Главная > Статьи > Для чего проводят термообработку металла?

Для чего проводят термообработку металла?

Для чего проводят термообработку металла?С целью придания необходимых свойств металл нагревают, выдерживают при заданных параметрах, охлаждают. В результате термообработки меняется внутренняя структура. Это может быть промежуточным этапом перед обработкой давлением, резкой или окончательная процедура для обеспечения заданных свойств. 

Особенности процесса

Время нагрева составляет промежуток нагрева до заданного значения и выдержка при установленном параметре. Оно зависит от типа нагревательного приспособления, размеров, способа размещения. Выдержка определяется с какой скоростью происходят фазовые превращения. 

При температурном воздействии поверхность металла вступает во взаимодействие с газом. Это может приводить к потере углерода, что снижает прочность, твердость и приводит к окалинам. 

При нагреве возникают фазовые превращения отображаемые на диаграмме Fe-C в виде критических температурных отметок. Они обозначаются литерой А. А1 принадлежит линии PSK. Точки показывают превращение перлита в аустенит. Отметки А2 (линия MO) характерны для магнитного превращения феррита. Точки А3 – это GS, SE. Линии отражают завершение преобразования феррита и цементита в аустенит при повышении температуры. Точки дополняют индексами, чтобы показать нагрев или охлаждение – с и r соответствено. 

Какой бывает термоообработка?

Для работы с металлом существует несколько основных видов:

  • отжиг;
  • закалка;
  • отпуск;
  • нормализация;
  • старение;
  • криогенная обработка.

Отжиг бывает 1-го и 2-го рода. Первый тип называют снятием напряжений. В процессе получается равновесная структура. Второй тип связан с процессами в твердом состоянии. 

Неравновесная структура получается при высокой скорости охлаждения характерной для закалки. Критический показатель охлаждения для обеспечения процесса определяется составом. Может сопровождаться с полиморфным превращением и без него. 

Отпуск снимает внутреннее напряжение и обеспечивает материал требуемыми свойствами. В процессе увеличивается его пластичность, незначительно снижается прочность. 

При нормализации происходит нагрев до состояния аустенита и охлаждение на воздухе. Старение производят после закалки при более низкой температуре. В процессе выделяются частицы упрочняющей фазы. Для получения несколько типов частиц проводят старение ступенчатым способом. 

Для упрочнения производят термообработку при низких температурах – от минус 135 С. Детали размещают в процессоре для медленно охлаждения и выдерживания при отметке 196 С. После изделия помещают для восстановления комнатной температуры. В это время в толще металла происходят изменения структуры – повышается стойкость к износу, коррозии, появлению эрозий. 

Улучшаются механические качества инструмента и это увеличивает ресурс на 300%. Лучший эффект наблюдается у режущего, штамповочного, прокатного оборудования, подшипников, пружин. Повторная обработка не требуется, приобретенные качества сохраняются на весь срок службы. 

Криогенный способ – это не замена другим вариантам термообработки. Он придает новые свойства для получения максимального ресурса. Такой инструмент приведет к снижению затрат предприятий благодаря преимуществам:

  • рост износостойкости;
  • снижение эпизодов брака;
  • экономия расходов на ремонт.

Разработка теоретической основы, наработка практики криогенного способа – достижение ряда ученых СССР. Они выпустили ряд трудов по воздействию низких температур для получения высоких характеристик стали. В 40-50х годах прошлого века использовали криогенный способ, но он ухудшал состояние из-за неравномерного воздействия температуры. От метода отказались из-за дороговизны хладагента – азота. 

В мировых державах занимались дальнейшими исследованиями и опытами и сейчас успешно применяют криогенный способ в ряде отраслей. 

  1. Машиностроение. Рост ресурса оборудования, устойчивость к износу, коррозии, эрозиям, снятие напряжения.
  2. Транспорт. Увеличение срока использования диска, повышение эффективности тормозов, экономия средств.
  3. Оборонная сфера. Удлинение срока применения на 200%, уменьшение воздействия нагрева оружия при работе, рост ресурса узлов.
  4. Добыча, обработка металлов. Повышение стойкости инструмента для разрушения породы на 200%, снижение абразивного износа, рост ресурса оборудования. 
  5. Музыка, аудиотехника. Снижение вероятности искажения, улучшение ясности, прозрачности звука. 

Метод воздействия низкими температурами актуален для сферы, где требуется увеличение ресурса, прочности, производительности.

Принцип обработки сварных соединений

Нагрев может производится как самого шва с окружающей зоной, так и изделия целиком. Процедура обеспечивается разными источниками тепла.

Местная обработка применяется для труднодоступных мест. Нормативные документы регулируют требования к ширине операции, число контрольных температурных точек, к оборудованию, определяют зависимость времени и температуры. 

Существует большое разнообразие вариантов термообработки. Для нефтехимической отрасли при ремонте трубопроводов чаще всего выбирают:

  • предварительный нагрев;
  • подогрев во время сварки;
  • отпуск и т.д.

Они отличаются используемой маркой материала, различными параметрами по скорости воздействия температуры, по параметру выдержки, остывания. 

На строительных площадках применяют обработку сварных швов диэлектрическим способом. Устройства представлены сердечником в каркас из изоляторов. Монтаж производится по нормативным документам. Оборудование должно гарантировать жесткий контроль параметров для получения качественной диаграммы. Для некоторых марок она становится единственным подтверждающим документом.

Компания “Санкт-Петербургский Завод крепёжных изделий” предлагает широкий спектр услуг для обработки металла, включая также термическую. Технические возможности позволяют выбрать один из основных видов, с учетом требований к конструкции и получения заданных свойств. Заказать выполнение работы можно по телефонам на сайте или отправив электронное письмо на почту.