ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общая характеристика из "Материаловедение и технология конструкционных материалов " Термической обработкой называется совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твердых металлических сплавов с целью получения заданных свойств за счет изменения внутреннего строения и структуры. [c.107] Цель термообработки — придание сплавам таких свойств, которые требуются в процессе эксплуатации изделий. В результате термообработки получают лучшее сочетание механических свойств и хорошие физико-химические показатели. Иногда термообработка является промежуточной операцией, снижающей твердость стали и улучшающей ее обрабатываемость резанием. Упрочнению термообработкой подвергаются до 8-10 % общей выплавки стали в стране, а в машиностроении — 40 %. [c.107] Процесс термообработки слагается из нагревания до определенной температуры, выдержки при этой температуре и охлаждения с заданной скоростью. Термообработке подвергают заготовки (кованые, штампованные и др.), детали машин и инструменты. Цель термообработки заготовок — улучшить их структуру и снизить твёрдость, а деталям придать требуемые свойства — твердость, прочность, упругость, износостойкость и др. Улучшение механических свойств дает возможность использовать сплавы более простых составов, расширить область их применения. Термообработкой можно увеличить допускаемые напряжения, уменьшить массу деталей и механизмов, повысить их надежность и долговечность. [c.107] Основоположником теории и рациональных методов термообработки является Д. К. Чернов (1838-1921). Он установил, что при нагревании стали ниже линии ее структура и механические свойства не меняются, с какой бы скоростью ее потом не охлаждали, и резко меняются при нагревании выше линии Л и быстром охлаждении. [c.108] Классификация видов термической обработки. Различают следующие виды термической обработки отжиг, закалку и отпуск. Эти виды отличаются друг от друга температурой нагревания, продолжительностью выдержки при этой температуре и скоростью охлаждения по окончании выдержки. Термообработка может быть простой и состоять из одной из указанных операций или может состоять из нескольких операций. [c.108] Отжигом называется вид термической обработки, состоящий в нагреве мета 1ла, имеющего неустойчивое состояние в результате предшествующей обработки и приводящий металл в более устойчивое состояние. Если проведение отжига не связано с проведением фазовых превращений, то он называется отжигом первого рода. При этом переход металла в более устойчивое (равновесное) состояние происходит за счет устранения химической неоднородности, рекристаллизации, снятия внутренних напряжений. Отжиг первого рода возможен для любых металлов и сплавов. Если у сплава имеется фазовое превращение, то нагрев сплава с неравновесной структурой выше температуры фазового превращения с последующим медленным охлаждением для получения структурного равновесного состояния называется отжигом второго рода или фазовой перекристаллизацией. [c.108] СТОИТ в нагреве сплава до температуры растворения избыточной фазы, выдержке при этой температуре для получения однородного твердого раствора и быстром охлаждении с целью фиксации полученного пересыщенного твердого раствора (см. раздел 4.8). [c.109] Закалкой с полиморфным превращением называется вид термической обработки, состоящий в нагреве сплава выше температуры фазового превращения и последующем быстром охлаждении с целью получения структурного неравновесного состояния. Этот вид закалки характерен для сталей (см. раздел 4.4). В результате закалки сплав имеет структурно неустойчивое состояние. [c.109] Отпуском называется вид термической обработки, проводимый после закалки с полиморфным превращением и заключающийся в нагреве закаленного сплава ниже температуры фазового превращения с целью приведения его в более устойчивое структурное состояние. Отпуск, проводимый после закалки без полиморфного превращения, называется старением. [c.109] Кроме собственно термической обработки существует еще химико-термическая и термомеханическая обработка. Химико-термическая обработка сочетает термическое и химическое воздействие на сплав. Она заключается в нагреве сплава в соответствующих химических реагентах для изменения состава и структуры поверхностных слоев (см. раздел 5.2). Термомеханическая обработка состоит в сочетании пластическое деформации и термического воздействия. [c.109] Нагревают печи электрическим током, газом или жидким топливом. Электрические печи обладают многими преимуществами не требуют дополнительных устройств, как пламенные, обеспечивают точность регулирования в пределах 3 С, допускают нагрев до 1350 °С. По сравнению с пламенными в электрических печах наиболее полно используется тепло, их КПД равен 50-80 %, в пламенных термических печах КПД составляет 12-15 %. Кроме печей имеются закалочные устройства — закалочные баки, наполненные охлаждающей жидкостью (водой, полимером, маслом). Объем охлаждающей жидкости при закалке должен быть настолько большим, чтобы жидкость при закалке в ней не нагревалась. Применяются травильные баки, баки для промывки водой и нейтрализации. [c.110] При термообработке температура измеряется различными приборами. Для измерения температур до 400 °С применяют термометры, а в печах с рабочей температурой до 1250 °С и выше — термоэлектрические и оптические пирометры. Первыми из них пользуются при измерении температуры почти всех видов термообработки. Они состоят из двух частей термопары и милливольтметра. [c.110] Пользуются также приближенными методами определения температуры металла по цветам каления при нагреве под закалку или отжиг и при отпуске по цветам побежалости на светлой поверхности деталей. При этом цвет побежалости зависит от времени пребывания стали при данной температуре. В практике исследования состояния деталей при эксплуатации о их температуре также судят по цветам побежалости. [c.111] На заводах крупносерийного и массового производства для термообработки используют механизированные агрегаты, в которых осуществляется весь цикл, включая нагрев, охлаждение и промывку, а также транспортные устройства, передающие детали или полуфабрикат с одного оборудования на другое. [c.111] Вернуться к основной статье