30. Химико-термическая обработка, ее виды.

Химико-термическая обработка— это
про­цесс поверхностного насыщения
стали химическими эле­ментами
(углеродом, азотом, хромом, алюминием,
крем­нием и др.) для повышения
износостойкости, твердости, жаростойкости
и других свойств.

Цементация — процесс
поверхностного науглерожи­вания
стальных изделий для придания им высокой
поверхностной твердости при сохранении
вязкой сердце­вины (поршне­вые
пальцы, зубчатые колеса, кулачки
распределитель­ных валиков и др.). Для
цементации применяют стали с содержанием
углерода 0,15…0,35 %. Вещества, предназначенные
для науглероживания стали, называют
карбюризаторами. При цементации в
твердом карбюризаторе детали за­гружают
в металлический контейнер, наполненный
кар­бюризатором, и нагревают в печи
до температуры 900…950 °С. Выдержку по
времени определяют из рас­чета, что
за 1 ч получается цементованный слой
глуби­ной 0,1 мм. Карбюризатором служит
состав из 75% березового угля и 25 % ВаСОз
илиNaСО₃.

Азотирование— процесс насыщения
поверхности ста­ли азотом для повышения
твердости, износостойкости и устойчивости
против коррозии (гильзы цилиндров,
клапаны, а также измерительный инструмент).
Его про­водят в специальных герметических
печах при 500…600°С. Через печь пропускают
аммиакNН₃,
предварительно просушенный хлористым
кальцием, ко­торый при нагреве
диссоциирует по реакции 2NН₃= 2N+ 6Н. Образующийся азот
поглощается поверхностью стали и
проникает в глубь детали, образуя твердые
растворы и соеди­нения, называемые
нитридами.

Цианирование — процесс
одновременного насыщения поверхности
стали углеродом и азотом для повышения
твердости и износостойкости, а также
для увеличения сопротивляемости коррозии
(шестерни). Чем выше температура
цианирования, тем сильнее поверхностный
слой насыща­ется углеродом, чем ниже
— азотом. Цианирование бы­вает
высокотемпературным — при 800…950°С и
низко­температурным — при 500. ..600 °С.

Применяют виды цианирования: жидкостное
в цианистой ванне,содержащей 45% NаСN,
35%NаСОз, 20%NаСI,
и газовое (нитроцементация) в среде,
состоящей из 80 % науглероживающего газа
и 20 % аммиака.

Диффузионная металлизация—
процесс насыщения поверхностного слоя
различными металлами (алюми­нием,
хромом, кремнием и др.) для придания
окалиностойкости, жаростойкости,
коррозионной стойкости, твердости и
износостойкости. Насыщение изделий из
стали и чугуна алюминием (алитирование)
придает им высокую жаростойкость
(газоотвод­ные трубы двигателей,
колосники и другие изделия, работающие
при высоких температурах).

Насыщение поверхностного слоя хромом
(хромиро­вание) приводит к увеличению
коррозионной стойкости, окалиностойкости,
твердости и износостойкости сталь­ных
и чугунных изделий (обработка поршневых
колец, режущий инструмент, детали
форсунок и насосов и др.).

Насыщение стали кремнием (силицирование)
при­дает ей коррозионную стойкость
в некоторых агрессив­ных средах,
несколько повышает ее износостойкость
и жаростойкость.

Модельный комплект — это
комплект формовочных приспособлений,
необходимый для образования при формовке
рабочей полости литейной
формы. В его состав входят:

Литейная модель(рис.10, а) —
приспособление для получения в литейной
форме отпечатка, соответствующего
конфигурации и раз­мерам отливки. В
зависимости от сложности изготовляемой
отливки
модели
делают цельными и разъемными из двух и
более частей.

Стержне­вой ящик (рис.10, б) —
приспособ­ление, имеющее рабочую
полость для получения в ней стержня
Рис.10

нужных размеров и очертаний из стержневой
смеси.

Литейный стержень (рис.10, в) является
элементом литейной формы и служит для
образования отверстия, полости или
иного сложного контура в отливке.

Литниковая си­стема— это система
каналов и элементов литейной формы для
подвода расплавленного металла в полость
формы, обеспечения ее заполнения и
питания отливки при затвердевании. В
её состав входят чаша, стояк, шлакоуловитель,
питатель и выпор.

