь для легированных сталей. При создаваемом состоянии аустенит равномерно распадается. Температура зависит от природного максимума для определенной марки сплава. Предел должен быть превышен на 20-30°С. Остывание проходит в два шага – резвый и неспешный.
  • Избавление от внутреннего и остаточного напряжения. Методика подойдет опосля того, как деталь проходит механическую обработку, сваривается либо обрабатывается с внедрением литья. Наибольшая температура нагрева составляет 727°С. У этого процесса самый долгий период выдерживания посреди всех разновидностей отжига –20 часов. Заготовка будет остывать весьма медлительно.
  • Полный. Если для вас необходимо достигнуть тонкодисперсной структуры материала с доминированием перлита и феррита. Методика подойдет для различных типов заготовок – от штампованных и литых до кованных. Способ нагревания тут таковой же, как у изометрического отжига – прогрев производится до предельной точки и еще на 30-50°С выше него. Остывание проводится до 500°С. Секрет высококачественного выполнения операции в том, чтоб надзирать скорость остывания. Она указывается из расчета на 60 минут. Для углеродистой стали остывание обязано быть наименее 150°С, а для легированной – 50°С.
  • Неполный. Главный задачей проведения неполного отжига является перевод перлита в ферритно-цементитную структуру. Разработка подойдет для деталей, которые были сделаны способом электродуговой сварки. При всем этом температура составляет 700°С, а продолжительность выдержки – 20 часов. Опосля неспешного остывания можно употреблять заготовку – ее крепкость и защита от повреждения существенно увеличатся.

Закалка

Закалка и отпуск стали являются одними из более всераспространенных режимов термической обработки.

Таковой вариант действия нужен, чтоб нарастить принципиальные характеристики материала – от твердости и наибольшей упругости до защиты от износа и твердости. С помощью закалки удается уменьшить предел на сжатие и пластичность.

Таковой формат обработки является одним из более старенькых. Он основывается на резвом охлаждении прогретого до больших температур сплава. Предел нагрева различается зависимо от типа сплава. Необходимо учесть, при какой температуре начинает изменяться внутренняя кристаллическая сетка.

Зависимо от марки стали изменяется несколько главных характеристик:

  • Среда остывания. Самый обычный метод – окунание в воду. Доп полезные характеристики разрешают получить применение технического масла, газов инертного типа и смесей с высочайшим уровнем содержания соли.
  • Скорость остывания. Изменяется зависимо от изначальной степени прогрева. Температура воды, соляного раствора либо газа также может различаться.
  • Нагрев. Выбирается зависимо от пределов, подходящих для конфигурации внутренней структуры. Для почти всех видов сырья этот показатель составляет около 900°С.

Нормализация

Процесс нормализации нужен для того, чтоб поменять структуру и сделать снутри сплава мелкое зерно. Этот вариант подступает как для легированных, так и для низкоуглеродистых сталей.

Основное преимущество технологии дозволяет довести твердость до 300 НВ. Вы можете употреблять приобретенные горячекатаным способом заготовки, также нарастить крепкость, защиту от излома и вязкость. Это дозволяет упростить процесс следующей обработки.

В качестве среды остывания употребляется воздух. Наибольшие температуры нагрева – не наиболее 50°С сверх установленного для материала предела.

Криогенная термообработка

Базы термической обработки стали криогенного типа заключаются в значимом охлаждении ранее закаленных заготовок. Основная цель использования – прекращение мартенситного преобразования.

Как и в случае с иными перечисленными средствами, заготовку будет нужно равномерно прогреть до обычной температуры.

Химико-термическая обработка

В процессе обработки происходит преобразование наружного слоя материала. Это дозволяет повысить твердость, защитить сырье от коррозии и добавочно нарастить износостойкость.

В процессе могут употребляться последующие способы:

  • Цементация. Также именуется науглероживанием. Поверхность насыщается углеродом. Поначалу проводится тепловая обработка, участки, которые не планируется обрабатывать, обмазываются защитными составами. Процедура проводится в спектре 900-950°С.
  • Азотирование. В отличие от цементации заместо углерода применяется азот. Для этого создается подогретая аммиачная среда. Температурный спектр составляет 500-520°С.
  • Цианирование. Применяется как углерод, так и азот в различных соотношениях зависимо от температуры. Процесс вероятен как в газовой, так и в водянистой среде.
  • Хромирование. Один из видов металлизации. Назван так по основному веществу, которым насыщается материал (хром). Улучшает крепкость, коррозийную стойкость, наружный вид детали.

Разработка выбирается с ориентиром на индивидуальности и свойства определенного типа сплава.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector