Термічна обробка сталі

Перш, ніж виріб металопрокату з’явиться на ринку продажів, воно проходить через тривалий технологічний процес, який включає в себе нагрівання, витримку і охолодження виробу. Саме такий процес прийнято називати термічною обробкою металу.

Термічна обробка може мати два варіанти дії на  сталь, перший — це формування властивостей фізичних, механічних і термічних металу, і другий, проміжний варіант, mdash; це додаткове поліпшення властивостей при обробці матеріалу під тиском, різьбленням і т.д.

Основні фактори термічної обробки, це час і температура, регулюючи тривалість впливу певного рівня температури, змінюють властивості будь-якого виду сталі відповідно до стандартів. Також важлива швидкість нагріву та швидкість охолодження матеріалу.

Велика частина операцій термічної обробки проводиться за критичних температур, при яких відбуваються структурні перетворення в сплавах. Більшість перетворень потребує свого повного завершення певний проміжок часу.

Термічна обробка проходить в кілька етапів:

• Відпал;
• Нормалізація (перехідний ступінь, буває не завжди);
• Гарт;
• Відпустка.

Перший етап, відпал, це приведення стану металу з нерівноважного в рівноважний. Нагрів при відпалі може проводитися нижче і вище температур фазових перетворень в залежності від цілей відпалу. Охолодження виробу після відпалу відбувається разом з піччю.

Відпал, який являє собою нагрівання і витримку сталі з метою довести її до рівноважного стану шляхом зменшеної хімічної неоднорідності, зняття внутрішніх напруг і рекристалізації, називають відпалом 1-го роду. Його проведення не пов’язане з проходженням фазових перетворень. Відпал першого роду підходить для будь-яких металів і сплавів.

Види відпалу металу:

• Дифузійний відпал є термічною обробкою, при якій ліквідується остання дендритна хімічна неоднорідність. Температура нагрівання металу досягає 1050-1150 градусів, потім метал витримують при цій температурі 10-15 годин і повільно охолоджують;
• Повний відпал — метал нагрівають до температури на 30-50 градусів перевищує критичну точку, потім йде охолодження до 500-550 градусів: для вуглецевих сталей охолодження йде 150-200 З в годину, 50-75°З  годину;
• Неповний відпал — нагрівання стали до 750 градусів, після охолодження;
• Ізотермічний відпал підходить для легованих сталей, метал нагрівають на 20-30 градусів вище критичної температури, а після повільно при плюсовій температурі охолоджують. Властивості сталі після даного виду відпалу схожі на властивості металу після повного відпалу;
• Незернистий перліт — вид відпалу, при якому сталь нагрівають на 25-30 градусів вище критичної точки, після чого дають охолонути разом з піччю, а далі природне охолодження;
• Рекристалізація металу або рекристалізаційний відпал, ще його називають низький відпал, метал нагрівають до температури на 50-100 градусів нижче критичної точки, після витримують деякий час і nbsp; охолоджують природним способом.

Термічна обробка, спрямована на релаксацію залишкових напруг, звана відпалом, що зменшує напругу.

Відпал другого роду, це своєрідний перехід між першим і другим етапом термічної обробки. Відпалом 2-го роду називають перекристалізація, при якій нагрівання проводиться вище температур фазових перетворень з подальшим повільним охолодженням для отримання структурно рівноважного стану.

Якщо цей процес проходить на повітрі, то його називають нормалізацією. Після цього етапу йде перехід до загартування металу.

Гартування металу поділяють на два види:

• З поліморфним перетворенням використовують для сплаву заліза з вуглецем;
• Без поліморфного перетворення підходить для сплавів алюмінію з міддю.

В результаті загартування змінюється кристалічна структура металу — підвищуються рівні твердості матеріалу та антикорозійності. Вуглецеві сталі з вмістом вуглецю до 0,3% не загартовуються.

В залежності від марки сталь нагрівають до певної температури:

• Сталі У7, У7А нагрівають до 770-790 °С;
• Сталі У8-У13А нагрівають до 760-780 °С;
• Сталі Р9-Р18 К5-Ф2— до 1235-1280 °С.

Під час гарту метал особливо нестійкий. Тому відразу переходять до останнього етапу термічної обробки mdash; відпустку. Відпустку проводять після загартування з поліморфним перетворенням.

Рівні відпустки металу:

• Високий — підходить для конструкційних, вуглецевих і легованих сталей, проводиться при температурі 500-650 градусів, потім слідує природне плавне охолодження сталі. Це покращує характеристики металу: при досить високій твердості, збільшуються показники міцності, в’язкості та пластичності;
• Середня відпустка проводять при нагріванні металу до температури 350-450 градусів, після чого повільно охолоджують. Після чого показники твердості зменшуються, але в’язкість піднімається до високого рівня;
• Низька відпустка — при температурі 150-250 градусів, твердість при цьому не змінюється, незначно підвищується в’язкість.

Мимовільна відпустка, що проводиться після загартування без поліморфного перетворення, в результаті тривалої витримки при кімнатній температурі або при порівняно невеликому підігріві, називається старінням.

Термічна обробка сталі — дуже важливий і потрібний процес, завдяки якому можна отримати сталь з потрібними характеристиками для подальшого виду використання. Завдяки великому вибору технологічних процесів термообробки, можна підвищувати рівні лише тих властивостей сталі, які важливі в подальшій експлуатації.

Купити металопрокат

Купити металопрокат в Дніпрі — зручно і вигідно. Ми можемо запропонувати металопрокат за найдемократичнішими цінами.

Металобаза «УМП» пропонує купити металопрокат, наші співробітники допоможуть підібрати вам потрібний металопрокат у відповідності з вашим будівельним проектом.

>