Термическая обработка стали

Термическая обработка стали может производиться различными способами. Специалисты различают следующие варианты:

1. Обжиг.

2. Нормализацию.

3. Закаливание.

4. Отпуск.

Видео: Обучающий фильм - термообработка стали. Закалка. Отпуск. Отжиг. Нормализация

Термическая обработка стали обжигом представляет собой нагрев изделия до температуры от 840 до 900 градусов. При указанной температуре выдержка осуществляется на протяжении не менее двух часов, охлаждение происходит вместе с печью.

Обработка стали этим способом используется в производстве изделия из уже закаленного или в случае, когда необходим новый закал изделия вследствие неудачного прошлого. На необожженных деталях при последующем температурном воздействии могут образоваться трещины, что приведет к неоднородности в структуре металла. Это, в свою очередь, значительно ухудшит качество изделия.

Видео: Химико-термическая обработка стали

Для обжига небольших деталей используются массивные накаленные стальные штабы, вместе с которыми их и охлаждают. В некоторых случаях для нагрева применяется ацетиленовая горелка. Для постепенного охлаждения изделия, горелку постепенно отдаляют от него.

Термическая обработка стали путем нормализации являет собой нагревание деталей до необходимой температуры и охлаждение их на воздухе.

Закаливание представляет собой нагрев и быстрое охлаждение. Такая термическая обработка стали применяется для углеродных и некоторых легированных видов металла. В результате такого воздействия происходит изменение кристаллической решетки материала – она приобретает повышенные антикоррозийные свойства и твердость. При содержании в стали углерода до 0,3% закаливание не осуществляется. Температура нагрева подбирается в зависимости от марки металла. Превышение максимально допустимой температуры («пережиг») приведет к потере сталью своих свойств. В результате получится непоправимый брак.

Для предотвращения пережига небольших деталей применяется предварительно нагретая подставка (штаба). Быстрое охлаждение изделия обеспечивает твердый закал. В результате могут образоваться значительные внутренние напряжения, в некоторых случаях даже трещины. Однако при медленном охлаждении необходимого по твердости закала может не получиться.

Видео: Термическая обработка металлов - обзор, где сделать, закалка стали

В качестве охлаждающих сред применяют воду, масло, водный раствор или воздух. Соль (обычная), селитра или едкий натр, добавляемые к охладителям, способны ускорить остывание. В целях снижения скорости охлаждения в воду добавляют мыльный раствор, жидкое стекло, масляную эмульсию, известковое молоко и прочие компоненты.

При последовательном закаливании нескольких изделий применяют большой сосуд или часто меняют воду. В таком случае обеспечивается равномерная закалка.

Видео: Термообработка стали Vanadis 4

Достаточно быстрое и равномерное охлаждение стали происходит в 8-12-ти процентном растворе кухонной соли и воды или едкого натра при 20 градусах.

Отпуск представляет собой нагрев деталей до определенной температуры, выдержка и быстрое охлаждение. Данный способ обработки применяется после охлаждения изделий при закаливании для уменьшения хрупкости и частично твердости. Существует три вида отпуска: высокий, низкий и средний. Наиболее распространенным является низкий вид обработки. Так, при нагревании до 170 градусов снимается внутреннее напряжение изделия без изменения твердости материала.

Отдельным видом является химико-термическая обработка стали. Данный процесс сочетает в себе воздействие температурой и поверхностное насыщение металла тем или другим элементом. Данная обработка позволяет изменить химический состав, свойства поверхностных слоев и микроструктуру материала.

Химико-термическое воздействие включает в себя азотирование, цементацию, алитирование, цианирование, силицирование и прочие методы.