Стержневые ящики чаще всего делают
разъемными из двух частей. Верти­кальным
стенкам модели придают конусность,
называе­мую формовочным уклоном,
который необходим для облегчения выемки
модели из формы. Значение уклона зависит
от размера модели и составляет 0,5…2,5°.
Чем больше размер модели, тем меньше
уклон. Размеры мо­дели должны быть
больше размеров отливки на значе­ние
усадки металла. Усадкой называют
уменьшение раз­меров отливки при ее
охлаждении. Для чугунов усадка равна
1%, а для сталей — 2%. Во многих отливках
пре­дусматривают припуски на
механическую обработку. Мо­дели и
стержневые ящики делают из дерева
(единичное про­изводство), чугуна,
алюминиевых сплавов, пластмасс и других
материалов (серийное и массовое
производство). Модельной плитой называют
плиту, на которой закрепляют части
модели и литниковую систему, служащую
для набивки одной из парных опок при
неразъемных моделях.

Химико-термическая обработка | Услуги по металлообработке

org/BreadcrumbList»>

1. Главная

2. Услуги

3. Термообработка

4. Химико-термическая обработка

Внимание! На сайте появились неблагонадежные исполнители. Подробности

Ваше местоположение: США, Нью-Йорк, Springfield Gardens

Разместить заказ

Габариты детали

Ширина

Высота

Смотрите также:

Химико-термическая обработка металлов

Химико-термическая обработка — процесс нагрева металлов, и его выдержка при воздействии больших температур в химически активной среде, для придания поверхности металлических материалов определенных свойств и насыщение этих слоев нужными химическими элементами.

Виды обработки химико-термическим способом

Вследствие химико-термической обработки происходит упрочнение поверхности обрабатываемого металлических изделий, придания ему полезных свойств за счет применения различных химических веществ:

• цементация — применение углерода;
• азотирование — применение азота;
• нитроцементация и цианирование — это использование азота и углерода;
• борирование — применение бора.

Проникая в атомарную решетку металлов, перечисленные вещества внедряются или замещают, создавая новую структуру материала.

Применение

Целями применения химико-термической обработки являются:

• создание повышенной твердости и прочности поверхности металлов, износостойкости и защите от коррозии;
• сопротивление агрессивным средам, химически активным веществам;
• изменение физических параметров, придание им электромагнитных, тепловых, и других свойств;
• облагораживание внешнего вида;
• улучшение обрабатываемости изделий.

Стадии процесса

Весь процесс делится на три стадии, которые идут друг за другом:

1. Диссоциация — процесс распада молекул вещества с образованием активных атомов, которые перемещаются к обрабатываемой поверхности.
2. Адсорбция — связь активных атомов с обрабатываемой поверхностью и проникновение происходит сцепление. Происходит физическое и химическое взаимодействие элементов.
3. Диффузия — процесс проникновения активных атомов вещества в атомную решетку обрабатываемого металла при высоких температурах. Чем выше градус нагрева, тем глубже проникновение веществ в изделия. Изменяется структура поверхности металлических изделий, предавая им нужные свойства.

Еще химико-термическая обработка металлов подразделяется на три вида, в зависимости от состояния среды, в которой происходит процесс, это: газовая, жидкая и твердая. При газовом методе, происходит быстрый нагрев, легко управлять реакцией, и применять автоматизацию и механизацию. Жидкостная менее распространена, чем газовая, а твердая служит, в основном, для получения жидкой или газовой среды.

Мы кратко рассмотрели технологию химико-термической обработки изделий из металла, которая является высокотехнологичным производственным процессом, поднимающая качество продукции на новый уровень.

видов термической обработки | Металлургия для чайников

Термическая обработка стали

Термическая обработка — контролируемый нагрев и охлаждение металлов для изменения их физических и механических свойств без изменения формы изделия. Термическая обработка иногда выполняется непреднамеренно из-за производственных процессов, которые либо нагревают, либо охлаждают металл, таких как сварка или формовка.

