База знаний

обратно

Термохимическая обработка

ГОМОГЕНИЗАЦИОННЫЙ ОТЖИГ (Гомогенизация)
состоит в долговременной выдержке в температуре 1000 – 1200 ˚С с целью выравнивания химического состава и устранения или уменьшения микросегрегации, а также слоистой структуры. Выравнивающему отжигу подвергаются слитки перед пластичной обработкой и отливы.

НОРМАЛИЗАЦИОННЫЙ ОТЖИГ (Нормализация)
состоит в нагреве стали до температуры 30-50˚С выше Ac3 или Accm, выдержке в этой температуре соответствующее время и медленном спокойном охлаждении в воздухе. Целью процесса является получение однородной мелкозернистой структуры, возникающей в результате перекристаллизации стали.

ПОЛНЫЙ ОТЖИГ
состоит в нагреве предмета незначительно выше Ac lub Accm, выдержке в этой температуре и охлаждению с печью минимум до температуры ниже Ar1 с целью полной перекристаллизации и дробления крупнозернистой структуры отливов, катаных или кованых изделий. Этим способом получается понижение собственных напряжений и жесткости, а также повышение обрабатываемости и пластичности стали.

СФЕРОИДИЗИРУЮЩИЙ ОТЖИГ (СМЯГЧАЮЩИЙ)
состоит в нагреве предмета до температуры близко Ac1, выдержке в этой температуре и охлаждении с целью сфероидизации карбидов. Получается зернистый цементит в ферритной основе. Эта структура характеризуется малой твердостью, что гарантирует хорошую восприимчивость к пластичным деформациям при прокатке холодным способом, штамповке, протяжке и других процессах такого типа.

ОТЖИГ ДЛЯ СНЯТИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
применяется с целью снятия напряжений без существенных изменений структуры. Он состоит в нагреве стали до температуры ниже Ac1 (как правило не превышающей 650° C), выдержке в этой температуре и медленном охлаждении. Этот процесс чаще всего применяется для снятия напряжений, возникающих в отливах в результате усадки во время застывания, в швах и гнутых материалах.

ЗАКАЛИВАНИЕ
этот процесс, состоящий в нагреве стали до температуры на 30-50 ° C выше Ac3 или Ac1, выдержке в этой температуре и дальнейшем охлаждении настолько быстром, чтобы образовалась мартенситная или бейнитная структура. Соответствующая температура закаливания позволяет получить мелкозернистый аустенит, а после быстрого охлаждения мелкоигольный мартенсит. Выдержка заэвтектоидной стали в температуре выше Accm приводит к образованию крупнозернистого аустенита, который после охлаждения образует крупнозернистый мартенсит. Таким способом закаленная сталь характеризуется более низким сопротивлением и более высокой ломкостью. После подогрева заэвтектоидной стали до температуры выше Ac1, в структуре остается цементит, который является очень твердым компонентом, и если он не был раньше раздроблен в результате пластичной переработки и смягчающего отжига, придает стали полезные свойства, особенно повышенную устойчивость к стиранию.

ИЗОТЕРМИЧЕСКОЕ ЗАКАЛИВАНИЕ
состоит в нагреве предмета до температуры на 30-50 °C выше Ac3, выдержке в этой температуре, охлаждении в ванне с температурой выше температуры начала образования мартенсита ( Ms), выдержке в этой ванне до момента окончания бейнитного переобразования, затем охлаждении любым способом до температуры окружающей среды. Получается бейнитная структура, отличающаяся меньшим состоянием напряжений, более высокой вязкостью и ударностью, чем структура, полученная после отпуска мартенсита. После изотермического закаливания отпуск не применяется.

ОТПУСК
состоит в нагреве раньше закаленной стали до температуры ниже Ac1, выдержке в этой температуре, затем охлаждении в воздухе, масле или воде. Охлаждение в масле и воде применяется для стали, чувствительной к хрупкости отпуска. Образующиеся в результате интенсивного охлаждения напряжения устраняются путем дополнительной выдержки в температуре 200-300 °C

• низкий отпуск
  при температуре 150-250 °C, применяемый с целью уменьшения закалочных напряжений с сохранением высокой твердости.
• средний отпуск
  в температуре 250-500 °C, применяемый с целью получения значительной прочности и эластичности при сохранении достаточной ударности и вязкости.
• высокий отпуск
  в температуре 500- Ac1, применяемый с целью значительного уменьшения твердости и получения хороших пластичных свойств.

ТЕРМИЧЕСКОЕ УЛУЧШЕНИЕ
это процесс, соединяющий закаливание и средний или высокий отпуск.

ПРЕСЫЩЕНИЕ
состоит в нагреве стали до температуры выше граничной температуры растворимости компонентов для образования однородного твердого раствора, затем охлаждении с целью удержания растворенного компонента в растворе. Полученная структура пересыщенного твердого раствора является нестойкой и легко может перейти в состояние равновесия (выделение карбидов, нитридов и т.п.). Пресыщению подвергается чаще всего аустенитная сталь в температуре 1050-1150 °C с охлаждением в воде, причем результатом является незначительное понижение прочности и улучшение пластичных свойств. Однако, прежде всего получается повышенная устойчивость к ржавлению, особенно межкристаллитная, благодаря удержанию карбидов в твердом растворе, в результате чего образуется однородная аустенитная структура.

УГЛЕРОЖЕНИЕ
это процесс, состоящий в обогащении в уголь поверхностных слоев низкоугольной стали. Это гарантирует получение твердого и устойчивого к стиранию поверхностного слоя при сохранении мягкого и вязкого стержня.

АЗОТИРОВАНИЕ
состоит в насыщении нитридом поверхностного слоя с целью получения очень твердой и устойчивой к истиранию поверхности. Азотирование придает стали стойкость к ржавлению. После азотирования термическая обработка не применяется
Методы азотирования:

• соляная печь-ванна процесс состоит в подогреве инструметна до температуры около 400 °C и погружении в соляную печь-ванну при температуре 520-570 °C на время около 2 часов. Время азотирования зависит от требуемой толщины азотированного слоя.
• газовое азотирование происходит при температуре 480-540 °C на протяжение 15-30 часов. Применяя этот метод, мы можем исключить из процесса части предмета путем их прикрытия элементами из меди, никеля или нанося на поверхность, которой не хотим азотировать, специальную пасту.
• ионное азотирование это термохимический процесс, происходящий при температуре 400-600 °C путем введения газов, содержащих нитрид. Посредством напряжения электрического поля газ переходит в состояние плазмы, а заряженные электрически йоны нитрида, направляются в сторону предмета и прилипают путем дифузии к его поверхности

Multistal&Lohmann Термохимическая обработка PDF