Содержание
Типовые режимы термической обработки сталей (Таблица)
Главная » Технологии
Автор admin На чтение 6 мин Просмотров 413 Опубликовано
Типовые режимы термической обработки сталей (Таблица)
Таблица составлена технологами термического цеха крупного предприятия для использования в практической работе и позволяет быстро и правильно назначить соответствующий режим термической обработки для 30-ти марок стали наиболее применяемых в машиностроении.
№ п/п | Марка стали | Твёрдость (HRCэ) | Температ. закалки, град.С | Температ. отпуска, град.С | Температ. зак. ТВЧ, град.С | Температ. цемент., град.С | Температ. отжига, град.![]() | Закал. среда | Прим. |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
1 | Сталь 20 | 57…63 | 790…820 | 160…200 | 920…950 | Вода | |||
2 | Сталь 35 | 30…34 | 830…840 | 490…510 | Вода | ||||
33…35 | 450…500 | ||||||||
42…48 | 180…200 | 860…880 | |||||||
3 | Сталь 45 | 20…25 | 820…840 | 550…600 | Вода | ||||
20…28 | 550…580 | ||||||||
24…28 | 500…550 | ||||||||
30…34 | 490…520 | ||||||||
42…51 | 180…220 | Сеч.![]() | |||||||
49…57 | 200…220 | 840…880 | |||||||
<= 22 | 780…820 | С печью | |||||||
4 | Сталь 65Г | 28…33 | 790…810 | 550…580 | Масло | Сеч. до 60 мм | |||
43…49 | 340…380 | Сеч. до 10 мм (пружины) | |||||||
55…61 | 160…220 | Сеч. до 30 мм | |||||||
5 | Сталь 20Х | 57…63 | 800…820 | 160…200 | 900…950 | Масло | |||
59…63 | 180…220 | 850…870 | 900…950 | Водный раствор | 0,2…0,7% поли-акриланида | ||||
«— | 840…860 | ||||||||
6 | Сталь 40Х | 24…28 | 840…860 | 500…550 | Масло | ||||
30…34 | 490…520 | ||||||||
47…51 | 180…200 | Сеч.![]() | |||||||
47…57 | 860…900 | Водный раствор | 0,2…0,7% поли-акриланида | ||||||
48…54 | Азотирование | ||||||||
<= 22 | 840…860 | ||||||||
7 | Сталь 50Х | 25…32 | 830…850 | 550…620 | Масло | Сеч. до 100 мм | |||
49…55 | 180…200 | Сеч. до 45 мм | |||||||
53…59 | 180…200 | 880…900 | Водный раствор | 0,2…0,7% поли-акриланида | |||||
< 20 | 860…880 | ||||||||
8 | Сталь 12ХН3А | 57…63 | 780…800 | 180…200 | 900…920 | Масло | |||
50…63 | 180…200 | 850…870 | Водный раствор | 0,2…0,7% поли-акриланида | |||||
<= 22 | 840…870 | С печью до 550…650 | |||||||
9 | Сталь 38Х2МЮА | 23…29 | 930…950 | 650…670 | Масло | Сеч.![]() | |||
<= 22 | 650…670 | Нормализация 930…970 | |||||||
HV > 670 | Азотирование | ||||||||
10 | Сталь 7ХГ2ВМ | <= 25 | 770…790 | С печью до 550 | |||||
28…30 | 860…875 | 560…580 | Воздух | Сеч. до 200 мм | |||||
58…61 | 210…230 | Сеч. до 120 мм | |||||||
11 | Сталь 60С2А | <= 22 | 840…860 | С печью | |||||
44…51 | 850…870 | 420…480 | Масло | Сеч.![]() | |||||
12 | Сталь 35ХГС | <= 22 | 880…900 | С печью до 500…650 | |||||
50…53 | 870…890 | 180…200 | Масло | ||||||
13 | Сталь 50ХФА | 25…33 | 850…880 | 580…600 | Масло | ||||
51…56 | 850…870 | 180…200 | Сеч. до 30 мм | ||||||