Термическая обработка Обработка

Термическая обработка представляет собой группу промышленных и металлообрабатывающих процессов, используемых для изменения физических, а иногда и химических свойств материала. Наиболее распространенное применение – металлургия. Термическая обработка также используется при производстве многих других материалов, таких как стекло. Термическая обработка включает использование нагревания или охлаждения, обычно до экстремальных температур, для достижения желаемого результата, такого как затвердевание или размягчение материала.

Методы термической обработки включают отжиг, цементацию, дисперсионное упрочнение, отпуск и закалку. Следует отметить, что хотя термин термообработка применяется только к процессам, в которых нагрев и охлаждение осуществляются с конкретной целью преднамеренного изменения свойств, нагрев и охлаждение часто происходят случайно во время других производственных процессов, таких как горячая штамповка или сварка.

Термическая обработка часто связана с повышением прочности материала, но ее также можно использовать для изменения определенных целей технологичности, таких как улучшение механической обработки, улучшение формуемости, восстановление пластичности после операции холодной обработки давлением. Таким образом, это очень эффективный производственный процесс, который может не только помочь другим производственным процессам, но и улучшить характеристики продукта за счет увеличения прочности или других желаемых характеристик.

В настоящее время используются четыре основных вида термической обработки. Это отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Методы, используемые в каждом процессе, и их отношение к сталелитейщикам приведены в следующих параграфах.

ЗАКАЛКА

Закалка сталей проводится для повышения прочности и износостойкости. При достаточном содержании углерода сталь можно закаливать напрямую. Закалка большинства сталей заключается в нагревании стали до заданной температуры и последующем ее быстром охлаждении путем погружения в масло, воду или рассол. Большинству сталей требуется быстрое охлаждение (закалка) для закалки, но некоторые из них можно охлаждать на воздухе с теми же результатами. Закалка повышает твердость и прочность стали, но делает ее менее пластичной. Чтобы убрать часть хрупкости, после закалки следует закалить сталь.

Многие цветные металлы можно закалить и повысить их прочность путем контролируемого нагрева и быстрого охлаждения. Чистое железо, кованое железо и стали с очень низким содержанием углерода обладают очень низкой упрочняющей способностью и с трудом поддаются упрочнению термической обработкой. Чугун имеет ограниченные возможности для закалки. Когда вы быстро охлаждаете чугун, он образует белый чугун, твердый и хрупкий. В простой углеродистой стали максимальная твердость, достигаемая при термообработке, почти полностью зависит от содержания углерода в стали.

По мере увеличения содержания углерода упрочняющая способность стали увеличивается; однако эта способность к упрочнению с увеличением содержания углерода сохраняется лишь до определенного момента. Когда вы увеличиваете содержание углерода выше 0,80 процента, твердость не увеличивается, но увеличивается износостойкость. Когда вы легируете сталь, чтобы увеличить ее твердость, сплавы делают углерод более эффективным в повышении твердости и прочности. Из-за этого содержание углерода, необходимое для обеспечения максимальной твердости, ниже, чем для простых углеродистых сталей. Обычно легированные стали превосходят углеродистые стали.

Углеродистые стали обычно закаливают в рассоле или воде, а легированные стали обычно закаливают в масле. При закалке углеродистой стали помните, что вы должны охладить сталь до температуры ниже 1000°F менее чем за 1 секунду. Закалка создает чрезвычайно высокие внутренние напряжения в стали, и чтобы снять их, вы можете закалить сталь непосредственно перед тем, как она станет холодной.

Цементация

Цементация – это процесс термохимической диффузии, при котором легирующий элемент, чаще всего углерод или азот, диффундирует в поверхность монолитного металла. Полученный твердый раствор внедрения тверже, чем основной материал, что повышает износостойкость без ущерба для прочности. Лазерная инженерия поверхности — это обработка поверхности с высокой универсальностью, селективностью и новыми свойствами. Поскольку скорость охлаждения при лазерной обработке очень высока, этим методом можно получить даже метастабильное металлическое стекло.

Цементация идеально подходит для деталей, которым требуется износостойкая поверхность и которые должны быть достаточно прочными внутри, чтобы выдерживать большие нагрузки. Лучше всего для поверхностной закалки подходят стали из низкоуглеродистой и низколегированной серий. При цементации высокоуглеродистых сталей твердость проникает в сердцевину и вызывает хрупкость. В случае закалки вы химически изменяете поверхность металла, вводя высокое содержание карбида или нитрида. Ядро остается химически незатронутым. При термообработке высокоуглеродистая поверхность поддается закалке, а сердцевина затвердевает.

