Термообробка - основоположний хімічний процес, що проводиться при роботі зі сплавами. У чорної і кольорової металургії методика береться за основу і має величезну кількість різних варіацій. Від правильного проведення операції залежать хімічні, технічні та механічні властивості металу. Всі види термообробки сталі підрозділяються на певні групи, що дозволяє підбирати раціональні варіації.

Основні види термічної обробки

На промислових підприємствах всі процеси автоматизовані і людина приймає в них лише непряму участь. Всі технології практично ідентичні, але мають відмінності за умовами температури і інших чинників. В першу чергу сплав нагрівається до певної температури, далі його витримують в цих температурних режимах. На останньому етапі відбувається моментальне охолодження. Таким чином, термооброблена сталь буде мати унікальні технічні характеристики. Основні типи технологій:

  1. Термічний вплив включає в себе загартування, старіння, відпустка, вакуумний нагрів.
  2. Термомеханічні методики. Супроводжуються не тільки нагріванням, а й механічними діями.
  3. Термохімічні технології. Після впливу температурою відбувається обробка різними типами рідин або газів, що може зміцнювати сплав.

Будь-який спосіб має на увазі під собою отримання необхідних умов, тому в разі виникнення складнощів вторинна обробка буде неприйнятною. Кожна технологія по-своєму унікальна, але при цьому грунтується на нагріванні металів.

Тому потрібно більш грунтовно розібратися з відмінностями і іншими факторами. Це дозволить отримати більш конкретну інформацію про всі цікавлять аспектах.

Відпал металів в печі

Стандартна методика, при якій заготовки відправляють в піч і нагрівають. Надалі охолодження відбувається не в окремих камерах, а в тій же печі. Таким чином, починається природний процес охолодження за рахунок температури навколишнього середовища. Якщо розглядати види термообробки металів, то представлена технологія - одна з найпростіших. Технологія дозволяє отримати наступні властивості:

  1. Зменшується твердість, в подальшому легко переробляти сплави.
  2. Підвищується зернистість структури.
  3. Зникають неоднорідні сегменти.
  4. Зникає внутрішнє напруження.

В даний час представлена ​​технологія реалізується в декількох різноманітних варіаціях. Як вказує технологічний довідник, для різних потреб створюються оптимальні умови. На промислових підприємствах дані роботи повинні проводитися в спеціальних печах. Сьогодні отжиг сталевих заготовок застосовується для отримання високоякісної сталі. Такі методики дуже важливі для промисловості і розвитку індустрії в цьому сегменті.

технологія гарту

Один з найпоширеніших методів термічної обробки - це загартування. Технологія являє собою термічні маніпуляції з металами і нагрів їх до критичних температур. Результатом технології стає підвищення пластичності і міцності сплавів. Відмінністю гарту від відпалу є досить швидке охолодження. Для цих цілей застосовуються ванни з водою, що в значній мірі прискорює процеси. З технічної точки зору це унікальна методика. Існує кілька основних різновидів гарту:

  1. Технологія, де використовують тільки один тип рідини для охолодження.
  2. Переривчаста методика. Спочатку метал нагрівають до критичного показника і опускають у воду. Після охолодження до температури 300 градусів залишають на повітрі або в маслі.
  3. Ступінчаста. У цьому випадку застосовується методика охолодження в воді, потім в спеціальних солях і на останньому етапі залишають остигати на повітрі. Таким чином, на кожному етапі метал набуває більш унікальні технічні характеристики.
  4. Изотермическая - практично ідентична ступінчастою загартування.
  5. Часткова гарт. Охолодження відбувається тільки по краях металу, в середині він залишається гарячим. Така методика застосовується при виготовленні відбійних інструментів, так як сплав виходить в'язким в середині і міцним по краях.

Технологія гарту дуже часто використовується в кузнях як основний метод термообробки. Його ефективність підтверджується багатьма роками використання і вказує на неймовірні переваги. В даний час на кожному етапі технологічного процесу потрібно контролювати показники. Це дозволить отримати метал з необхідними характеристиками.

Відпустка і старіння сплавів

Якщо немає інформації про те, яка обробка сталевих виробів характеризується поліпшенням технічних показників, то можна вибрати будь-яку методику. Все пов'язано з тим, що кожна технологія має певні переваги і гідності. Відпустка - це методика, яка використовується на останньому етапі обробки металів, таким чином, за рахунок неї додаються різні фізичні властивості кінцевого формату. Для цього металеву деталь нагрівають до температури, яка повинна бути нижче критичної, і проводять охолодження. В даний час відомо кілька основних типів відпустки:

  • високий;
  • середній;
  • низький.

Процес старіння застосовується для обробки чавуну і різних типів кольорових металів. Технологія дуже поширена, тому що дозволяє збільшувати межі плинності і міцності металів. Проводять старіння після відпалу при нормальній температурі, це дозволяє домогтися необхідного ефекту без будь-яких сторонніх технологій.