53…59 | 180…220 | 880…940 | Водный раствор | 0,2…0,7% поли-акриланида | |||||
14 | Сталь ШХ15 | <= 18 | 790…810 | С печью до 600 | |||||
59…63 | 840…850 | 160…180 | Масло | Сеч.![]() | |||||
51…57 | 300…400 | ||||||||
42…51 | 400…500 | ||||||||
15
| Сталь У7, У7А
| НВ <= 187 | 740…760 | С печью до 600 | |||||
44…51 | 800…830 | 300…400 | Вода до 250, масло | Сеч. до 18 мм | |||||
55…61 | 200…300 | ||||||||
61…64 | 160…200 | ||||||||
61…64 | 160…200 | Масло | Сеч. до 5 мм | ||||||
16 | Сталь У8, У8А | НВ <= 187 | 740…760 | С печью до 600 | |||||
37…46 | 790…820 | 400…500 | Вода до 250, масло | Сеч.![]() | |||||
61…65 | 160…200 | ||||||||
61…65 | 160…200 | Масло | Сеч. до 8 мм | ||||||
61…65 | 160…180 | 880…900 | Водный раствор | 0,2…0,7% поли-акриланида | |||||
17
| Сталь У10, У10А
| НВ <= 197 | 750…770 | ||||||
40…48 | 770…800 | 400…500 | Вода до 250, масло | Сеч. до 60 мм | |||||
50…63 | 160…200 | ||||||||
61…65 | 160…200 | Масло | Сеч. до 8 мм | ||||||
59…65 | 160…180 | 880…900 | Водный раствор | 0,2…0,7% поли-акриланида | |||||
18 | Сталь 9ХС | <= 24 | 790…810 | С печью до 600 | |||||
45…55 | 860…880 | 450…500 | Масло | Сеч.![]() | |||||
40…48 | 500…600 | ||||||||
59…63 | 180…240 | Сеч. до 40 мм | |||||||
19 | Сталь ХВГ | <= 25 | 780…800 | С печью до 650 | |||||
59…63 | 820…850 | 180…220 | Масло | Сеч. до 60 мм | |||||
36…47 | 500…600 | ||||||||
55…57 | 280…340 | Сеч. до 70 мм | |||||||
20 | Сталь Х12М | 61…63 | 1000…1030 | 190…210 | Масло | Сеч. до 140 мм | |||
57…58 | 320…350 | ||||||||
21 | Сталь Р6М5 | 18…23 | 800…830 | С печью до 600 | |||||
64…66 | 1210…1230 | 560…570 3-х кратн.![]() | Масло, воздух | В масле до 300…450 град., воздух до 20 | |||||
26…29 | 780…800 | Выдержка 2…3 часа, воздух | |||||||
22 | Сталь Р18 | 18…26 | 860…880 | С печью до 600 | |||||
62…65 | 1260…1280 | 560…570 3-х кратн. | Масло, воздух | В масле до 150…200 град., воздух до 20 | |||||
23 | Пружин. сталь Кл. II | 250…320 | После холодной навивки пружин 30-ть минут | ||||||
24 | Сталь 5ХНМ, 5ХНВ | >= 57 | 840…860 | 460…520 | Масло | Сеч.![]() | |||
42…46 | Сеч. 100..200 мм | ||||||||
39…43 | Сеч. 200..300 мм | ||||||||
37…42 | Сеч. 300..500 мм | ||||||||
НV >= 450 | Азотирование. Сеч. св. 70 мм | ||||||||
25 | Сталь 30ХГСА | 19…27 | 890…910 | 660…680 | Масло | ||||
27…34 | 580…600 | ||||||||
34…39 | 500…540 | ||||||||
«— | 770…790 | С печью до 650 | |||||||
26 | Сталь 12Х18Н9Т | <= 18 | 1100…1150 | Вода | |||||
27 | Сталь 40ХН2МА, 40ХН2ВА | 30…36 | 840…860 | 600…650 | Масло | ||||
34…39 | 550…600 | ||||||||
28 | Сталь ЭИ961Ш | 27…33 | 1000…1010 | 660…690 | Масло | 13Х11Н2В2НФ | |||
34…39 | 560…590 | При t>6 мм вода | |||||||
29 | Сталь 20Х13 | 27…35 | 1050 | 550…600 | Воздух | ||||
43,5…50,5 | 200 | ||||||||
30 | Сталь 40Х13 | 49,5…56 | 1000…1050 | 200…300 | Масло |
Термообработка различных металлов.
