Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow Технологические процессы в машиностроении

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Глава 15. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

15.1. Характеристика основных видов термической обработки

Термическая обработка (ТО) – процесс тепловой обработки заготовок и изделий из металлов или сплавов, выполняемый с целью изменения их структуры и свойств и заключающийся в нагреве до определенных температур, выдержке и последующем охлаждении с определенной скоростью.

Термической обработке подвергают заготовки (прокат, поковки, отливки и т.п.) для улучшения технологических свойств и готовые изделия (детали, инструмент в процессе их изготовления) с целью обеспечения требуемых эксплуатационных характеристик.

Виды термической обработки представлены на схеме рис. 15.1.

Основные виды применяемой термообработки

Рис. 15.1. Основные виды применяемой термообработки

Химико-термическая и термомеханическая обработка как самостоятельные виды отдельно рассмотрены в гл. 16.

Назначение разных видов термообработки:

  • • улучшение технологических свойств за счет разупрочняющей термической обработки: отжиг; нормализация (для стали с содержанием углерода менее 0,3%);
  • • достижение эксплуатационных свойств за счет упрочняющей термической обработки: закалка; закалка с полиморфным превращением, отпуск; закалка без полиморфного превращения; нормализация (для стали с содержанием углерода более 0,3%);
  • • стабилизация свойств, форм и размеров деталей: отжиг; старение; обработка холодом.

Отжиг

Отжиг, как правило, относится к предварительной термической обработке, выполняемой с целью повышения технологических свойств заготовок, т.е. для обеспечения низкой твердости при обработке резанием и высокой пластичности при обработке давлением.

Цель и назначение отжига – получение равновесного состояния термообрабатываемого материала, полное или частичное устранение отклонений от него, возникающих при предыдущих технологических операциях (литье, ковке, сварке и др.); разупрочнение металлов и сплавов (уменьшение прочности; твердости), повышение пластичности; снятие внутренних напряжений.

Процесс отжига заключается в нагреве заготовки до определенной температуры, выдержке и медленном охлаждении в печи.

Существуют два рода отжига и несколько их разновидностей. Отжиг первого рода характеризуется тем, что в процессе ТО не происходит фазовых превращений (перекристаллизации) или она не оказывает влияния на конечные результаты. Этот род отжига имеет следующие разновидности: гомогенизирующий, рекристаллизационный, дорекристаллизационный, релаксационный.

Отжиг второго рода основан на фазовых превращениях (перекристаллизации) при нагреве и охлаждения. Для него температура нагрева должна быть выше критических точек. Он имеет следующие разновидности: полный, неполный, сфероидизирующий, изотермический, нормализационный.

Закалка

Это термическая обработка, заключающаяся в нагреве заготовки выше определенных температур (критических точек), выдержке (для получения равномерной температуры по всему телу) и последующем охлаждении, в результате которого образуется мартенсит. Для получения неравновесной структуры охлаждение должно осуществляться со скоростью, достаточной для подавления диффузионных превращений, т.е. большей критической.

Цель и назначение закалки – получение пересыщенного твердого раствора, т.е. неравновесной структуры заготовки. В большинстве случаев она не является окончательной операцией, а предшествует отпуску или старению.

Существуют два вида закалки. Первый сопровождается полиморфным превращением (изменением типа кристаллической решетки) при нагревании и охлаждении. Второй происходит без полиморфного превращения – необходимое растворение вторичных фаз обеспечивается при отсутствии полиморфного превращения. Закалка имеет следующие разновидности: непрерывную, прерывистую, ступенчатую, изотермическую и с обработкой холодом.

Отпуск. Это термическая обработка, заключающаяся в нагреве заготовки до температуры ниже критических точек, выдержке и охлаждении се на воздухе. Цель и назначение отпуска – получение требуемой структуры и свойств. Это окончательная операция термической обработки, выполняемая после закалки с полиморфным превращением.

Отпуск обеспечивает частичный распад пересыщенного твердого раствора, полученного при закалке, приближает сплав к более равновесному состоянию и способствует снятию внутренних напряжений. Он имеет следующие разновидности: низкий, средний, высокий (для стали).

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>