Науглероживание

Науглероживание – это процесс цементации, при котором углерод добавляется к поверхности низкоуглеродистой стали. В результате получается науглероженная сталь с высокоуглеродистой поверхностью и низкоуглеродистой внутренней частью. Когда науглероженная сталь подвергается термообработке, корпус затвердевает, а сердцевина остается мягкой и прочной.

Для науглероживания стали используются два метода. Один метод состоит в нагревании стали в печи, содержащей атмосферу монооксида углерода. В другом методе сталь помещают в контейнер, наполненный древесным углем или каким-либо другим материалом, богатым углеродом, а затем нагревают в печи. Чтобы охладить детали, вы можете оставить контейнер в печи для охлаждения или вынуть его и дать ему остыть на воздухе. В обоих случаях детали отжигаются при медленном охлаждении. Глубина проникновения углерода зависит от продолжительности периода замачивания. В современных методах науглероживание осуществляется почти исключительно в газовой атмосфере.

Цианирование

Этот процесс быстрого и эффективного поверхностного упрочнения. Предварительно нагретую сталь погружают в нагретую ванну с цианидом и дают пропитаться. После удаления его гасят, а затем промывают для удаления остаточного цианида. Этот процесс дает тонкую твердую оболочку, которая тверже, чем та, что получается при науглероживании, и может быть завершена за 20-30 минут, а не за несколько часов. Основным недостатком является то, что соли цианидов являются смертельным ядом.

Азотирование

Этот метод поверхностного упрочнения позволяет получить самую твердую поверхность из всех процессов упрочнения. Он отличается от других методов тем, что перед азотированием отдельные детали проходят термообработку и отпуск. Затем детали нагревают в печи с газовой аммиачной атмосферой. Никакой закалки не требуется, поэтому можно не беспокоиться о деформации или других видах искажений. Этот процесс используется для поверхностного упрочнения таких деталей, как шестерни, гильзы цилиндров, распределительные валы и другие детали двигателя, которые должны быть износостойкими и работать в условиях высоких температур.

Закалка пламенем

Закалка пламенем — еще одна процедура, используемая для упрочнения поверхности металлических деталей. Когда вы используете кислородно-ацетиленовое пламя, тонкий слой на поверхности детали быстро нагревается до критической температуры, а затем немедленно гасится сочетанием струи воды и холодного основного металла. В результате этого процесса получается тонкая закаленная поверхность, и в то же время внутренние детали сохраняют свои первоначальные свойства. Независимо от того, является ли процесс ручным или механическим, необходимо внимательно следить, поскольку горелки быстро нагревают металл, а температуры обычно определяются визуально.

ОТПУСК

Термин отпуск используется для описания нагрева после предварительной закалки, холодной обработки давлением (холодной правки) или сварки до температуры от комнатной до температуры ниже точки превращения Ас1 и выдержки при этой температуре с последующим охлаждением в зависимости от цели ( DIN 17022 части 1-5). Микроструктура, которая была быстро преобразована в результате быстрого охлаждения, не находится в стабильном равновесном состоянии, что означает, что при повторном нагреве ударная вязкость увеличивается, и в то же время может снижаться твердость. Величина, на которую снижается твердость, определяется температурой и временем отпуска.

После применения закалки сталь часто становится тверже, чем необходимо, и становится слишком хрупкой для большинства практических применений. Также при быстром охлаждении от температуры закалки возникают сильные внутренние напряжения. Для снятия внутренних напряжений и уменьшения хрупкости сталь после закалки следует отпускать. Отпуск заключается в нагреве стали до определенной температуры (ниже температуры закалки), выдержке ее при этой температуре в течение необходимого времени и последующем охлаждении, обычно на воздухе. Результирующие прочность, твердость и пластичность зависят от температуры, до которой нагревается сталь в процессе отпуска.

