Термическая обработка металлов

Термическая обработка металлов

В работе с металлами зачастую возникают ситуации, когда необходимо видоизменить их свойства.  Сделать это возможно под воздействием разных температурных режимов. Нагрев, выдержка и охлаждение – это комплекс процедур, производимых с металлическими сплавами, которые позволяют повлиять на их структуру и строение. Совокупность данных мероприятий именуется термической обработкой. Ее применение оправдано, как в период работы с металлами, когда нужно изменить их свойства для улучшения процессов резания или воздействия давлением, так и на финишной прямой, для закрепления полученной структуры сплава.

Временной промежуток по нагреву металла складывается из времени тепловой обработки сплава, до необходимого температурного показателя и времени, необходимого для термообработки. Как быстро нагревается сплав? Обусловлено несколькими факторами: типа используемой печи, габаритов заготовок. Сколько длится время выдержки сплава в печи? До момента получения желанной структуры. Следует учитывать, что в процессе нагрева, газовая среда может спровоцировать образование окалины, что приводит к потере прочности поверхности сплава.

Виды термической обработки

Акцент стоит сделать на следующих видах термической обработки:

  • Закалка. Производят нагрев и выдержку, после чего стремительно охлаждают. В результате можно достичь получения неравновесных структур. Для каждого сплава, исходя из его химического состава, существует своя критическая температура охлаждения.
  • Отжиг. Выделяют два подвида:

      - 1 вариант: Достижение равновесной структуры. Исключены изменения в твердом состоянии.

      - 2 вариант: Преображение сплавов в твердой форме.

  • Нормализация. Нагрев происходит до состояния аустенита. На спокойном воздухе завершают процесс охлаждением.
  • Отпуск. Сплав становится менее прочным, но более податливым. Таким образом можно задать ряд необходимых эксплуатационных свойств.
  • Дисперсионное твердение. Выполнив закалку, сплав нагревают на чуть меньшем температурном режиме. Как итог – происходит упрочнение изделия.
  • Криогенная обработка. Вид обработки, способствующий упрочнению сплавов за счет воздействия температур ниже минус 153оС.

Криогенная обработка позволяет «натренировать» сплав. Разместив металлические изделия и механизмы в криогенном процессоре на заданное время, происходит их постепенное охлаждение до отметки термометра в минус 196оС. Следующий этап – выдержка, после чего детали возвращают к нормальному температурному режиму. Предпринимаемые действия позволяют изменить свойства сплавов, делают их более износоустойчивыми, не столь подверженными коррозийным и эрозийным процессам. В результате ресурс изделий увеличивается до 300% и сохраняется на протяжении всего периода эксплуатации. Поэтому повторно обрабатывать детали и механизмы не имеет смысла.

Методы термического упрочнения и криогенная технология различны по своей сути. Они не взаимоисключаемы. Воздействие сверхнизкими температурами дает возможность продлить ресурс металла, придав ему новые качества. Благодаря этому, на предприятиях значительно сокращается статья расходов, а именно:

  • Риск брака сводится к нулю.
  • В аварийных ремонтах пропадает необходимость, плановые выполняют реже.
  • Повышения срока эксплуатации деталей.

Огромный вклад в развитие способа криогенной обработки, в виде термического воздействия на металлы для улучшения их эксплуатационных свойств, внесли советские ученые. Курдюмов В.Г., Воробьев В.Г., Гуляев А.П. и другие светила отечественной науки первыми в мире провели ряд исследований, способствовавших осознанию того, как выгодно работать со сталью, предварительно обрабатывая ее при помощи сверхнизких температур. Чуть позже в поиске новых знаний, проводя собственные разработки, к изучению способа криогенной обработки, присоединились их коллеги из Европы, Азии и Америки. В наше время метод считается эффективным, его применяют в разных промышленных областях.

 

Это интересно:

 

08.06.2021
1 37

Комментарии

Комментарии могут оставлять только зарегистрированнные пользователи

Наверх