Отжиг и нормализация

Термическая обработка стали.

Проводится с целью изменения ее структуры и свойств. При термической обработке сталь обычно нагревают до температур, при которых образуется минерал аустенит, и охлаждают. За счет фазовых превращений получается более устойчивая структура металла. В зависимости от требований к полуфабрикатам (отливка, поковка, прокат и др.) и изделиям применяют отжиг, нормализацию, закалку и отпуск.

Отжигом называют термическую обработку стали, получившей неустойчивое состояние в предыдущей обработке, путем нагрева выше линии фазовых превращений и медленное охлаждение с печью, что приводит сталь в более устойчивое положение. Отжиг производят для устранения некоторых дефектов от предыдущей горячей обработки (литва, ковка и др.) или для подготовки структуры стали к последующим операциям (например, закалке, резанием). Различают отжиг 1-го и 2-го рода. Отжиг 1-го рода производят с целью снятия остаточных напряжений в металле и уменьшения ее неоднородности. Его осуществляют при температуре 650 – 1200°С для отливок, деталей, обработанных резанием, после сварки, для холоднодеформируемой стали.

Отжигу 2-го рода подвергают отливки, поковки и прокат для повышения пластичности и вязкости. После отжига сталь имеет низкую прочность и твердость, что облегчает обработку резанием высокоуглеродистой стали.

Нормализация (нормализационный отжиг) производят также нагреванием на 50°С выше точки образования аустенита, недолго выдерживают при температуре прогрева и охлаждают на воздухе. Нормализация приводит к образованию более дисперсной структуры, что на 10 – 15% повышает прочность и твердость обрабатываемых сталей.

Закалка. Сталь разогревают до температуры на 30 – 50°С выше температуры образования аустенита, выдерживают при этой температуре для завершения фазовых превращений и быстро охлаждают до низких температур (для углеродистых сталей в воде), а легированных – в масле.

Способы закалки выбирают в зависимости от состава стали, формы и размеров изделий и требуемых свойств закаленной стали. Используют непрерывную, прерывистую и ступенчатую закалку.

Отпуск стали. Состояние закаленной стали является неустойчивым, в ней даже без нагрева происходят неконтролируемые структурные изменения.

Отпуском называют температурную обработку, состоящую из нагрева закаленной стали ниже температуры фазового равновесия, выдержки при этой температуре и охлаждении на воздухе. Различают: низкотемпературную (нагрев до 250°С), среднетемпературную (350 – 500°С) и высокотемператур-ную (500 – 680°С) технологию отпуска. При отпуске изменяются предел упругости, выносливость и вязкость стали.

Существует поверхностная закалка стали с сохранением вязкой ее сердцевины, что придает изделию износостойкость и высокую динамическую прочность. Поверхностной закалке подвергают обычные углеродистые стали, содержащие 0,4% углерода и выше.

Дата добавления: 2014-01-05