HomeОбработка сталиТермическая обработка › Термическая обработка стали

Термическая обработка стали

Термическая обработка сталиТепловая, или термическая, обработка металлов и сплавов — наиболее распространенный и важный вид обработки. Она применяется как к полупродукту в процессе изготовления изделий для придания металлу надлежащих свойств обрабатываемости, так и к готовому изделию в качестве окончательной операции, сообщающей материалу требуемое качество. В зависимости от этого термическую обработку разделяют на предварительную и окончательную.

 

По характеру совершаемых процессов и по приемам нагрева и охлаждения термическая обработка представляет весьма большое разнообразие и определяется преимущественно целями, к каким стремятся при ее проведении.

 

Принято различать следующие три главных вида термической обработки: отжиг, закалку и отпуск. Кроме этих видов простой термической обработки, т. е. такой, при которой производится действие только теплом (изменение температуры без изменения состава металла), различают еще х и м и к о т е р м и ч е-скую обработку (или термохимическую), при которой одновременно изменяется и химический состав металла с поверхности (путем диффузии элементов). Этот вид обработки называют часто цементацией и другими названиями.

 

Рассмотрим прежде простую термическую обработку.

I. ОТЖИГ СТАЛЕЙ

Этим термином обозначают обработку, которая осуществляется различными способами в зависимости от преследуемой цели. Поэтому нельзя дать общее определение этому виду обработки для всех случаев практики; прежде нужно установить, о каком виде отжига идет речь, т. е. с какой целью он производится.

 

Рассмотрим каждый вид отжига в отдельности, определив процессы, происходящие при этом в металле, и способы их осуществления в связи с главнейшими факторами термической обработки — температурой нагрева и скоростью охлаждения.

 

Как показывает само наименование, этот вид отжига производится для того, чтобы привести сталь в состояние, отвечающее диаграмме равновесия, и применяется в тех случаях, когда сталь не находится в равновесном состоянии. Это бывает, когда сталь закалена или недостаточно отпущена, т. е. находится в состояниях, которые будут рассмотрены дальше.

 

Здесь же достаточно только заметить, что в таких состояниях мы не различаем типичной структурной составляющей стали в равновесном состоянии, т. е. перлита с явно заметной дифференциацией цементита от феррита.

 

Следовательно, можно сказать, что отжиг на равновесное состояние есть отжиг на перлит, сопровождаемый избыточным ферритом (Ф) или цементитом (Цп) во внеэвтектоидных сталях.

 

При этом отжиге нужно получить при обыкновенной температуре структуры, известные по диаграмме состояний , которые получаются в условиях возможно медленного охлаждения сталей от состояния аустенита (выше линии GSE), чтобы все процессы распадения последнего (в точках Лг3, Агст и Агу) успели полностью совершиться.

 

Отсюда нетрудно установить и способ осуществления данного отжига: нужно нагреть сталь до состояния аустенита, т. е. выше критических точек, и после известной выдержки (достаточной, чтобы вся масса стали перешла в аустенит) возможно медленнее охлаждать при переходе через критические точки.

 

Таким образом, главнейшим и необходимым фактором термической обработки здесь будет скорость охлаждения — обязательно небольшая (большей частью охлаждение вместе с печью, часто искусственно замедленное до 10-20° в час и меньше).

 

Другой фактор — температура нагрева (до состояния аустенита)- тоже важен, но не так, как первый, поскольку недогрев до точек Асг или Асст может несколько снизить результаты: отжиг будет несовершенным (неполный отжиг), но все же он может быть осуществлен, тогда как без надлежащей медленности охлаждения цель отжига на перлит не будет достигнута.

 

Поскольку равновесное состояние с явно выраженным перлитом приводит неравновесную сталь к наименьшей твердости, этот вид отжига часто называют еще смягчающим отжигом. К смягчающему отжигу стали часто прибегают в практике, особенно для облегчения механической обрабатываемости стали резанием, так как повышенная твердость стали затрудняет работу режущего инструмента.

 

Обычный способ проведения смягчающего отжига состоит в медленном и равномерном охлаждении металла от высокой температуры состояния аустенита до низкой, иногда до атмосферной. Вследствие медленного прохождения большого интервала температур, время.

 

Термическая обработка стали проведения такого отжига получается продолжительным, что является недостатком этой операции. Этот недочет можно в значительной мере исправить при так называемом изотермическом отжиге

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.