Для снятия внутренних напряжений и снижения хрупкости сталь после закалки следует отпускать. Отпуск заключается в нагреве стали до определенной температуры (ниже температуры закалки), выдержке ее при этой температуре в течение необходимого времени и последующем охлаждении, обычно на воздухе. Результирующие прочность, твердость и пластичность зависят от температуры, до которой нагревается сталь в процессе отпуска.

Закалка всегда следует за закалкой и никогда не предшествует ей. Помимо снижения хрупкости, отпуск размягчает сталь. Это неизбежно, и степень потери твердости зависит от температуры, до которой нагревается сталь в процессе отпуска. Это верно для всех сталей, кроме быстрорежущей стали. Закалка повышает твердость быстрорежущей стали.

В большинстве случаев требуется отпуск закаленных деталей. Отпуск заключается в нагреве стали ниже нижней критической температуры (часто от 400 до 1105 °F или от 205 до 595 °C, в зависимости от желаемых результатов) для придания некоторой ударной вязкости. Отпуск можно также проводить на нормализованных сталях. Отпуск всегда проводят при температурах ниже низкокритической температуры стали. При повторном нагреве закаленной стали отпуск начинается при 212°F и продолжается по мере повышения температуры до низкокритической точки. Выбирая определенную температуру отпуска, можно заранее определить результирующую твердость и прочность.

Минимальное время температуры для отпуска должно составлять 1 час. Обычно скорость охлаждения от температуры отпуска не влияет на сталь. Стальные детали после извлечения из закалочной печи обычно охлаждают на неподвижном воздухе; тем не менее, есть несколько типов стали, которые необходимо закаливать после отпуска, чтобы предотвратить хрупкость. Эти голубые хрупкие стали могут стать хрупкими, если их нагреть в определенных температурных диапазонах и дать им медленно остыть. Некоторые хромоникелевые стали подвержены такой отпускной хрупкости.

Свежеотшлифованная или отполированная сталь при нагревании образует оксидные слои. Это приводит к тому, что на поверхности стали появляются цвета. При повышении температуры слой оксида железа увеличивается в толщине, изменяя цвет. Эти цвета, называемые цветами закалки, веками использовались для измерения температуры металла. Цвета закалки можно использовать для оценки окончательных свойств закаленной стали. Очень твердая инструментальная сталь часто закаляется в диапазоне от светлой до темной соломы, тогда как пружинная сталь часто закаляется до синего цвета.

Однако окончательная твердость закаленной стали будет варьироваться в зависимости от состава стали. Сталь может быть отпущена после нормализации, при условии наличия твердости для отпуска. Отожженную сталь невозможно закалить. Отпуск снимает напряжения закалки, снижает твердость и хрупкость. На самом деле, предел прочности на растяжение закаленной стали может увеличиваться по мере того, как сталь подвергается отпуску до температуры около 450°F. Закалка повышает мягкость, пластичность, пластичность и ударопрочность. Твердость быстрорежущей стали увеличивается при отпуске, если она закалена при высокой температуре (около 1550°F). Помните, что вся сталь должна быть удалена из закалочной ванны и отпущена до того, как она полностью остынет. Неправильный отпуск приводит к быстрому выходу закаленной детали из строя.

ОТЖИГ

Технологический отжиг используется для обработки упрочненных деталей из низкоуглеродистых сталей (< 0,25% углерода). Это позволяет деталям быть достаточно мягкими, чтобы подвергаться дальнейшей холодной обработке без разрушения. Технологический отжиг осуществляется путем повышения температуры чуть ниже области феррит-аустенит, линия A1 на диаграмме. Эта температура составляет около 727 ºC (1341 ºF), поэтому достаточно нагрева до 700 ºC (1292 ºF). Это выдерживается достаточно долго, чтобы обеспечить рекристаллизацию ферритовой фазы, а затем охлаждается на воздухе. Поскольку материал остается в одной и той же фазе на протяжении всего процесса, единственное изменение, которое происходит, — это размер, форма и распределение зернистой структуры. Этот процесс дешевле полного отжига или нормализации, так как материал не нагревается до очень высокой температуры и не охлаждается в печи.

