Термічна обробка стали

Термічна обробка сталі може проводитися різними способами. Фахівці розрізняють наступні варіанти:

1. Випал.

2. Нормалізацію.

3. Загартовування.

4. Відпустка.

Термічна обробка стали випалюванням являє собою нагрів виробу до температури від 840 до 900 градусів. При зазначеній температурі витримка здійснюється протягом не менше двох годин, охолодження відбувається разом з піччю.

Обробка стали цим способом використовується у виробництві вироби з уже загартованого або у випадку, коли необхідний новий загартування вироби внаслідок невдалого минулого. На необпалених деталях при подальшому температурному впливі можуть утворитися тріщини, що призведе до неоднорідності в структурі металу. Це, в свою чергу, значно погіршить якість виробу.

Для випалу невеликих деталей використовуються масивні розжарені сталеві штаби, разом з якими їх і охолоджують. У деяких випадках для нагріву застосовується ацетиленовий пальник. Для поступового охолодження вироби, пальник поступово віддаляють від нього.

Термічна обробка стали шляхом нормалізації являють собою нагрівання деталей до необхідної температури і охолодження їх на повітрі.

Загартовування являє собою нагрів і швидке охолодження. Така термічна обробка сталі застосовується для вуглецевих і деяких легованих видів металу. В результаті такого впливу відбувається зміна кристалічної решітки матеріалу - вона набуває підвищені антикорозійні властивості і твердість. При вмісті в сталі вуглецю до 0,3% загартовування не здійснюється. Температура нагріву підбирається в залежності від марки металу. Перевищення максимально допустимої температури («перепалюючи») призведе до втрати сталлю своїх властивостей. В результаті вийде непоправний брак.

Для запобігання перепалюючи невеликих деталей застосовується попередньо нагріта підставка (штабу). Швидке охолодження виробу забезпечує твердий загартування. В результаті можуть утворитися значні внутрішні напруження, в деяких випадках навіть тріщини. Однак при повільному охолодженні необхідного за твердістю гарту може не вийти.

Як охолоджуючих середовищ застосовують воду, масло, водний розчин або повітря. Сіль (звичайна), селітра або їдкий натр, що додаються до охолоджувачів, здатні прискорити охолодження. З метою зниження швидкості охолодження у воду додають мильний розчин, рідке скло, масляну емульсію, вапняне молоко та інші компоненти.

При послідовному загартуванні декількох виробів застосовують велику посудину або часто міняють воду. У такому випадку забезпечується рівномірна гарт.

Досить швидке і рівномірне охолодження стали відбувається в 8-12-ти процентному розчині кухонної солі і води або їдкого натру при 20 градусах.

Відпустка являє собою нагрів деталей до певної температури, витримка і швидке охолодження. Даний спосіб обробки застосовується після охолодження виробів при загартовування для зменшення крихкості і частково твердості. Існує три виду відпустки: високий, низький та середній. Найбільш поширеним є низький вид обробки. Так, при нагріванні до 170 градусів знімається внутрішнє напруження вироби без зміни твердості матеріалу.

Окремим видом є хіміко-термічна обробка сталі. Даний процес поєднує в собі вплив температурою і поверхневе насичення металу тим чи іншим елементом. Дана обробка дозволяє змінити хімічний склад, властивості поверхневих шарів і мікроструктуру матеріалу.

Хіміко-термічний вплив включає в себе азотування, цементацію, алитирование, ціанування, силицирование та інші методи.