Термомеханическая обработка металлов

Повышение прочности и других механических свойств металлов достигается многими способами, одним из наиболее распространенных является термомеханическая обработка. Этот метод сочетает в себе термообработку и пластическую деформацию. Термомеханическая обработка металлов (ТМО) используется человеком давно, кузнецы еще в древние времена изготавливали клинки по этой технологии, они раскаляли заготовку в горне, потом обрабатывали ее молотом и резко охлаждали в холодной воде, процесс повторялся несколько раз. Таким способом можно было создавать прочные, острые и достаточно стойкие изделия. В наши дни также применяется подобное воздействие на металл и сплавы; рассмотрим, какие виды ТМО существуют, и какие характеристики обрабатываемых заготовок они повышают.

Бывают такие виды термомеханической обработки:

  • Высокотемпературная;

  • Низкотемпературная.

Для каждого вида металла и сплава индивидуально выбирается схема обработки, поскольку все материалы отличаются своими физико-химическими свойствами. Познакомимся более подробно с технологией этих процессов.


Высокотемпературная ТМО

Деформация металла при этом виде обработки происходит после его предварительного разогрева. Температура материала должна быть выше температуры рекристаллизации, другими словами, он должен быть в аустенитном состоянии. Пластическая деформация ведет к тому, что на аустените образуется наклеп, после чего металл подвергают закалке с отпуском.


Термомеханическая обработка металла при высокой температуре дает такие результаты:

  • Понижение температурного порога хладоломкости;

  • Повышение сопротивления хрупкому разрушению;

  • Устраняется развитие отпускной хрупкости;

  • Повышение ударной вязкости;

  • Понижается чувствительность к образованию трещин во время термической обработки.

Такой обработке поддаются легированные, конструкционные, пружинные, углеродистые и инструментальные стали.


Низкотемпературная ТМО

При этом виде обработки также осуществляется нагрев заготовки до состояния аустенита, ее выдерживают в этом состоянии, затем происходит охлаждение. При  этом важно, чтобы температура после охлаждения была ниже, чем температура рекристаллизации, и выше, чем температура мартенситного превращения. В таком состоянии проводят пластическую деформацию деталей. Также практикуется деформация аустенита, который пребывает в переохлажденном состоянии, когда его температура равна температуре бейнитного превращения. Низкотемпературная термомеханическая обработка металла не дает устойчивости материала при отпуске, кроме того, пластическая деформация осуществляется с использованием мощного оборудования. Эти факторы ограничивают сферу применения данного метода в промышленности.


Где применяется ТМО

Сфер, в которых используется термомеханическая обработка металла, довольно много, поскольку она помогает значительно повысить качество изготавливаемых деталей. Главным достоинством данной технологии является то, что она позволяет одновременно повысить пластичность и прочность материала, что является уникальным явлением. В машиностроении, оборонной и транспортной промышленности такие качества ценятся очень высоко, потому технология применяется достаточно часто. Поскольку металл упрочняется, и устраняются дефекты его кристаллической решетки, у готовых изделий повышается стойкость к эрозии и коррозии, в них нет остаточного напряжения, значительно увеличивается срок эксплуатации.


Какое оборудование используется для ТМО

Термомеханическая обработка металла предполагает использование специальных приспособлений для нагрева, остужения и давления на заготовки. Прежде всего, для разогрева деталей используются специальные печи, температурный режим в них может быть разным, все зависит от вида материала, который подлежит обработке. Пластическая деформация осуществляется на специальных станках – это может быть протяжка, ковка или штамповка. Мощные агрегаты могут быть включены в автоматические линии, что значительно упрощает процесс обработки и делает его более производительным.


Специализированная выставка по металлообработке

Узнать, как происходит ТМО и другие процессы обработки металла, можно на специализированной выставке «Металлообработка», которая состоится в московском «Экспоцентре». Мероприятие будет интересным для посещения владельцам промышленных заводов и небольших мастерских, поскольку на нем представители более 1000 компаний продемонстрируют новейшие станки, инструменты и другое оборудование. Также экспоненты из разных стран представят гостям свои инновационные технологии, которые помогают оптимизировать бизнес и повысить его прибыльность.


Читайте другие наши статьи:

Технологии обработки металлов
Токарно фрезерная обработка металла
Установка лазерной резки металла