В общем, отжиг противоположен закалке. Вы отжигаете металлы, чтобы снять внутренние напряжения, смягчить их, сделать более пластичными и улучшить их зернистую структуру. Отжиг заключается в нагревании металла до определенной температуры, выдержке его при этой температуре в течение установленного периода времени, а затем в охлаждении металла до комнатной температуры. Метод охлаждения зависит от металла и желаемых свойств. Некоторые металлы охлаждают в печи, а другие охлаждают, закапывая их в золу, известь или другие изоляционные материалы.

Мягкий отжиг

Мягкий отжиг проводят при температуре чуть ниже Ас1*, иногда также выше Ас1 или путем колебания около Ас1 с последующим медленным охлаждением для достижения мягкого состояния (DIN 17022 части 1-5). Благодаря этой термической обработке цементитная пластинка перлита преобразуется в сферическую форму, известную как гранулированный цементит. Этот тип микроструктуры обеспечивает наилучшую обрабатываемость сталей с содержанием углерода более прибл. 0,5%. Гранулированный цементит обеспечивает наилучшую удобоукладываемость для любого типа холодной обработки, т. е. для холодной высадки, волочения или холодной экструзии.

Полный отжиг

Полный отжиг – это процесс медленного повышения температуры примерно на 50 ºC (90 ºF) выше аустенитной температурной линии A3 или линии ACM в случае доэвтектоидных сталей (стали с содержанием углерода < 0,77 %) и до 50 ºC ( 90 ºF) в аустенитно-цементитную область в случае заэвтектоидных сталей (стали с > 0,77% углерода). Его выдерживают при этой температуре в течение достаточного времени, чтобы весь материал превратился в аустенит или аустенит-цементит, в зависимости от обстоятельств. Затем его медленно охлаждают со скоростью примерно 20 ºC/час (36 ºF/час) в печи до примерно 50 ºC (90 ºF) в диапазоне феррит-цементит. В этот момент его можно охладить воздухом комнатной температуры с естественной конвекцией.

Отжиг для снятия напряжения

Отжиг для снятия напряжения используется для снижения остаточных напряжений в крупных отливках, сварных и холодногнутых деталях. Такие детали, как правило, испытывают напряжения из-за термоциклирования или деформационного упрочнения. Детали нагревают до температуры до 600 — 650 ºC (1112 — 1202 ºF), выдерживают в течение длительного времени (около 1 часа и более) и затем медленно охлаждают в неподвижном воздухе.

Сфероидизация

Сфероидизация — это процесс отжига, используемый для высокоуглеродистых сталей (углеродистость > 0,6%), которые впоследствии будут подвергнуты механической обработке или холодной штамповке. Это делается одним из следующих способов:

1. Нагрейте деталь до температуры чуть ниже линии феррит-аустенит, линия A1 или ниже линии аустенит-цементит, существенно ниже линии 727 ºC (1340 ºF). Поддерживайте температуру в течение длительного времени и затем достаточно медленно охлаждайте. Или

2. Многократно переключайтесь между температурами немного выше и немного ниже линии 727 ºC (1340 ºF), скажем, между 700 и 750 ºC (1292 — 1382 ºF) и медленное охлаждение. Или

3. Для инструментальных и легированных сталей нагреть до 750-800 ºC (1382-1472 ºF) и выдержать в течение нескольких часов с последующим медленным охлаждением.

Все эти методы приводят к получению структуры, в которой весь цементит находится в форме небольших глобул (сфероидов), рассеянных по всей ферритовой матрице. Эта конструкция позволяет улучшить обработку при непрерывной резке, например, на токарных и винтовых станках. Сфероидизация также повышает устойчивость к истиранию.

НОРМАЛИЗАЦИЯ

Нормализация — это метод, используемый для обеспечения однородности размера и состава зерен в сплаве. Этот термин часто используется для сплавов черных металлов, которые были нагреты выше верхней критической температуры, а затем охлаждены на открытом воздухе. При нормализации сталь нагревают до температуры (приблизительно на 20–50°С) выше верхней точки превращения Ас3, для заэвтектоидных сталей выше Ас1, а затем охлаждают на воздухе в неподвижном состоянии. Используется для получения ровной мелкозернистой микроструктуры.

