Особенности термической обработки металлов и сплавов

Термическая обработка металла представляет собой эффективный процесс, включающий в себя несколько операций нагрева, выдержи и охлаждения металлов и сплавов. Термической обработке подвергают заготовки в том случае, если необходимо получить другие физико-химические свойства материалов. Получение свойств достигается за счет воздействия на металл температурой, после чего меняется внутреннее строение структуры материала.

Основным назначением такой процедуры является получение требуемой твердости металла, улучшение его свойств и прочности.


Принцип технологии

Каждый металл, каждую заготовку подвергают термическому воздействию определенное время. Общая длительность воздействия сводится к сумме времени собственного нагрева материала до нужной температуры, а также времени, которое металл должен провести под такой температурой. Время нагрева индивидуально – оно зависит от типа используемой печи, размеров деталей, материалов, а также скорости протекания фазных превращений свойств металла.

Иногда нагрев происходит, сочетаясь с взаимодействием металла и газовой фазы, а также приводит к обезуглероживанию поверхности, следствием чего является окалина. Обезуглероживание появляется при слишком длительном воздействии температур на поверхность, после этого прочность детали может быть уменьшена, а сам металл становится более хрупким.


Виды термической обработки

Термическая обработка металлов может быть нескольких видов – термической, термомеханической, а также химико-термической.

  • Термическая обработка – воздействие только температур на металл.

  • Термомеханическая – воздействие температур и пластических деформаций детали.

  • Химико-термическая – наиболее сильный метод, сочетает в себе воздействие температур и химических веществ.

Существует также классификация термической обработки на несколько видов, классификация ведется в зависимости от структуры полученного металла:

  • Отжиг.

  • Закалка.

  • Отпуск.

Отжиг представляет собой самую распространенную обработку деталей. Суть этого метода состоит в том, что металл нагревают до определенной температуры, далее деталь выдерживают в печи, а затем медленно охлаждают. Такой способ позволяет улучшить структурные свойства металлов, он также способствует уменьшению твердости материала, а также получению зернистой структуры и снятию напряжений с детали.

Отжиг обеспечивает более гладкую структуру детали, убирает неровности. Процесс отжига может быть первого и второго рода. При отжиге первого рода не наблюдаются фазовые превращения, в редких случаях, когда такие превращения все же имеют место, они не оказывают существенного влияния на конечный результат.

При отжиге второго рода фазные превращения очень выражены, кроме того, они являются основной целью при проведении процедуры. При полном отжиге, который позволяет существенно изменить структуру материала, производят нагрев стали на 40 градусов больше, чем температура критичной точки. Это позволяет достичь устойчивой структуры.

Процесс закалки представляет собой нагрев металла до оптимальной температуры. Затем деталь выдерживают и быстро охлаждают. Закалка необходима для придания металлу прочности и твердости, она уменьшает пластичность стали. При проведении такой термической обработки металла необходимо тщательно следить за температурой нагрева и скоростью охлаждения.

На завершающем этапе обработки используется технология отпуска стали. Эта процедура формирует структуру материала, обеспечивает необходимые свойства. Суть процесса – в нагреве стали до определенной температуры и последующем охлаждении с разной скоростью.

Для выполнения любой из этих операций необходимо хорошее оборудование. Новейшее оборудование для обработки металлов будет представлено на очередной, ежегодной выставке, которая пройдет в Москве в мае следующего года. Выставка будет посвящена оборудованию, инструментам и технологиям металлообработки. Представители разных стран мира продемонстрируют на ней свои разработки. Выставка пройдет в ЦВК «Экспоцентр», это крупнейшее мероприятие, которое проводится в России и странах СНГ. Мероприятие отражает состояние металлургической отрасли во всем мире.


Читайте другие наши статьи:

Особенности технологии плазменной резки металлов
Отличия отрезных станков для металлообработки
Отрезные дисковые станки по металлу