Назначение и виды термической обработки стали
К операциям термической обработки стали относятся отжиг, нормализация, закалка, отпуск, старение. Химико-термическая обработка стали включает цементацию, азотирование, цианирование и другие способы обработки.
При осуществлении отжига, нормализации, закалки и отпуска существенное влияние на механические характеристики заготовок оказывает продолжительность их охлаждения. Рассмотрим более подробно эти виды термической обработки.
Отжигом называют процесс термической обработки, заключающийся в нагреве стали до определенной температуры и последующем медленном охлаждении сначала вместе с печью, а затем на открытом воздухе для получения более равномерной структуры.
Отжиг является предварительной операцией термической обработки, подготавливающей структуру стали к последующим технологическим операциям механической обработки на металлорежущих станках или к окончательной термической обработке. Отжиг также может использоваться и как окончательная термическая обработка в том случае, если получаемые в результате этой операции свойства удовлетворяют требованиям, предъявляемым к данной детали.
Нормализацией называют процесс термической обработки, заключающийся в нагреве до определенной температуры и последующем охлаждении на открытом воздухе для получения тонкопластинчатой структуры.
При нормализации низкоуглеродистых сталей происходят те же процессы, что и при отжиге, т. е. измельчение зерен. Но, кроме того, вследствие более быстрого охлаждения, чем при отжиге механические свойства оказываются более высокими (повышенная прочность и твердость), чем при более медленном охлаждении (при отжиге).
Нормализация по сравнению с отжигом – более экономичная операция, так как не требует охлаждения вместе с печью. Для низкоуглеродистых сталей нормализация широко применяется вместо отжига.
Закалкой называется процесс термической обработки, заключающийся в нагреве стали до температуры выше критической и последующем достаточно быстром охлаждении. Наиболее распространенными закалочными средами являются вода, водные растворы солей, щелочей, масло, расплавленные соли.
В результате закалки прочность и твердость стали повышаются, а пластичность снижается.
Закалка может быть объемной, если изменение структуры металла происходит по всему объему заготовки и поверхностной.
При поверхностной закалке нагревают и охлаждают только поверхностные слои детали, поэтому изменяется структура только этих слоев. В результате такой термической обработки получаем деталь, у которой поверхностные слои очень твердые, а сердцевина – пластичная и вязкая.
Отпуском называется процесс термической обработки, заключающийся в нагреве закаленной стали до определенной температуры, выдержке при заданной температуре и охлаждении на воздухе.
Отпуск является окончательной операцией термической обработки ипроводится для повышения пластичности, снижения или почти полного устранения внутренних напряжений, уменьшения хрупкости закаленной стали, стабилизации структуры и размеров закаленных деталей. В зависимости от температуры нагрева отпуск делят на низкий, средний и высокий.
Старение представляет собой длительную выдержку стальных заготовок при температуре 20 °С (естественное старение), или отрицательной температуре (искусственное старение) для устранения внутренних напряжений.
Дата добавления: 2019-02-07; просмотров: 474;