Термічна обробка (термообробка) - це технологічний процес зміни структури сталей, сплавів і кольорових металів за допомогою широкого діапазону температур: поетапних нагрівань і охолодженні з певною швидкістю. Така обробка дуже сильно змінює властивості сталей, сплавів, металів в бік поліпшення показників, але при цьому не змінюючи їх хімічний склад. Можна сказати, що основна мета термічної обробки - це поліпшення властивостей і характеристик виробів з нього.
Види (стадії) термічної обробки стали
Відпал - термічна обробка (термообробка) металу, що представляє собою процес нагрівання до заданої температури, а потім процес повільного охолодження. Відпал буває різних видів в залежності від рівня температур і швидкості процесу.
Нормалізація - термообробка, принципово схожа на отжиг. Основна відмінність в тому, що процес відпалу передбачає піч, а при нормалізації охолодження стали проходить на повітрі.
Загартування - етап термообробки, заснований на нагріванні сировини до такого рівня температури, який є вище критичного (перекристалізація сталі). Після витримки в такій температурі в заданому інтервалі часу відбувається охолодження, швидке, із заданою швидкістю. Загартованої сталі (сплавів) властива нерівноважна структура і тому застосовується такий вид термообробки як відпустку.
Відпустка - стадія термообробки, необхідна для зняття в стали і сплавах залишкового напруги або максимального зниження рейтингу. Знижує крихкість і твердість металу, збільшує в'язкість. Проводиться після стадії гарту.
Старіння - інакше ще називається дисперсійне твердіння. Після стадії відпалу метал знову нагрівають, але до більш низького рівня температур і з повільною швидкістю остуджують. Мета такої термообробки в отриманні особливих частинок зміцнюючої фази.
Від ступеня необхідної глибини обробки розрізняють термообробку поверхневу, яка зачіпає лише поверхню виробів, і об'ємну, коли термічному впливу піддається весь обсяг сировини.
У галузевій промисловості, зокрема - в машинобудуванні, термічну обробку найчастіше проходить сталь наступних марок:
- сталь 45 (замещаемость 40Х, 50, 50Г2)
- сталь 40Х (замещаемость 38ХА, 40ХР, 45Х, 40ХС, 40ХФ, 40ХН)
- сталь 20 (замещаемость 15, 25)
- сталь 30ХГСА (замещаемость 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА)
Термообробка стали 45
Конструкційна вуглецева. Етап попередньої термічної обробки називається нормалізація, проходить на повітрі, а не в печі. досить легко проходить механічну обробку. Точіння, фрезерування і т. Д. Отримують деталі, наприклад, типу вал-шестерні, колінчаті і розподільні вали, шестерні, шпинделі, бандажі, циліндри, кулачки.
Вироби: Кулачки верстатних патронів, згідно з вказівками ГОСТ, виготовляють з сталей 45 і 40Х. Твердість Rc = 45 -50. У кулачках чотирьох-кулачних патронів твердість різьблення повинна бути в межах Rс = 35-42. Відпустка кулачків зі сталі 45 виробляється при температурі 220-280 °, зі сталі 40Х при 380-450 ° протягом 30-40 хв.
Розшифровка марки стали 45: марка 45 означає, що в стали міститься 0,45% вуглецю, C 0,42 - 0,5; Si 0,17 - 0,37; Mn 0,5 - 0,8; Ni до 0,25; S до 0,04; P до 0,035; Cr до 0,25; Cu до 0,25; As до 0,08.
Термообробка стали 40Х
Легована конструкційна сталь. Для деталей підвищеної міцності такі як осі, вали, вал-шестерні, плунжери, штоки, колінчаті і кулачкові вали, кільця, шпинделі, оправки, рейки, зубчасті вінці, болти, півосі, втулки та інших деталей підвищеної міцності. Сталь 40Х також часто використовується для виробництва поковок, штампованих заготовок і деталей трубопровідної арматури. Однак останні перераховані деталі потребують додаткової термічної обробки, що полягає в загартуванні через воду в маслі або просто в маслі з наступним відпуском в маслі або на повітрі.
Розшифровка марки стали 40Х. Цифра 40 вказує на те, що вуглець в стали міститься в обсязі 0,4%. Хрому міститься менше 1,5%. Крім звичайних домішок в своєму складі має в певних кількостях спеціально вводяться елементи, які покликані забезпечити спеціально задані властивості. В як легуючий елемент в даному випадку використовується хром, про що говорить відповідне маркування.
Термообробка стали 20
Термообробка стали 20 - сталь конструкційна вуглецева якісна. Широке застосування в котлобудуванні, для труб і нагрівальних трубопроводів різного призначення, крім того промисловість випускає пруток, лист. Як замінник стали 20 застосовують стали 15 і 25.