Термообработка стали. Режимы термообработки
Термообработка металла и всевозможных его сплавов представляет собой совокупность процессов, воздействующих на материал и меняющих его характеристики. К данной обработке относятся операции по нагреву, выдержке и охлаждению. Повышенные температуры или ее резкие перепады влияют на структуру образцов. Для проведения испытаний и исследований применяют специальный сушильный шкаф или печь.
Термообработка металла требуется для увеличения его свойств, таких как прочность, твердость и т.д.
История термообработки стали и других металлов
Развитие термообработки стали и прочих материалов началось в древние времена. Для закалки применялись примитивные, но при этом эффективные методы. Раскаленные поверхности погружали в разные жидкости:
- Воду.
- Масло.
- Вино.
Постоянно досконально изучались свойства материалов, изменялись способы воздействия на них. Вначале XIX чугун стали помещать в емкости, наполненные льдом, которые засыпали сахаром. После того как поверхности в течение 20 часов прогревались можно было начинать ковку. Такая долгая процедура была необходима для того, чтобы не повредить хрупкую структуру.
Сегодня применяют специализированные трубчатые, шахтные печи для термообработки валов и прочих деталей, другие типы оборудования.
В середине XIX в. Д. К. Чернов подтвердил посредством испытаний, что при смене температур металл способен изменять свои первоначальные свойства
Основной принцип термообработки металлов
Термообработка металла выполняется строго определенный период. Общее время воздействия приравнивается к сумме:
- Собственного нагрева до определенной отметки.
- Времени, которое материал проводит максимально нагретым.
Показатели термообработки (ГОСТ) индивидуальны и варьируются в зависимости от:
- Разновидности печи.
- Размера детали.
- Типа материалов.
- Скорости фазных превращений свойств сплавов.
При слишком длительном термовоздействии на образец происходит обезуглероживание, как следствие – хрупкость и снижение прочности детали
Режимы термообработки, их особенности
Режимы термообработки можно разделить на три основные группы. Каждую определяет способ воздействия на материал:
- Термический (только температурой).
- Термомеханический (температурой и пластическими деформациями).
- Термохимический (температурой и химическими веществами).
Также выделяют низко- и высокотемпературную обработку. В зависимости от необходимого эффекта используют камерные, шахтные, муфельные печи электрические и т.д.
Виды термообработки различных металлических деталей и образцов
Если рассматривать виды термообработки, можно выделить:
1. Отжиг
Деталь нагревается до определенной температуры и выдерживается в печи. После этого ее медленно охлаждают. Такой метод дает возможность улучшить структурные свойства сплава, снижает его твердость. Также он способствует образованию зернистости.
Отжиг обеспечивает гладкость фактуры, устраняет неровности
2. Закалку
Закаливание – процесс термообработки, при котором образец нагревают до оптимальной температуры, выдерживают нужное время и быстро охлаждают. Эта методика придает стали прочность и жесткость. С ее помощью снижают пластичность металла.
Во время закалки нужно внимательно следить за мощностью нагрева и скоростью остывания сплава
3. Отпуск
Применяется на завершающем этапе обработки. Поверхность нагревается и охлаждается с разной скоростью. Он помогает формировать структуру, закрепляет определенные свойства.
Управлять процессами можно при помощи терморегулятора, для выставления циклов используются программируемые модули
Печи для термообработки металлов и сплавов
Печи для термообработки (горизонтальные, вертикальные и т.д.) применяются в лабораториях, цехах и мастерских, заводах. Подобрать оборудование можно учитывая производственные мощности, технологию и прочие особенности работы.
Оборудование для термической обработки может быть выполнено с естественной или принудительной конвекцией
Печи для термообработки металла можно разделить на:
- Индукционные. Нагрев и выделение жара происходит при движении тока через металлические детали в тигле.
- Дуговые. Источником тепла служит переменный или постоянный ток, напряжение образуется при возникновении заряда между графитовыми электродами и металлом.
- Газовые.
Выполняются из материалов с высокими изоляционными свойствами.
