Термообработка стали - это важный процесс производства сплава железа, который позволяет улучшить его полезные свойства. Сегодня такая процедура применяется для преобразования природных характеристик большинства изделий из металла.
Термообработка стали подразумевает последовательное выполнение трех этапов:
- Нагрев железного сплава до нужной температуры.
- Выдержка стали на протяжении определенного времени.
- Охлаждение.
Что происходит с железным сплавом при такой процедуре?
Термообработка состоит из следующих шагов:
1. Отжиг. Этот процесс в основном используется для отлива, проката и поковки. Данная процедура необходима для понижения твердости либо уменьшения внутренних напряжений, которые создаются в сварных изделиях. Помимо всего, отжиг используется для подготовки структуры металла к последующей обработке термического характера с целью улучшения ее неоднородности. В этот метод включается термообработка стали 45, 45Х, 40XC, 40XH и прочих марок сплава железа.
2. Нормализация. Данная процедура отличается от предыдущего процесса характером прохождения этапа охлаждения. Последний шаг осуществляется после выдержки деталей. При этом особое внимание уделяется заданной температуре. В таком случае сталь получается с незначительной, но более высокой твердостью. Структура у этих изделий мелкозернистая. Таким образом, нормализация стали необходима для исправления состава сварного шва, а также для получения нужной комплектации.
3. Закалка. Этот шаг, связанный с обработкой стали, применяется для поковок, отливок, штамповок, а также деталей, обработанных механическим способом с целью повышения прочности, твердости, коррозионной стойкости, износостойкости и прочих важных характеристик. Данный процесс представляет собой нагрев сплава железа до температуры выше, либо же в пределах его превращения. Выдержка стали при таком термопоказателе, а также последующее охлаждение осуществляется, как правило, с несколько большей скоростью. Для этого чаще всего используют водные растворы солей NaOH, масла, а также воздух. Так, к примеру, термообработка стали 40х на данном этапе осуществляется в масле. Довольно редко детали больших габаритов подвергаются закаливанию в воде с немедленным последующим низким отпуском. Зачастую изделия из этой марки сплава железа проходят данный этап за счет нагрева высокочастотных токов. В итоге получается высокая твердая поверхность.
4. Отпуск. Эта процедура заключается в нагреве закаленной стали до определенной температуры. Далее металл проходит выдержку, а также охлаждение. Последний шаг осуществляется, как правило, на воздухе.
5. Старение. Данный этап заключается в выдерживании сплава железа с метастабильной структурой в течение некоторого продолжительного времени. Температура при этом должна быть не ниже комнатной. Эта процедура позволяет структуре металла частично перейти в более стабильное состояние, изменив свои механические и физические свойства.
6. Обработка холодом. Этот шаг является продолжением закалочного охлаждения, которое было прервано при комнатной температуре. Данный показатель для металла не является критическим уровнем.
Области применения сплава железа
Так как процедура термообработки стали позволяет существенно улучшить характеристики деталей, изготовленных из железного сплава различной марки, она пользуется большим спросом во всех сферах промышленности. Не является исключением машиностроение, авиастроение, танкостроение, производство ЖБИ. Изделия, прошедшие термическую обработку, могут эксплуатироваться в условиях динамической повышенной нагрузки и вибрации. Помимо этого, применяются такие сплавы железа при строительстве высоток, заводов и мостов.
