Процессы нагрева стали

Основные виды термической обработки стали и их назначение

Отжиг - нагрев стали выше линии А₃ (рис. 26) доэвтектоидной или А₁ заэвтектоидной на 30 – 50 °С, выдержка при этой температуре и последующее охлаждение вместе с печью. Весьма медленное охлаждение приводит сталь в равновесное состояние, снижает её твёрдость. Выполняется для исправления структуры или улучшения обрабатываемости резанием конструкционных и инструментальных сталей.

Нормализация – нагрев стали выше линии А₃ (доэвтектоидной) или А_ст(зазвтектоидной) на 30 – 50 °С, выдержка при этой темпе­ратуре и последующее охлаждение – на спокойном воздухе. Более уско­ренное охлаждение при нормализации несколько повышает прочность и твёрдость стали. Выполняется для исправления структуры или при­дания большей прочности и повышенной вязкости, конструкционным и инструментальным сталям.

Закалка – нагрев стали выше линии А₃ (доэвтектоидной) или А₁ (заэвтектоидной) на 30 - 50 °С, выдержка при этой температуре и последующее охлаждение – в воде. Максимально повышается твёрдость и прочность конструкционных и инструментальных сталей.

Температура нагрева определяется положением критических точек А₁ и А₃ на диаграмме железо - цементит (рис. 26). Для правильного выполнения термической обработки сталей тем­пературы нагрева должны соответствовать указанным областям, в ко­торых основное фазовое состояние - аустенит.

Рис. 26. Температурные области нагрева сталей:

I - доэвтектоидных при отжиге, нормализации,

закалке; 2 - заэвтектоидных при закалке; 3 - заавтектоидных при нормализации; 4 - при низком отпуске; 5 - при среднем отпуске; 6 - при высоком отпуске

Если же по какой-либо причине температура нагрева окажется ниже линии А₁, то ис­ходная структура сохраняется, и свойства сталей после охлаждения не изменяются.

В случае нагрева доэвтектоидных стаей выше линии А₁, но ниже линии А₃, не весь феррит превратится в аустенит. Присутствие нерастворённого феррита, имеющего низкую твёрдость в структуре, обуславливает пониженную твёрдость стали. Такая за­калка считается неполной.

У заэвтектоидных сталей при закалке растворение цементита вто­ричного в аустените не желательно из-за охрупчивания стали. Поэто­му нагрев выполняется выше линии А₁, но ниже А_СТ.

Таблица 4

Нормы нагрева изделий

Температура нагрева, ^ОС	Форма изделия
Круг	Квадрат	Пластина
Продолжительность нагрева в минутах
На 1 мм диаметра	На 1 мм толщины	На 1 мм толщины
	2,0 1,5 1,0 0,8 0,4	3,0 2,2 1,5 1,2 0,6	4,0 3,0 2,0 1,6 1,8

Время выдержки в печи складывается из времени прогрева изделия до заданной температуры и длительности выдержки при данной темпера­туре, необходимой для превращения исходной структуры в аустенит. Время нагрева зависит от типа нагревающего устройства, способа укладки изделий, температуры нагрева, формы, размеров изделия и от других факторов. Нормы времени нагрева изделий различной формы в лабораторных печах приведены в табл. 4.

Дата добавления: 2014-11-25