- Электрические. Наиболее распространены модели с нихромовыми пластинами, обеспечивающими быстрый и равномерный прогрев образцов.
- Муфельные. Обрабатываемые детали защищены от повреждений нагревательными элементами при помощи муфеля.
Лабораторные и промышленные печи для термообработки легко разделить на категории, по характеристикам приборов. Учитывается объем камеры, максимальная мощность, тип конвекции, способ загрузки и прочее.
Современные печи для термообработки металлов характеризуются экономным потреблением электроэнергии
Вы можете приобрести электропечи для плавки алюминия и других сплавов, для выполнения задач в различных сферах деятельности. Звоните, подробнее о специфике работы с образцами расскажут специалисты ООО ТД «Лабор»!
4 типа термической обработки стали
В нашем последнем сообщении в блоге мы рассмотрели три этапа термической обработки, которые включают нагрев металла до заданной температуры (этап нагрева), выдерживание его при этой температуре в течение определенного периода времени. время (стадия замачивания) и охлаждение до комнатной температуры способом, который зависит от типа металла и желаемых свойств (стадия охлаждения). В этом посте мы рассмотрим четыре основных типа термической обработки стали, которым подвергаются сегодня: отжиг, нормализацию, закалку и отпуск.
Позвольте нам удовлетворить ваши потребности в термообработке
Kloeckner работает с рядом партнеров по термообработке стали, чтобы предоставить нашим клиентам качественные детали, соответствующие их спецификациям. Мы предлагаем термообработанные изделия «под ключ» из нашего общенационального запаса толстолистового, пруткового и листового проката.
Запросить предложение
Термическая обработка Сталь: отжиг
Целью отжига является действие, противоположное закалке. Вы отжигаете металлы, чтобы снять напряжение, смягчить металл, повысить пластичность и улучшить его зернистую структуру.
Без соответствующей стадии предварительного нагрева сварка может привести к получению металла с неравномерной температурой, даже к расплавленным областям рядом с областями, имеющими комнатную температуру. В этих условиях сварка может сделать металл более слабым: по мере охлаждения сварного шва наряду с твердыми и хрупкими участками возникают внутренние напряжения. Отжиг — это один из способов решения таких распространенных проблем и снятия внутренних напряжений.
Отжиг стали
Для отжига стали и других черных металлов для достижения наивысшего уровня пластичности вы должны медленно нагревать металл до соответствующей температуры, выдерживать его, а затем дать ему медленно остыть, либо погрузив его в какую-либо изоляционного материала или просто выключив печь и дав печи и детали медленно остыть вместе.
Время, в течение которого металл замачивается, зависит как от его типа, так и от массы. Если это низкоуглеродистая сталь, то для нее потребуется максимально возможная температура отжига, а по мере увеличения содержания углерода температура ее отжига будет снижаться. Чтобы узнать больше об отжиге, вы можете просмотреть наше руководство по отжигу для более подробного объяснения.
Термическая обработка стали: нормализация
Целью нормализации является устранение любых внутренних напряжений, возникающих в результате термообработки, механической обработки, ковки, штамповки, сварки или литья. Разрушение металла может быть результатом неконтролируемого напряжения, поэтому нормализация стали перед закалкой может помочь обеспечить успех проектов.
В чем разница между отжигом и нормализацией?
Нормализация применяется только к черным металлам, таким как сталь. Но есть еще одно ключевое отличие в процессе термообработки: при нормализации, после нагрева металла до более высокой температуры, после извлечения из печи его охлаждают на воздухе.
Нормализованная сталь прочнее отожженной. Обладая высокой прочностью и высокой пластичностью, она прочнее отожженной стали. Если металлическая деталь должна выдерживать удары или иметь максимальную ударную вязкость, чтобы противостоять внешним нагрузкам, обычно рекомендуется нормализовать ее, а не отжигать.
Поскольку нормализованные металлы охлаждаются воздухом, масса металла является ключевым фактором, определяющим скорость охлаждения и результирующий уровень твердости детали. При нормализации более тонкие детали быстрее остывают на воздухе и становятся тверже, чем более толстые. Но, при отжиге и его печном охлаждении твердость как толстой, так и тонкой детали будет сравнима.
