7. Сущность, виды и назначение термической обработки

Термическая обработка- это нагрев изделий и заготовок до определенной температуры, выдержка при этой температуре и последующее охлаждение с заданной скоростью с целью изменения структуры и свойств стали.

Основные виды термической обработки: отжиг, закалка, отпуск, нормализация.

Закалкой называют такую операцию термической обработки, при которой сталь нагревают до температуры, несколько выше кри­тической, выдерживают при этой температуре и затем быстро охлаж­дают в воде, масле, водных растворах солей и др.

Цель закалки — получение стали с высокими твердостью, прочно­стью, износоустойчивостью и другими важными свойствами, повышающими эксплуатационную надежность и долговечность обрабатывае­мых деталей и инструмента.

Отжигом называют такую операцию, при которой сталь на­гревают до определенной температуры, выдерживают при этой темпе­ратуре и затем медленно охлаждают вместе с печью. Отжиг повышает обрабатываемость стали резанием, а также обрабатываемость без сня­тия стружки.

Отпуском называется процесс термической обработки, при­меняемый после закалки стали с целью устранения внутренних напря­жений, уменьшения хрупкости, понижения твердости, увеличения вязкости и улучшения обрабатываемости

Нормализация- нагрев до определенной температуры (на 30—50° выше линии GSE) и охлаждение на спокойном воздухе. Эти особенности обусловлены специфи­ческими целями нормализации. Нормализация за более ко­роткое время и при большей простоте режима охлаждения позволяет полу­чить те же результаты, что и при отжиге, т. е. весьма эффективное измельче­ние зерна у литых и кованых заготовок.

8. Отпуск стали, его виды.

Отпуском называется процесс термической обработки, при­меняемый после закалки стали с целью устранения внутренних напря­жений, уменьшения хрупкости, понижения твердости, увеличения вязкости и улучшения обрабатываемости.

Отпуск заключается в нагреве стали до температуры ниже линии PSK (точки A_c1), выдержке при этой температуре с последующим ох­лаждением в воде, масле или другой среде. В зависимости от температуры нагрева различают низкий, средний и высокий отпуск.

Низкий отпуск нагрев до 200⁰С подвергают изделия от которых не требуется прочность и износостойкость. Мартенсит превращается в отпущенный мартенсит, значительно уменьшает свою стойкость при незначительном уменьшении твердости. При этом из мартенсита (пересыщенного раствора) начинает выделяться излишне растворенный в нем углерод в виде цементита. Однако цементит не успевает образовать обособленные кристаллы, оставаясь коггерентно (через общий пограничный слой атомов) связанным с мартенситом.

Средний отпуск нагрев до температуры 300-400⁰С подвергают пружины рессоры для получения упругости. Мартенсит превращается в троостит отпуска. При этом кристаллы цементита становятся уже обособленными, хотя и очень мелкими. Сталь приобретает упругость.

Высокий отпуск нагрев до температуры 600⁰С подвергают изделия от которых требуется максимальная вязкость с сохранением предела прочности т. е. валы, оси. Образуется сорбит отпуска, у которого кристаллы цементита становятся еще больше. Сталь приобретает выносливость к переменным нагрузкам

Охлаждением при отпуске углеродистой стали обычно производится на воздухе.