Особливість будь-якого типу термічної обробки полягає в професіоналізмі виконавців. У кожного фахівця, який працює з металом, є свої секрети, які він застосовує на практиці. Вдається отримувати метал з унікальними технічними характеристиками. У заводських умовах потрібно дотримуватися технічного регламенту, тому метал завжди однакового формату, це іноді є великою проблемою. Технічні стандарти залишаються постійними.

кріогенне вплив

В даний час техніка і технологія постійно розвиваються, з'являються нові варіанти впливів на сплави. Сьогодні можна використовувати не тільки високі температури, але і низькі. Тобто холод також покращує якість матеріалів. Існують спеціальні криогенні камери, в яких і проводяться технологічні процедури. Температура, при якій знаходяться деталі і заготовки, дорівнює -196 градусів Цельсія. Перевага технології полягає в тому, що не потрібно повторна обробка.

Звичайно ж, технологія не завжди буває слушною і має безліч різних нюансів. Рекомендується користуватися технологічними регламентами, що дозволить в значній мірі підвищити якість продукту. Також при такій обробці в значній мірі знижуються витрати. Досить використовувати холодильник, при високих температурах потрібні сторонні ресурси на розігрів печі і так далі.

термомеханічне вплив

З усіх перерахованих технологій представлена ​​методика в промислових масштабах використовується вже давно. Суть полягає в попередньому нагріванні металу до пластичного стану і надалі механічній дії. Термомеханічна обробка може бути декількох видів:

  1. Низькотемпературна обробка. Її відмінність полягає в тому, що метал нагрівається до аустенітного стану. Технологія включає в себе пластичну деформацію, загартування і відпустку. Все робиться відповідно до технічного регламенту.
  2. Високотемпературна обробка. Метал нагрівається до мартенситного стану, проводиться пластична деформація.
  3. Попередня обробка.

Вибрати потрібний метод дозволяють практика і ті цілі, які ви перед собою ставите. З технологічної точки зору кожен метод будь-якого типу термічної обробки підходить тільки для певних металів і сплавів. Саме цим фактором обумовлена ​​різноманітність. Тобто ні в якому разі не можна піддавати сталь впливу певного типу, якщо воно не підходить. Це призведе до погіршення якості матеріалів.

Хімічна обробка

Хімічні реакції з металами в сукупності з термічними впливом призводять до підвищення зносостійкості, стійкості до дії кислот і лугів. В даний час існують спеціалізовані промислові умови для проведення великої кількості процесів. Важливо розрізняти методики і використовувати їх в потрібний момент. Типи термохімічних реакцій:

  1. Ціанування - метал піддають одночасному впливу вуглецю і азоту. Основа методики полягає в насиченні сплаву даними елементами.
  2. Азотування - технологія, що дозволяє підвищити корозійну стійкість металів до максимальних показників, також підвищується міцність. Для цього сплави занурюють в азотну середу.
  3. Дифузійна металізація - дуже складна технологія, але схожа з попередніми. Завдяки її проведенню метал стає більш міцним, зносостійким і не піддається впливу агресивних засобів. Для цього поверхню сплавів обробляють бромом, хромом, алюмінієм.
  4. Цементація - методика, що підвищує міцність металу. Для цього використовують вуглець, який в газовому стані безперервно подається на метал в печі.

В кожному окремому випадку важливо дотримуватися всіх правил технологічного супроводу. Сплав при неправильному впливі може втратити свої технічні характеристики і буде відправлений на додаткову переплавку. У таких ситуаціях використовуються контрольно-вимірювальні прилади, що виключають порушення технології.

кольорові метали

Кожен окремий кольоровий метал або сплав відрізняється від інших фізичними і хімічними властивостями, що не скажеш про чорних металах. Тому рекомендується для кожного окремого випадку підбирати свої методики, щоб не втратити якість. Рекристалізаційного отжиг проводиться для міді, що в значній мірі підвищує якість, і відбувається термоупрочнение. Розрізняють такі особливості:

  1. Латунь ні в якому разі не можна сильно нагрівати, межа - 250-300 градусів Цельсія. При неправильній обробці або високих температурах відбувається розтріскування структури.
  2. Бронзу потрібно гомогенізувати і в подальшому нагрівати до 600 градусів Цельсія.
  3. Магній можна обробляти різними методами: старіння, отжиг і так далі.
  4. Титанові сплави можна гартувати, літати, піддавати старінню, цементації.

В даний час існують спеціальні довідники та технічні посібники, що дозволяють підбирати відповідні методики для підвищення технічних властивостей металів. Фахівці, що працюють на промислових підприємствах, діють за заздалегідь закладеним планам і технічним документам. Таким чином, кожна методика по-своєму унікальна і робить метали і сплави більш якісними і придатними для технічних і промислових потреб.

Промислові компанії застосовують практично всі існуючі методи, що дає можливість отримати сплави різного формату. Дуже важливо дотримуватися регламентів і стандартів ГОСТ. Кожна розглянута термічна обробка має свої стандарти і технічні нормативи. Будь-яке відхилення призведе до отримання неякісного матеріалу, і, отже, буде шлюб.

Категорія:

Будівництво та ремонт