ЛЕКЦІЯ № 11. Основи термічної обробки

Теорія термічної обробки вуглецевих сталей та чавунів Термічною обробкою називається сукупність операцій нагрівання,

витримування й наступного охолодження заготовок або готових виробів за певними режимами з метою зміни їх структури і надання

сплавів. Це технологічний процес теплової обробки металів і сплавів з метою зміни структури та властивостей шляхом нагрівання і

охолодження. Результатом термічної обробки є зміцнення або знеміцнення сплаву (сталі). Проте термічна обробка ефективно впливає на властивості лише тих сплавів, які мають не менше двох фаз, здатних до перетворення при нагріванні і охолодженні. Так, залізовуглецеві сплави (сталі) мають дві поліморфні модифікації: на основі a-заліза (ОЦК-гратка ) і g-заліза (ГЦК-гратка), які зумовлюють можливість проведення термічної обробки сталей. Наукові основи

ваються фазові перетворення при нагріванні і охолодженні сталі, та побудовою на їх основі діаграми стану системи залізовуглець. Користуючись діаграмою стану, визначають області структурних перетворень і лінії (температури) їх рівноваги.

Будь-яка операція термічної обробкице нагрівання металу до певної температури (t) з потрібною швидкістю (Vн), витримування за цієї температури протягом певного часу(t) й охолодження із заданою швидкістю (Vох). Графіком температура - час може бути охарактеризований будь - який процес термічної обробки. Термічна

111

обробка може бути простою або складною (рис. 11.1; 11.2).

Рис. 11.1. Проста термічна обробка [13]:

tн - час нагріву до певної температурі; tв- час витримки при певній температурі; tо- час охолодження

Рис. 11.2. Складна термічна обробка [13]

Залежно від температури нагрівання розрізняють обробку з нагріванням до температур вище і нижче температури фазових перетворень (Tп). Температура нагрівання та швидкість охолодження визначають вид термічної обробки.

Так (рис. 11.3), нагрівання вище температури фазових перетворень (Т2) і подальше повільне охолодження призводять до фізико-хімічної та структурної рівноваги сталі.

Такі операції називаютьі д п а л ю в а н н я м . Швидке ж охолодження заважає утворенню рівноважної структури, й таку операцію називають г а р т у в а н н я м . Нагрівання до температури нижче за температуру фазових перетворень(t1) сприяє наближенню

до стану рівноваги. Вплив швидкості охолодження при цьому

112