Общие положения термической обработки сталей Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ

Гусев А.Д.

Гусев Андрей Дмитриевич - студент, кафедра физики металлов и материаловедения, Тульский государственный университет, г. Тула

Аннотация: в статье рассмотрены задачи, виды и параметры термообработки, и ее влияние на различные физико-механические характеристики сталей. Ключевые слова: сталь, термообработка, закалка, отпуск, отжиг, нормализация.

УДК 621.78

Термическая обработка (ТО) применима сталям любого качества, включая высокоуглеродистые, низкоуглеродистые, легированные, конструкционные, инструментальные, специальные. Основными задачами ТО являются:

• Снятие внутренних напряжений;

• Увеличение поверхностной твердости;

• Повышение прочностных характеристик;

• Прирост показателя износостойкости;

• Увеличение стойкости к коррозии;

• Изменение электрических свойств металла [1]. Основными видами термообработки являются:

• Закалка;

• Отпуск;

• Отжиг;

• Нормализация;

• Старение;

• Криогенная обработка.

Параметры, влияющие на качество проводимой ТО:

• Скорость осуществляемого нагрева;

• Температура до которой нагревается сталь;

• Время выдержки при заданной температуре;

• Скорость (время) охлаждения.

Термообработка материала производится при определенной выбираемой температуре, которая зависит от процента содержания углерода в сплаве (рис. 1).

Рис. 1. График температур ТО в зависимости от содержания углерода [2]

Отпуск применяется для снижения напряжений, которые появляются после закалки. В результате закалки появляется хрупкость в совокупности с высокой твердостью, в связи с этим применяют отпуск для увеличения ударной вязкости и хрупкости стали.

Закалкой осуществляют быстрое охлаждение нагретой детали. Этот процесс происходит как с полиморфными превращениями, так и без них. Применяется для получения более высокой твердости и прочности.

Отжиг, как и закалка, происходит с охлаждением, однако отличаются они скоростью протекания процесса, при отжиге изменение температуры происходит медленно. Применяется для снятия накопленных внутренних напряжений и снижения поверхностной твердости.

Нормализация используется для повышения прочности, вязкости и для уменьшения размеров зерен. Процесс представляет собой нагрев до требуемой температуры (рис. 1), выдержки и последующего охлаждения.

Термическая обработка позволяет добиться большого разнообразия требуемых физико-механических свойств у различных деталей, изготовленных из одного и того же материала при относительно невысокой стоимости процесса, в связи с чем, ТО используется повсеместно.

Список литературы

1. Бида Г.В., Ничипурук А.П. Магнитные свойства термообработанных сталей. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 218 с.

2. Нормализация сталей // Станки по металлу и дереву. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http ://stankiexpert.ra/spravochnikmaterialovedenie/normalizariya-stali.html/ (дата обращения: 01.03.2019).