Термическая обработка стали: закалка
Целью закалки является не только упрочнение стали, но и ее прочность. К сожалению, в закалке есть не только плюсы. Хотя закалка увеличивает прочность, она также снижает пластичность, делая металл более хрупким. После закалки вам, возможно, придется закалить металл, чтобы убрать некоторую хрупкость.
Для упрочнения большинства сталей следует использовать первые два этапа термообработки (медленный нагрев с последующей выдержкой в течение определенного времени до однородной температуры), третий этап отличается. Когда вы закаляете металлы, вы быстро охлаждаете их, погружая в воду, масло или рассол. Для закалки большинства сталей требуется быстрое охлаждение, называемое закалкой, но есть и такие, которые можно успешно охлаждать на воздухе.
По мере добавления в сталь сплавов скорость охлаждения, необходимая для ее закалки, снижается. В этом есть и положительная сторона: более низкая скорость охлаждения снижает риск растрескивания или деформации. Твердость углеродистой стали зависит от содержания в ней углерода: до 0,80% углерода способность к закалке увеличивается вместе с содержанием углерода. Выше 0,80% вы можете увеличить износостойкость за счет образования твердого цементита, но вы не можете увеличить твердость.
Когда вы добавляете в сталь сплавы для повышения ее твердости, вы также увеличиваете способность углерода к закалке и укреплению. Это означает, что содержание углерода, необходимое для достижения наивысшего уровня твердости, ниже в легированных сталях по сравнению с простыми углеродистыми сталями. В результате легированные стали обычно обладают лучшими характеристиками, чем простые углеродистые стали. .
При закалке углеродистой стали ее необходимо охладить до температуры ниже 1000°F менее чем за одну секунду. Но как только вы добавите в сталь сплавы и повысите эффективность углерода, вы увеличите этот предел времени более чем на одну секунду. Это позволяет выбрать более медленную закалочную среду для получения заданной твердости.
Обычно углеродистые стали закаливают в рассоле или воде, тогда как легированные стали закаливают в масле. К сожалению, закалка — это процесс, вызывающий высокое внутреннее напряжение, и одним из способов снятия напряжения со стали является ее отпуск. Непосредственно перед тем, как деталь станет холодной, вы вынимаете ее из закалочной ванны при температуре 200°F и даете ей остыть на воздухе. Диапазон температур от комнатной до 200 ° F называется «диапазоном растрескивания», и вы не хотите, чтобы сталь в закалочной среде проходила через него. Читайте дальше, чтобы узнать больше о закалке.
Термическая обработка Сталь: отпуск
После закалки металла, будь то в корпусе или в пламени, и введения внутренних напряжений после быстрого охлаждения, присущего процессу, сталь часто бывает тверже, чем необходимо, и слишком хрупкой. Ответ может состоять в том, чтобы закалить сталь, чтобы уменьшить эту хрупкость и удалить или ослабить внутренние напряжения.
Во время отпуска вы:
- Нагрев стали до заданной температуры ниже температуры ее закалки
- Выдержите сталь при этой температуре в течение определенного периода времени
- Охлаждение стали, обычно в неподвижном воздухе
Если это звучит знакомо, вы правы! Отпуск состоит из тех же трех стадий, что и термическая обработка. Основное отличие заключается в температуре отпуска и ее влиянии на твердость, прочность и, конечно же, пластичность.
Когда вы закаляете стальную деталь, вы снижаете твердость, вызванную закалкой, и приобретаете определенные физические свойства. Закалка всегда следует за закалкой и, уменьшая хрупкость, одновременно смягчает сталь. К сожалению, размягчение стали при отпуске неизбежно. Но количество твердости, которое вы потеряете, можно контролировать в зависимости от температуры во время отпуска.
В то время как другие процессы термической обработки, такие как отжиг, нормализация и закалка, всегда включают температуры выше верхней критической точки металла, отпуск всегда проводится при температурах ниже ее.
При повторном нагреве закаленной стали отпуск начинается при температуре 212°F и продолжается до тех пор, пока не будет достигнута низкокритическая точка. Чтобы выбрать желаемую твердость и прочность, вы можете задать температуру отпуска. Минимум для отпуска должен составлять один час, если толщина детали составляет менее одного дюйма; если его толщина превышает один дюйм, вы можете добавить еще один час на каждый дополнительный дюйм толщины.
