Термообработка стали

Термообработка сталей
Свойства сталей можно изменять с помощью теплового воздействия — термической обработки (термообработки).
Термообработка заключается в нагреве заготовки до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении.

Закалка стали
Закалка - термическая обработка основанная на перекристаллизации металла. Проводится для улучшения механических качеств металла.
Режимы закалки определяются скоростью и температурой нагрева, длительностью выдержки при этой температуре и особенно скоростью охлаждения.
Цель закалки
Повышение твёрдости поверхностного слоя.
Увеличение показателя прочности.
Уменьшение пластичности.
Уменьшение веса изделий при сохранении прочности и твёрдости.

Режимы закалки
А. нагрев до температуры выше критической
(зависит от уровня содержания углерода и примесей );
От температуры нагрева зависит то, как будет происходить перестроение атомной решётки металла)
Б. выдержка при критической температуре;
В. охлаждение в холодной жидкости (в воде, масле, водных растворах солей и пр. t 30°).
Материал, подвергшийся закалке приобретает бо́льшую твёрдость, но становится хрупким, менее пластичным и менее вязким.

Закалка стали
Температуру нагрева металла определяют по цветам каления!

Отпуск
Отпуск - является заключительной стадией термообработки и используется для снижения избыточной твёрдости, уменьшения хрупкости и устранения внутренних напряжений металла.
Отпуск стали, сплавов, проводимая после закалки.
Режимы отпуска.
А. Нагрев до температуры ниже критической (400 – 650°С ).
Б. Выдержка при этой температуре.
В. Охлаждение на воздухе.

Отпуск
Отпуск разделяют на низкий, средний и высокий в зависимости от температуры нагрева.
Для определения температуры при отпуске стального изделия пользуются таблицей цветов побежалости.
При низком отпуске - нагрев до температуры 200-300C°
При среднем - нагрев в пределах 300-500C°, и высоком 500-700C°.

Отжиг
Отжиг - термическая обработка металла, при которой снимается внутреннее напряжение, понижается твёрдость, возрастает пластичность, ударная вязкость.
Цели отжига:
Снижение твёрдости.
Улучшение микроструктуры для последующих механических и физических операций.
Для снятия внутренних напряжений
(На этой стадии металл приобретает необходимые технологические свойства для последующей обработки).

Виды отжига
Отжиг 1-го рода - предназначен для снижения прочности и повышение пластичности. Необходим для дальнейшей обработки металла
Отжиг 2-го рода - характеризуется кардинальными изменениями структуры.
Режимы отжига стали:
А. Нагрев до критической температуры (800-820°С)
Б. Выдержка в течение определённого времени.
В. Медленное охлаждение в печи до 500-600°С, затем на воздухе.

Нормализация
Нормализация – проводится для придания металлу однородной мелкозернистой структуры (не достигнутой при предыдущих процессах — литье, ковке или прокатке) и как следствие — повышение его механических свойств (пластичности и ударной вязкости).
Режимы нормализации:
А. Нагрев до температуры выше критической на 50 -60 С).
Б. Выдержка.
В. Охлаждение на воздухе.

Нормализация
Различия нормализации и отжига состоит в том, что при нормализации сталь охлаждается сразу на воздухе, а при отжиге - в печи до 500°С, затем охлаждается на воздухе.
В итоге получается металл с разной величиной кристаллизации.