Технологічні властивості стали 20: Температура початку кування стали 20 становить 1280 ° С, закінчення - 750 ° С, охолодження поковки - повітряне. Сталь 20 нефлокеночувствітельна і не схильна до відпускної здібності. Зварюваність сталі 20 не обмежена, виключаючи деталі, що піддавалися хіміко-термічній обробці. Рекомендовані способи зварювання АДС, КТС, РДС, під газової захистом і флюсом.
Сталь 20 застосовують для виробництва малонавантажених деталей (пальці, осі, копіри, упори, шестерні). цементуемих деталей для тривалої і дуже тривалої служби (експлуатація при температурі не вище 350 ° С). тонких деталей, що працюють на стирання. Сталь 20 без термічної обробки або після нормалізації використовується для виробництва гаків кранів, вкладишів підшипників і інших деталей для експлуатації під тиском в температурному діапазоні від -40 до 450 ° С. Сталь 20 після хіміко-термічної обробки йде на виробництво деталей, яким потрібна висока поверхнева міцність (черв'яки, черв'ячні пари, шестерні). Широко застосовують сталь 20 для виробництва трубопровідної арматури, труб, призначених для паропроводів з критичними і надкритичними параметрами пара, безшовних труб високого тиску, зварних профілів прямокутного і квадратного перетину і т. Д.
Термообробка стали 30ХГСА
Відноситься до середньолеговану конструкційної сталі. Сталь 30ХГСА проходить поліпшення - загартування з наступним високим відпусткою при 550-600 ° С, тому застосовується при створенні поліпшуються деталей (крім авіаційних деталей це можуть бути різні корпуси обшивки, осі і вали, лопатки компресорних машин, які експлуатуються при 400 ° С, і багато іншого), важелі, штовхачі, відповідальні зварні конструкції, що працюють при знакозмінних навантаженнях, кріпильні деталі, що працюють при низьких температурах.
Сталь 30ХГСА має гарну витривалістю, відмінними показниками ударної в'язкості, високою міцністю. Вона також відрізняється чудовою зварюваністю.
Сварка стали 30ХГСАтоже має свої особливості. Вона здійснюється з попереднім підігрівом матеріалу до 250-300 ° С з подальшим повільним охолодженням. Дана процедура дуже важлива, оскільки можуть з'явитися тріщини через чутливість стали до різких перепадів температури після зварювання. Тому по завершенні зварних робіт пальник повинен відводитися повільно, при цьому здійснюючи підігрів матеріалу на відстані 20-40 мм від місця зварювання. Також, не більше, ніж через 8 годин по завершенні зварювання зварні вузли стали 30ХГСА потребують загартуванню з нагріванням до 880 ° С з подальшим високим відпусткою. Далі виріб охолоджується в маслі при 20-50 ° С. Відпустка здійснюється нагріванням до 400 - 600 ° С і охолодженням в гарячій воді. Зварювання ж необхідно виконувати максимально швидко, щоб уникнути вигоряння легуючих елементів.
Після проходження термомеханічної низькотемпературної обробки сталь 30ХГСА набуває межа міцності до 2800 МПа, ударна в'язкість підвищується в два рази (на відміну від звичайної термообробки стали 30ХГСА), пластичність збільшується.
Термообробка стали 65Г
Сталь конструкційна ресорно-пружинна. Використовують в промисловості пружини, ресори, наполегливі шайби, гальмівні стрічки, фрикційні диски, шестерні, фланці, корпуси підшипників, затискні і подають цанги і інші деталі, до яких пред'являються вимоги підвищеної зносостійкості, і деталі, що працюють без ударних навантажень. (Замінники: 70, У8А, 70Г, 60С2А, 9ХС, 50ХФА, 60С2, 55С2).
Термообробка стали 40
Сталь конструкційна вуглецева якісна. Використання в промисловості: труби, поковки, кріпильні деталі, вали, диски, ротори, фланці, зубчасті колеса, втулки для тривалої і дуже тривалої служби при температурах до 425 град.
Термообробка стали 40ХН
Сталь конструкційна легована Використовується в галузевій в промисловості: осі, вали, шатуни, зубчасті колеса, вали екскаваторів, муфти, вали-шестерні, шпинделі, болти, важелі, штоки, циліндри та інші відповідальні навантажені деталі, котрі піддаються вібраційним і динамічним навантаженням, з пропонованими вимогами підвищеної міцності і в'язкості. Валки рейкобалкового і великосортних станів для гарячої прокатки металу.
Термообробка сталь 35
Сталь конструкційна вуглецева якісна. Використовується в галузевій промисловості. Це деталі невисокою міцності, що піддаються невисокого рівня напруги: осі, циліндри, колінчаті вали, шатуни, шпинделі, зірочки, тяги, ободи, траверси, вали, бандажі, диски та інші деталі.
Термообробка стали 20Х13
Прес-служба групи компаній вокал