Скорость охлаждения после отпуска не влияет на большинство сталей. После извлечения стальной детали из закалочной печи ее обычно охлаждают на неподвижном воздухе так же, как в процессе нормализации. Но, как и во всех других процессах термообработки, есть некоторые различия, которые выходят за рамки этой статьи.
Если вы заинтересованы в отпуске, просто знайте, что отпуск снимает внутренние напряжения от закалки, снижает хрупкость и твердость и фактически может повысить предел прочности закаленной стали при отпуске до температуры 450°F; выше 450 ° F прочность на растяжение снижается.
Компания Kloeckner сотрудничает с рядом партнеров, занимающихся термообработкой стали, чтобы обеспечить наших клиентов качественными деталями, соответствующими их спецификациям. Мы предлагаем термообработанные изделия «под ключ» из нашего общенационального запаса толстолистового, пруткового и листового проката. Пожалуйста, свяжитесь с Kloeckner Louisville или позвоните по телефону (678) 259-8800, чтобы узнать о ваших потребностях в термообработке.
Позвольте нам удовлетворить ваши потребности в термообработке
Kloeckner работает с рядом партнеров по термообработке стали, чтобы предоставить нашим клиентам качественные детали, соответствующие их спецификациям. Мы предлагаем термообработанные изделия «под ключ» из нашего общенационального запаса толстолистового, пруткового и листового проката.
Запросить предложение
Термическая обработка — Точная пайка
Для создания максимально прочных и стойких деталей мы используем различные процессы и методы термообработки, опираясь на новейшее оборудование и десятилетия опыта в области металлообработки. От вакуумной термообработки и закалки до отжига и нормализации, а также ряда других услуг — мы подвергаем критически важные детали и инструменты термической обработке для увеличения срока службы и надежной эксплуатации.
Желаемые результаты, требуемая точность
В процессах термообработки важна точность. Наша команда имеет долгую историю соблюдения точных спецификаций и конечных свойств даже для самых важных компонентов. От правильного стеллажа до правильного линейного изменения температуры; от понимания свойств данного материала до знания того, какую закалочную среду использовать; у нас есть опыт и ноу-хау, чтобы гарантировать, что работа будет выполнена правильно от начала до конца.
основы термической обработки
Очень мало можно произвести без термической обработки — процесса, при котором металл нагревается и охлаждается под жестким контролем для улучшения его свойств, производительности и долговечности.
Термическая обработка может смягчить металл для улучшения формуемости. Он может сделать детали более твердыми, повысить прочность и укрепить хрупкие изделия.
Термически обработанные детали необходимы во многих отраслях промышленности: автомобилестроении, аэрокосмической, технологической и полупроводниковой, а также в энергетике.
Хотя железо и сталь составляют большинство термообработанных материалов, сплавы алюминия, меди, магния, никеля и титана также могут подвергаться термообработке.
Процессы термообработки требуют трех основных этапов:
- Нагрев до определенной температуры
- Выдержка при этой температуре в течение соответствующего периода времени
- Охлаждение в соответствии с предписанными методами Температурный диапазон наших установок с воздушной атмосферой составляет от 225F до 2050F.
Время при температуре может варьироваться от нескольких секунд до часов, в зависимости от требований заказчика.
Некоторые материалы медленно охлаждаются в печи, а другие требуют быстрого охлаждения или закалки. Некоторые криогенные процессы требуют обработки при температуре -120°F или ниже. Поверхностные технологии Aalberts — точная среда для пайки пайки включает воду и различные газы и зависит от требований к основному материалу, а также от возможностей печи. Каждая охлаждающая среда имеет определенные характеристики, которые делают ее идеальной для определенных применений.
термообработка в вакууме
Вакуумная термообработка обеспечивает равномерный нагрев и охлаждение, что сводит к минимуму деформацию и обеспечивает отличные металлургические свойства.
ЕСТЬ ВОПРОС ПО ТЕРМООБРАБОТКЕ?
Если вам нужны конкретные результаты термообработки, мы определим, какие процессы задействованы и какое из наших мест лучше всего подходит для ваших нужд.