Общие положения. Термической обработкой называют процессы теплового воздействия на металлы (нагрев и охлаждение) с целью изменения их структуры и свойств

ТЕОРИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

Термической обработкой называют процессы теплового воздействия на металлы (нагрев и охлаждение) с целью изменения их структуры и свойств. Это один из самых распространенных в технике и самых эффективных спо­собов изменения структуры и свойств сталей и сплавов, обусловленных протеканием различных фазовых превра­щений.

Термическая обработка может быть как промежуточ­ной операцией, предназначенной для улучшения техно­логических свойств (облегчение ковки, штамповки, про­катки), так и окончательной — для обеспечения в мате­риале или изделиях требуемого комплекса свойств.

Классификация основных видов термической обра­ботки, используемых на практике, была разработана академиком А. А. Бочваром. Существующие способы ее реализации подразделяются на собственно термическую, термомеханическую (или дефор­мационно-термическую) и химико-термическую.

Термическая обработка включает четыре основных вида: отжиг, закалку, отпуск и старение.

Принадлежность к тому или иному виду термической обработки определяется не скоростями и уровнем изме­нения температуры при нагреве и охлаждении, а типом происходящих при этом структурных изменений в мате­риале.

Отжигом называют вид термической обработки, при которой формируются близкие к равновесным структу­ры материалов, в которых неравновесные состояния воз­никли в результате всех предшествующих видов воздей­ствия (литьё, ковка, прокатка, сварка и т.п.).

Существуют два основных типа отжига - отжиг I-го рода, при котором не протекает фазовых превращений, и отжиг II-го рода, сопровождающийся фазовыми пре­вращениями.

Закалкой называют процесс, при котором металл, на­гревают до температур, выше температур фазовых пре­вращений и быстро охлаждают для получения неустой­чивых состояний.

Отпуском и старением предварительно закаленных сталей и сплавов называют технологические операции, проводимые с целью получения более устойчивых струк­турных состояний. При этом термин отпуск применяют в тех случаях, когда при закалке материал претерпева­ет полиморфные превращения. Старением же называют процесс распада пересыщенных закаленных твердых рас­творов, в которых при закалке полиморфных превращений не происходило. Как правило, этот процесс осущест­вляется при нагреве материала.

Деформационно-термическая обработка сочетает в се­бе процессы термической обработки и пластической де­формации. В зависимости от того, когда осуществляют деформацию - до протекания фазового превращения или после, - различают термомеханическую обработ­ку - ТМО (деформация осуществляется до превраще­ния) и механико-термическая - МТO (деформация осу­ществляется после фазового превращения).

Химико-термическая обработка сочетает тепловое воздействие с химическим, в результате чего в поверх­ностных слоях изменяется и химический состав и струк­тура.

Возможность или невозможность проведения того или иного вида обработки определяется на основании ана­лиза диаграмм состояний. Для выбора вида обработ­ки, обеспечивающей требуемый комплекс свойств, не­обходим учет динамики изменений структуры мате­риалов.

Для обоснованного осуществления такого выбора не­обходимо, хотя бы очень кратко, познакомиться с осно­вами теории термической обработки.

Дата добавления: 2014-01-05