Основы термической обработки металлов

Термическая обработка металлов – это основа всей металлообрабатывающей промышленности. Именно эта отрасль позволяет создавать различные сплавы с уникальной структурой и физическими свойствами. Под термином термической обработки металлов понимают процесс изменения структуры стали и металлических сплавов за счет воздействия на них температуры.

Термообработке могут подвергаться цветные металлы, сплавы или сталь различной категории. В зависимости от выбранного режима нагрева, вида термической обработки и температуры охлаждения можно получить абсолютно уникальную структуру и свойства материала. Нагрев и последующее охлаждение с определенной скоростью и при определенных условиях устанавливается отдельно, исходя из свойств и структуры исходного металла.


Разновидности термической обработки металлов

Для достижения разных целей и структур используются различные методики проведения термообработки. Основными видами ТО являются:

  • Отжиг;

  • Закалка;

  • Нормализация;

  • Отпуск;

  • Криогенная обработка.

Для того чтобы получить равновесную структуру стали, используют такой вид термообработки металлов, как отжиг 1-го рода. Сюда можно отнести такие подвиды ТО, как гомогенизация, рекристаллизация и снятие напряжений. Этот отжиг не влияет на внешние превращения, а лишь делает структуру металла равномерной и правильной. Отжиг 2-го рода способен влиять на внешние превращения, к нему можно отнести нормализацию, полный и неполный отжиг. С помощью данного способа можно упрочнить металл в несколько раз.

Закалка металла – это термическая обработка металлов, при которой заготовку охлаждают с высокой скоростью. Благодаря этому получается неравновесная структура. Суть метода заключается в том, что после нагрева выше отметки критической температуры стали, она выдерживается в этом же диапазоне, после чего следует быстрое охлаждение сплава. В результате – неравновесная структура и упрочненный материал.

Отличие отжига и закалки состоит в скорости охлаждения металла после нагрева до критических температур.

Однако во избежание получения неравновесных структур после закалки используется отпуск. Отпуск – это еще один вид термообработки, при котором уменьшаются или снимаются внутренние остаточные напряжения в стали. Такой метод позволяет получить материал с прекрасными показателями вязкости, с его помощью уменьшают твердость и хрупкость металла.

Нормализация представляет собой тот же отжиг, но с небольшим нюансом. Если после отжига изделие остывает медленно в печи, то при нормализации изделие извлекают из печи, и оно охлаждается уже на воздухе.

Криогенная обработка проводится при охлаждении материала до отметок самых низких температур, так называемых сверхнизких показателей. Точкой отсчета сверхнизких температур считается отметка в -153 градуса.


Преимущества проведения термической обработки

К термообработке можно привести массу положительных показателей, самыми основными преимуществами проведения подобных процессов являются:

  • Повышение износостойкости материалов и сплавов;

  • Уменьшение бракованных деталей машин и инструментов;

  • Экономия на новых деталях на производстве за счет повышения прочностных характеристик сплавов, используемых для этих деталей.

Среди основного оборудования для проведения термической обработки металлов выделяют печи, позволяющие нагревать изделия до высоких температур. Эти печи имеют разную мощность и на производстве используются для разных металлов, так как для каждого металла необходима своя температура термообработки.

Сейчас технологии пошли вперед, это значит, что появляются новые модернизированные модели и технологии термообработки. В скором времени ЦВК «Экспоцентр» проведет массовую выставку приборов, оборудования и инструментов для термической и других видов обработки металлов в промышленности. Приняв участие в данной специализированной международной выставке, можно увидеть массу новых печей для ТО, которые разработали передовые компании мира. Это уже 17-я по счету выставка, на которой представляются передовые технологии металлообработки во всех сферах промышленности. Данный форум является одним из самых крупнейших в стране.

Для того чтобы детальнее изучить термическую обработку, необходимо погрузиться в этот процесс и увидеть термические печи своими глазами.


Читайте другие наши статьи:

Особенности термической обработки металлов и сплавов
Особенности технологии плазменной резки металлов
Отличия отрезных станков для металлообработки