Термическая обработка стали

Термическая обработка заключается в операциях нагрева, выдержки при заданной температуре и охлаждения, проводимых с целью придания полуфабрикату или готовому изделию требуемых свойств.

Получаемая в результате термической обработки структура и свойства зависят в основном от температуры, до которой сталь нагревается, и от скорости охлаждения.

Основными операциями термической обработки являются различные виды отжига, нормализация, закалка, отпуск и старение. Реже применяется обработка холодом.

В отдельную группу могут быть выделены различные виды химико-термической обработки, заключающиеся в насыщении поверхностных слоев изделия каким-либо элементом при повышенной температуре. К операциям химико-термической обработки относятся, в частности, цементация (насыщение поверхности стальных изделий углеродом), азотирование (насыщение поверхности азотом), алитирование и др.

Для развития термической обработки огромное значение имели работы Д. К. Чернова, изучение превращений, происходящих в стали при переходе температуры через критические точки, и выяснение влияния структуры на прочность стали. Эти исследования превратили термическую обработку стали из ремесла, основанного лишь на опыте, выработанном веками, в науку, базирующуюся на научных положениях металловедения.

 

 

Полная и неполная закалка


Сталь, разогретая свыше границы линии GSE на диаграмме железо- углерод, меняет ориентацию на твердый раствор углерода в железе, обладающего решеткой куба с гранями. При остывании в воде за короткое время с данной точки сталь делается крайне твердой и хрупкой, то есть приобретает полную закалку. Далее...

Закалка стали и образование неравновесных состояний

Ранее отмечалось, что вследствие стремительного остывания сплава, прежде разогретого сверх температуры изменения в твердом состоянии, отсюда следует неравновесное состояние. Данное агрегатное состояние происходит в результате того, что совершающиеся в данном твердом состоянии фазовые изменения целиком или частью не поспеют произойти при типичной температуре. Далее...

Изотермический отжиг сталей

С недавних пор взамен постоянного охлаждения стальных изделий в медленном темпе, с точки отжига временами используют остывание с задержкой. Охлаждение производят стремительно с температуры отжига до 670–600°C, и выдержкой детали в данном температурном режиме определенный период, вслед за тем еще раз моментально охлаждают. Температурный режим и продолжительность экспозиции обусловлена строением металла и частично от величин его зерен. Далее...

Видманштеттова структура стали


Избыточный перегрев, помимо образования крупного зерна, в состоянии абсолютно трансформировать структуру стали. Элементы стали в данном примере размещаются по классическим геометрическим плоскостям, надлежащих граней кристаллической решетки, формируя геометрические фигуры на микрошлифе. Подобное строение именуется видманштеттовой и свидетельствует о большом перекале. При такой микроструктуре сталь делается крайне хрупкой, неудовлетворительно переносит сменяемые нагрузки и неприменима для продуктов сколь либо повышенной ответственности. Далее...

Рекристаллизация стали

Грубое строение литой стали реформируют методом надлежащей термообработки, необходимой при изготовлении фасонного литья. При отжиге требуется помнить, что если заготовки были первоначально наклепаны, то они модифицируют величины собственных зерен, в том числе при нагревах, менее критических температур, такой эффект именуется рекристаллизацией. Далее...