Основные операции термической обработки

Термическая обработка (сокращенно ТО) подразделяется на предварительную и окончательную.

Предварительная обработка - отжиг и нормализация, применяется часто при подготовке структуры стали для последующей обработки (давлением, резанием и т.д.)

В качестве окончательной обработки применяют, как правило, закалку с последующим отпуском или без отпуска.

Иногда отжиг и, чаще, нормализация могут быть окончательной операцией, если эти операции дают нужные механические свойства по условиям работы детали.

Режим любой ТО можно представить схематически в координатах “температура (T) - время (t)” (рис.1).

Для большинства марок стали T _то определяется положением критических точек A_с1 (линия PSK) и A_с3 (линия GS):

для доэвтектоидных сталей T _то = A_с3 + (30…50º С);

для заэвтектоидных сталей T _то = A_с1 + (30…50º С).

Нагрев ниже A _{с 3} для доэвтектоидных сталей нежелателен, т.к. сохраняется часть феррита. Для заэвтектоидных сталей целесообразен нагрев ниже A_ст (линия SE), т.к. при этом сохраняется цементит, повышающий твердость и износостойкость стали. Нагрев выше A_ст, являясь менее экономичным, дает после закалки крупноигольчатый мартенсит без цементита, с повышенным количеством остаточного аустенита - структуры менее твердой, но хрупкую за счет грубой структуры мартенсита.

Рис. 3. Температуры предварительного нагрева

для отжига и закалки углеродистых сталей

Нагрев производится обычно в газовой среде (атмосфера печи), реже в расплавленных солях, металлах. Продолжительность нагрева складывается из времени нагрева детали до нужной температуры и времени выдержки

Время выдержки зависит от многих факторов. Обычно для углеродистой стали это время исчисляется по максимальному сечению детали: 1 - 1, 5 мин/мм по наибольшему размеру. Например, если продолговатая деталь имеет толщину в самом большом поперечном сечении 10 мм, то его нужно прогревать 10 - 15 мин.

T Закалка, отжиг или

нормализация

Т₁

A_с1 , A_с3 или A_ст Отпуск:

T_выс высокий

T_ср средний

Т_низ низкий

Структуры: М Т С П М t, время