Особенности термической обработки стали
Процессы температурного воздействия на материалы из металлических сплавов называются термической обработкой стали. Этот производственный процесс воздействует на металл, изменяет размер зерна внутри металла, улучшая его характеристики.
Термическая обработка стали применяется с учетом особенностей марки стального сплава и его качественных характеристик. Этот процесс выполняется в несколько этапов на разных стадиях получения конечной продукции. Ему подвергаются как заготовки, та и уже готовые изделия.
Необходимость термической обработки стали
Принятие решения о применении термической обработки основывается на характеристик той или иной марки стали. Сплав должен быть инструментальной, конструкционной, или специальной сталью, по составу относится к легированной или углеродистой стали, и содержать определенное количество углерода, соответствующее каждой из марок. При принятии решения о термической обработке в обязательном порядке проводится анализ необходимых характеристик уже готовой продукции.
Температурное воздействие на металлические сплавы способствует
- значительному увеличению прочности и износостойкости металла;
- повышению защиты металла от воздействия высоких температур в будущем;
- снижению риска появления коррозии и ржавления;
- устранению внутреннего напряжения металла на стадии изготовления заготовок;
- качественной подготовке материала к последующей обработке;
- увеличению пластичности металла.
Этапы и виды производственного процесса:
Для изготовления продукции из металлических сплавов используется обработка металла того или иного вида. Каждый из способов имеет свои особенности, характеризуется определенными параметрами, по-своему влияет на качество продукции, и применяется в различных областях производства и промышленности.
Способы обработки стали
1. Отпуск стали. Этот способ применяется, как правило, в машиностроительной отрасли для производства деталей различного назначения. Отпуск применяется с закалкой. Это повышает прочность металла, показатели ударной вязкости, и снижает хрупкость материала. Она может появиться впоследствии при воздействии высоких температур. В итоге отпуска с закалкой получают материалы с высокой твердостью и малой жесткостью, устойчивые к механическим повреждениям.
2. Отжиг металла, применяемый для придания материалу однородности и снижения уровня напряжения в нем. При отжиге осуществляются такие процессы, как
- гомогенизация.(диффузионный отжиг);
- рекристаллизация (низкий отжиг);
- полный отжиг;
- неполный отжиг;
- изометрическое воздействие.
3. Закалка металла. Это наиболее старый и популярный способ обработки материала. С его помощью наращивается твердость, упругость, пластичность, а также повышается износостойкость металла. Закалка осуществляется при быстром охлаждении нагретого сплава с учетом некоторых факторов, среди которых
- среда охлаждения;
- скорость охлаждения;
- нагрев.
4.Нормализация металла, необходимая для изменения его структуры и создания внутри металла мелкого зерна. Этот вариант обработки применяется для повышения твердости, прочности, увеличения защитных свойств. Он подходит легированным и низкоуглеродистым сталям.
5. Применение криогенной термообработки, которая заключается в охлаждении уже закаленных заготовок.
6. Химико-термическая обработка, преобразующая внешний слой материала. Это повышает твердость материала, защищает сырьё от коррозии, и увеличивает его износостойкость. При таком процессе применяются следующие виды обработки:
- цементация;
- азотирование;
- цианирование;
- хромирование.
Производственный процесс
В процессе термической обработки материалов осуществляется
- нагрев металла;
- выдерживание при определенных температурах;
- равномерное охлаждение.