Методы и виды тепловой обработки стали

Термическая обработка стали проводится с целью придания материала определенного набора параметров методом конфигурации его внутренней структуры на молекулярном уровне. Способ предполагает нагрев либо остывание сплава до определенного температурного уровня с его следующим возвращением к нормальному состоянию. Время от времени применяется многофазная термообработка, которая дозволяет создавать более закаленные марки сталей.

Процедура протекает в особых печах либо холодильных установках, которые дают возможность верно надзирать температуру на любом шаге технологического процесса. Это весьма принципиальное условия удачной закалки, потому что несоблюдение технологии может напротив придать сплаву нехорошие характеристики. Режимы термообработки стали зависят от структурного состава материала. Они все были установлены опытным методом в итоге неоднократных испытаний, потому современные методы закалки при соблюдении всех критерий разрешают получать материалы высочайшего свойства с огромным припасом прочности. Термообработка сталей обязана приготовить их к эксплуатации в брутальной среде под действием разрушающих причин.

Выделяют последующие виды термообработки сталей: закалка, отпуск, отжиг, нормализация, действие холодом и химико-термическая обработка.

Закалка стали

Закалка предполагает прогрев сплава до установленной температуры и поддержание достигнутого уровня в течение определенного периода времени. Временной интервал определяется скоростью перевоплощения внутренней структуры сплава устойчивое вещество. Опосля этого сталь стремительно охлаждают в воде либо масле, потому что постепенное остывание может привести к нарушению достигнутой структуры кристаллической сетки.

Закалка присваивает материалу твердости, но понижает его ударную вязкость, что делает сталь наиболее хрупкой. Таковой обработке подвергают детали, которые предусмотрены для эксплуатации под действием статической перегрузки без воздействия динамических колебаний. Отпуску подвергаются некие детали опосля закалки. Его сущность состоит в повторном нагревании сплава до температуры ниже, чем температура закалки. Это дозволит опять нарушить достигнутые межмолекулярные связи и приведет к их перестроению.

Опосля нагрева сплав вытаскивают из печи и дают остыть естественным методом без внедрения охладителей. Таковая процедура несколько понижает твердость, но при всем этом увеличивает ударную вязкость и ковкость. Так что опосля закалки с следующим отпуском сталь будет тверже и пластичнее, чем необработанный сплав. Отжиг проводится по схеме нагрева сплава с следующим неспешным остыванием прямо в печи без использования особых средств. Это убирает неоднородность распределения частей в сплаве и дозволяет сделать устойчивое соединение железа с углеродом на межмолекулярном уровне.

Отжиг

Опосля отжига существенно миниатюризируется твердость стали, но увеличивается ее пластичность и ковкость. Таковой обработке подвергается материал, созданный для следующей штамповки либо раскатки. Нормализация технологически повторяет процесс отжига, лишь опосля нагрева сплав остывает не конкретно в печи, а на открытом воздухе. Это дозволяет достигнуть не плохих характеристик ковкости и пластичности без существенного понижения твердости.

Действие холодом

Действие холодом нужно для окончания перевоплощения аустенита в мартенсит. Он присваивает сплаву доп упругость и препятствует образованию рваных трещинок при действии лишнего давления на деталь. Таковой материал отлично подступает для эксплуатации под воздействием больших динамических нагрузок. Нужной твердости ему обычно добавляют при помощи соответственных присадок.

Химико-термическая обработка

Химико-термическая обработка предполагает насыщение верхних слоев стали любым элементом под действием высочайшей температуры. Различают некоторое количество видов данной процедуры. Цементация значит пропуск через сталь углерода при температуре 950 градусов по Цельсию. Это присваивает поверхности доборной твердости, не затрагивая при всем этом внутренние слои материала.

Азотирование дозволяет насытить верхний слой стали азотом для увеличения его коррозийной стойкости, прочности и предела стойкости. Проводится процедура методом нагревания сплава до 700 градусов в аммиачной среде. Хромирование дозволит придать поверхности материала завышенную устойчивость к пресной и соленой воде и неким видам кислотных и оксидных сред. Это дозволяет приготовить сталь к эксплуатации в неблагоприятных критериях. Цианирование совмещает внутри себя одновременное насыщение верхних слоев стали углеродом и азотом. Это дозволяет одним ударом прирастить твердость материала и защитить его от действия коррозии.

Термообработка различных видов стали

Термообработка легированной стали обязана выполняться с неспешным прогревом до нужной температуры, а потом с неспешным остыванием заготовки. В итоге прибавления легирующих присадок стали данной марки имеют низкую теплопроводимость, потому резкое изменение температуры может привести к короблению либо образованию трещинок. Также весьма принципиально, чтоб нагревание происходило умеренно по всей площади детали.

Термообработка нержавеющей стали тоже содержит свои аспекты.Опосля отжига ее нужно бросить в печи до полного остывания, а потом провести функцию отпуска, чтоб получить материал рационального свойства. Резкое изменение температур также не нужно, потому что может плохо отразиться на эксплуатационных свойствах.

Термообработка аустенитных сталей проводится в печах при равномерном нагреве заготовки до температуры 1000-1150 градусов по Цельсию. Опосля этого следует резвое остывание в воды, что дозволяет получить материал с устойчивой ферритной внутренней структурой. Эти стали используются для производства конструкционных материалов, потому должны получить завышенную крепкость при закалке.

Термообработка быстрорежущей стали является трудозатратным действием. Она относится к классу высоколегированных сплавов, потому не переносит резких перепадов температур. Закалка данного материала делается на высокоточном оборудовании, позволяющем верно регулировать каждую фазу технологического процесса. Эта марка употребляется для производства инструментов для резки, которые даже при нагреве до 600 градусов не теряют собственной начальной твердости.

Термообработка углеродистой стали сводится к получению устойчивой связи меж атомами железа и углерода в кристаллической сетке. Способ зависит от необходимости получения определенного вещества по окончанию процесса.