Нормализация – это процесс повышения температуры выше 60 ºC (108 ºF), выше линии A3 или линии ACM, полностью в диапазоне аустенита. Его выдерживают при этой температуре для полного превращения структуры в аустенит, а затем извлекают из печи и охлаждают при комнатной температуре в условиях естественной конвекции. Это приводит к зернистой структуре тонкого перлита с избытком феррита или цементита. Полученный материал мягкий; степень мягкости зависит от реальных окружающих условий охлаждения. Этот процесс значительно дешевле, чем полный отжиг, поскольку нет дополнительных затрат на контролируемое охлаждение печи.

Для доэвтектоидных сталей микроструктура состоит из перлита и феррита, а для заэвтектоидных сталей — из перлита и цементита. Чем выше скорость нагрева и охлаждения, тем мельче становятся зерна в микроструктуре, при условии, что превращение при охлаждении происходит в перлитной стадии.

Посредством нормализации можно устранить неравномерную и крупнозернистую микроструктуру, возникшую во время горячей штамповки. Кроме того, для сталей с содержанием углерода менее 0,5%, которые легко трансформируются, адаптация к перлитно-ферритной микроструктуре с в основном равномерным распределением приводит к хорошим свойствам обработки. Нормализация – это вид термической обработки, применимый только к черным металлам. Он отличается от отжига тем, что металл нагревается до более высокой температуры, а затем вынимается из печи для охлаждения на воздухе.

Нормализованные стали тверже и прочнее отожженных сталей. В нормализованном состоянии сталь намного прочнее, чем в любом другом конструкционном состоянии. Обычно нормируют детали, подвергающиеся ударным нагрузкам и требующие максимальной ударной вязкости с устойчивостью к внешним воздействиям. При нормализации масса металла влияет на скорость охлаждения и на полученную структуру. Тонкие куски остывают быстрее и становятся тверже после нормализации, чем толстые. При отжиге (охлаждении в печи) их твердость примерно одинакова.

Вам также может понравиться

Шесть видов термической обработки

Писатель

|

27 августа 2020 г.

Термическая обработка является важным этапом точной обработки. Однако существует несколько способов добиться этого, и ваш выбор термообработки зависит от материалов, отрасли и конечного применения. Если вы планируете нанять мастерскую для термообработки ваших деталей, вот шесть типов термообработки в Гастонии, Северная Каролина, которые могут быть использованы при реализации вашего проекта:

• Закалка: Закалка выполняется для устранения недостатков металла, особенно тех, которые влияют на общую долговечность. Он выполняется путем нагревания металла и его быстрой закалки сразу после достижения желаемых свойств. Это замораживает частицы, поэтому они приобретают новые качества.
• Отжиг: Чаще всего отжиг алюминия, меди, стали, серебра или латуни включает в себя нагрев металла до высокой температуры, выдержку его и медленное охлаждение. Это облегчает обработку этих металлов. Медь, серебро и латунь можно охлаждать быстро или медленно, в зависимости от применения, но сталь всегда должна охлаждаться медленно, иначе она не отожжется должным образом. Обычно это выполняется перед обработкой, чтобы материалы не вышли из строя во время производства.
• Нормализация: Часто используется для стали. Нормализация улучшает обрабатываемость, пластичность и прочность. Сталь нагревается на 150-200 градусов выше, чем металлы, используемые в процессах отжига, и выдерживается там до тех пор, пока не произойдет желаемое превращение. Процесс требует охлаждения стали на воздухе для создания очищенных ферритных зерен. Это также полезно для удаления столбчатых зерен и сегрегации дендритов, которые могут ухудшить качество при отливке детали.
• Закалка: Этот процесс используется для сплавов на основе железа, особенно стали. Эти сплавы чрезвычайно тверды, но часто слишком хрупки для своих целей. Закалка нагревает металл до температуры чуть ниже критической точки, так как это снижает хрупкость без ущерба для твердости. Если заказчик желает большей пластичности при меньшей твердости и прочности, мы нагреваем металл до более высокой температуры. Однако иногда материалы устойчивы к отпуску, и может быть проще купить уже закаленный материал или закалить его перед механической обработкой.
• Цементация: Если вам нужна твердая поверхность, но более мягкая сердцевина, лучше всего подходит цементация. Это обычный процесс для металлов с меньшим содержанием углерода, таких как железо и сталь. В этом методе термическая обработка добавляет углерод к поверхности.