7.Виды термической обработки стали

Шире других видов термической обработки применяют отжиг, нормализацию, закалку и отпуск стали.

Отжиг стали производят в тех случаях, когда необходимо уменьшить твердость, повысить пластичн. и вязкость, ликвидировать последствия перегрева, получить равновесное состояние, улучшить обрабатываемость при резании.

Полный отжиг стали производят путем нагрева ее до температуры выше верхних критических точек на 20...50°С. Выдержка   при   такой   температуре до   полного   прогрева слитка с последующим очень медленным охлаждением.

При неполном отжиге сталь нагревают выше нижних критических точек на 20...50°С выдерживают при этой температуре с последующим медленным охлаждением. При неполном отжиге происходит только частичная перекристаллизации. Неполному отжигу подвергают стали, не требующие исправления структуры, т. е. измельчения.

Для снятия внутренних напряжений, снижения твердости, улучшения обрабатываемости Ме применяют низкотемпературный отжиг при нагреве до температуры, лежащей ниже критических точек.

Нормализация (вид отжига) заключается в нагреве стали на ЗО...5О°С выше критических точек, непродолжительной выдержке при этой температуре и последующем охлаждении на воздухе.

Закалка стали заключается в нагреве ее до температуры образования аустенита (727 + градусов), выдержке при этой температуре и последующем быстром охлаждении. В зависимости от скорости охлаждения сталь получают в состоянии мартенсита, троостита или сорбита закалки.

При закалке обычной углеродистой стали в слабых водных растворах — электролитах или в холодной воде сталь получает структуру мартенсита; при закалке в горячей воде или минеральном масле — структуру троостита и в расплавленном свинце — структуру сорбита. Стали с содержанием углерода менее 0,2 % практически не воспринимают закалку.

Закалке подвергают готовые изделия с целью повышения твердости, и прочности. Изделия, от которых требуются высокое сопротивл. истиранию и повышенная вязкость, подвергают поверхностной закалке; Ме при этом нагревается или пламенем газовой горелки или чаще всего токами высокой частоты. При поверхностной закалке повышаются твердость и износостойкость только поверхностных слоев изделия, середина же изделия сохраняет свою первоначальную структуру и св-ва.

Метод термомеханической обработки (ТМО) проводят в две стадии: 1) горячая или теплая деформация в области существования высокотемпературной фазы — аустенита 2) последующее охлаждение, в процессе которого деформированный аустенит претерпевает полиморфное превращение. Высокие механ. св-ва после ТМО обусловливаются получением мелкодисперсной структуры с повышенной плотностью.

Отпуск- термическая обработка, при которой закаленную сталь нагревают до температуры ниже критич. точек (723 °С), выдерживают при этой температуре, а затем охлаждают. Цель отпуска — уменьшение внутренних напряжений, снижение твердости и хрупкости, повышение пластичности.

Различают три вида отпуска: низкий (в интервале температур 150...200°С), средний (300...400°С), высокий (500...600°С). При низком отпуске сталь сохраняет структуру мартенсита. При среднем и высоком отпуске проходят диффузионные процессы и мартенсит распадается с образованием смеси феррита с высокодисперсными частицами цементита (троостита или сорбита).