Основы термической обработки стали

Original picture size: 2362 x 1569 pixels File by graphics@finn-power.com

Original picture size: 2362 x 1569 pixels
File by graphics@finn-power.com

Термическая обработка заключается в нагреве и охлаждении металлов и сплавов с целью изменения их свойств и структуры. Форма изделия и химический состав при этом не меняются.

В зависимости от назначения применяют различные виды термической обработки – отжиг, нормализацию, закалку и отпуск.

Каждый вид термической обработки состоит из следующих операций: 1) нагрева до определённой температуры; 2) выдержки для сквозного прогрева и завершения структурных превращений; 3) охлаждения с большей или меньшей скоростью.

Скорость и температура нагрева, время выдержки и скорость охлаждения определяются требуемыми свойствами.

Нагрев в камерных печах изделий из углеродистых и легированных сталей можно производить без предварительного подогрева, не опасаясь возникновения трещин или коробления. При нагреве в соляных и свинцовых ваннах подогрев необходим в основном для сложного инструмента, имеющего резкие переходы и тонкие выступающие грани. Подогрев можно производить как в отдельных печах до температуры 400-500°, так и в свинцовых и соляных ваннах путём двух-трёхкратного погружения в них изделия на 2-4 сек.

Нагрев изделия в камерных печах должен протекать равномерно для всех его частей. В случае, если нагрев происходит неравномерно, при нагреве больших садок или крупных поковок надо делать одну или две выдержки для сквозного прогрева при низких температурах. В случае необходимости нагрева закалённой стали, имеющей в себе большие напряжения, нагрев также надо вести медленно, применяя подогрев при температуре 300-400°.

Инструмент простейшей формы, изготовленный из быстрорежущей стали (резцы с наварными пластинками), можно нагревать без подогрева, а инструмент более сложной формы перед окончательным нагревом следует подогревать в отдельных печах или двух-трёхкратным погружением в ванну с расплавленной солью.

Автор в течение многих лет проводил специальные наблюдения над закалкой всевозможного инструмента из сталей разных марок при нагреве в соляных ваннах с подогревом и без него и считает, что нет необходимости применять отдельные печи для подогрева, а вполне оправдывает себя подогрев двух-трёхкратным погружением на 2-4 сек. в нагретую до температуры закалки расплавленную соль. Это значительно упрощает технологический процесс закалки, особенно на заводах, где инструмент выпускают небольшими партиями.

Автором была произведена закалка двух партий фрез сложного профиля (по 100 шт. в каждой), изготовленных из стали Р9. Из каждой партии 5 штук были закалены без подогрева, а 95 с подогревом путём погружения в расплавленную соль. Из десяти фрез, закалённых без подогрева, в восьми образовались трещины. Фрезы, предварительно подогретые кратковременным погружением в расплавленную соль, трещин не имели.