Термообработка стали: основные принципы и методы
Термообработка стали – это процесс изменения свойств металла путем подвергания его высоким температурам и последующего охлаждения. Этот процесс используется для улучшения механических свойств стали, таких как твердость, прочность, устойчивость к коррозии и т.д.
Основными методами термообработки стали являются закалка и отпуск, отжиг, нормализация. Каждый метод имеет свои особенности и применяется в зависимости от требуемых свойств стали.
Как проводится закалка стали?
Закалка стали – это процесс нагрева стали до высокой температуры (обычно 800-900 градусов Цельсия) и последующего быстрого охлаждения в воде или масле. Этот процесс позволяет увеличить твердость и прочность стали, улучшение устойчивости к износу и коррозии, но может привести к повышенной хрупкости. Отпуск стали проводят непосредственно после закалки. Цель отпуска – устранение напряжений, которые могут вызвать образование трещин, а также повышение вязкости и пластичности с одновременным уменьшением хрупкости закаленных деталей.
Закалку стали с последующим высоким отпуском называют УЛУЧШЕНИЕМ. Закалку с отпуском проводят для деталей, изготовленных из конструкционных (35, 40Х, 40Х13, 45, 65Г и др.) и инструментальных (У7, У12, Х12МФ, ХВГ, 4Х5МФС и др.) сталей и сплавов.
В ООО «ПКО «ТОМ» закалка и отпуск проводятся в шахтных и камерных печах, оборудованных микропроцессорными программируемыми модулями.
Технические характеристики оборудования для проведения закалки и отпуска:
- мощность – до 93 кВт;
- габариты рабочей камеры (ширина × высота × глубина) – 720 × 850 × 1600 мм.
Примеры деталей, подвергаемых закалке и отпуску:
- штамповая оснастка (матрицы, пуансоны, знаки, вставки и др.);
- корпусные детали;
- крепежные изделия (болты, винты, гайки, шпильки);
- зубчатые колеса;
- валы-шестерни;
- шлицевые валы;
- полумуфты;
- втулки;
- оси;
- кулачки и др.
Что такое отжиг стали и как он влияет на ее свойства?
Отжиг стали – это процесс нагрева стали до определенной температуры (обычно 600-700 градусов Цельсия) и последующего медленного охлаждения в печи.
Цель процесса отжига состоит в том, чтобы выстроить атомы в кристаллическую решётку и сформировать как можно больше таких устойчивых решёток в металле. Если всё сделать правильно, у металла снижается твёрдость, убираются внутренние напряжения и металл становится более однородным — так его легче обрабатывать.
Вот что происходит внутри металла в это время:
1. Во время нагревания атомы начинают двигаться быстрее, энергия движения увеличиваются, и атомы начинают двигаться и могут перескакивать на соседние решётки.
2. Когда начинается остывание, атомы успокаиваются и начинают занимать свои места в узлах решётки. При этом пока температура не упадёт до стабильной, атомы могут менять своё место в решётке.
3. Постепенно температура снижается, и самые медленные атомы окончательно остаются на своих местах, а остальные ещё могут перескакивать между узлами.
4. Это приводит к тому, что со временем почти все узлы в решётках будут заняты атомами — у них просто не останется других вариантов при остывании, как занять свободные места.
5. В итоге мы получаем металл с устойчивыми решётками, который можно брать дальше в работу.
Общее правило при отжиге звучит так:
«Чем ниже температура, тем меньше вероятность, что атом перескочит на другой узел»
Процесс отжига позволяет снизить хрупкость и улучшить свойства детали из стали для последующей обработки.
Как проводится нормализация стали?
Нормализация стали – это процесс нагрева стали до определенной температуры (обычно 800-900 градусов Цельсия) и последующего медленного охлаждения на воздухе. Этот процесс позволяет улучшить механические свойства стали и снизить ее хрупкость.
Какие виды стали подходят для термообработки?
Для термообработки подходят различные виды стали, включая углеродистые, легированные и нержавеющие. Выбор стали зависит от требуемых свойств и условий эксплуатации.
Как повысить твердость стали при помощи термообработки?
Повышение твердости стали можно достичь при помощи закалки, отжига или упрочнения. Для выбора оптимального метода необходимо учитывать требуемые свойства стали и условия эксплуатации.
Какие особенности термообработки нержавеющей стали?
Нержавеющая сталь имеет особенности в термообработке, связанные с ее химическим составом и микроструктурой. Специалисты ООО «ПКО «ТОМ» разработали технологию и получили патент на изобретение №2691022 “Способ поверхностной термообработки изделий из нержавеющих хромистых сталей”
Остались вопросы?
Услуги
Цементация
твёрдый карбюризатор
габариты рабочей камеры (диаметр × глубина) – ø600 × 1200 мм
ПКО "ТОМ"
ПКО «Термическая обработка металлов» – 11 лет работы в закалке и термообработке сталей и сплавов.
Мы умеем:
- Калить 50 марок стали;
- Калить на ТВЧ прокатные валки и валы длинами до 4 метров;
- Калить на ТВЧ нержавеющие марки стали. Разработали технологию и получили патент на изобретение №2691022 “Способ поверхностной термообработки изделий из нержавеющих хромистых сталей”.