Термическая обработка стали представляет собой технологию, с помощью которой можно улучшить качество и свойства металлических изделий и заготовок. Подвергшиеся воздействию высоких температур конструкции наделяются такими достоинствами, как повышенная обрабатываемость, снятие оставшегося напряжения, а также увеличение эксплуатационных показателей. Термообработка включает в себя совокупность процессов, в которые входят следующие действия: нагрев, выдержка и охлаждение. Такие манипуляции дают возможность поменять внутреннюю конструкцию, но при этом сохранить химическое содержание.

В чем достоинства термической обработки

Такой технологический процесс, как термообработка стали, является важнейшим этапом для формирования качественных деталей и сплавов с необходимыми параметрами и свойствами. Такая процедура применяется далеко не только для черных металлов, но и для цветных, а также разных сплавов. Не подвергающиеся термической обработке стали применяются лишь при производстве неответственных элементов. Такие изделия при этом характеризуются низким эксплуатационным ресурсом.

Детали из стали, эксплуатируемые ежедневно в ответственных конструкциях, изготавливаются на основании целого ряда строгих требований. Именно поэтому процесс термообработки играет важнейшую роль при производстве соответствующих конструкций. Большой абразивный износ имеют детали, которые не прошли предварительную термообработку. Незакаленные матрицы штампованной продукции отлично сочетаются при совместном функционировании с калеными пуансонами.

Технология реализации процесса

Способ температурного воздействия на металлы способствует изменению внутренней структуры материала. Непосредственная реализация этой процедуры осуществляется одним из следующих способов:

  • нагрев, что приводит к изменению структуры кристаллической решетки;
  • охлаждение, фиксирующее изменения, которые были достигнуты на первом этапе;
  • отпуск, способствующий снятию механического напряжения, а также обеспечивающий упорядочение полученной структуры.

Когда сталь нагревается до температуры 727 градусов, происходят глобальные внутренние изменения. Она превращается в аустенит, то есть твердый сплав, который имеет равномерную структуру, что достигается благодаря проникновению атомов углерода внутрь ячеек железа. Если охлаждение происходит медленно, то сталь становится прежней, поэтому только при оперативном снижении температуры происходит получение соответствующего состояния. От того, какой вариант охлаждения применяется и как выполняется отпуск, будут зависеть последующие характеристики закаленной стали.

При быстром охлаждении нагретого металла на выходе будет получаться хрупкий, но при этом очень твердый материал. Для получения ковкого чугуна используется белый чугун, подвергающийся процессу термической обработки.

Какие виды термообработки бывают

Различают разные типы операций термообработки:

  1. Отжиг — изделия нагреваются до высоких температур, а затем происходит медленное и постепенное охлаждение. Благодаря этой технологии получается равномерная структура без остаточных напряжений. Процесс воздействия бывает разным и зависит от типа металла, а также соответствующих результатов. Отжиг бывает диффузионный, полный, неполный, изотермический, рекристаллизационный и сфероидизирующий.
  2. Закалка — благодаря этому этапу металл получает необходимые эксплуатационные качества. Под закалкой подразумеваются нагрев изделий, поддержание температуры на должном уровне, а также быстрое охлаждение для фиксации полученных результатов.
  3. Отпуск — заключительный этап, который проводится сразу после закалки. Он позволяет избавиться от оставшегося напряжения, а также снизить уровень хрупкости, повысив вязкость и стойкость к ударным нагрузкам. Процесс отпуска реализуется медленным охлаждением детали на воздухе.

От правильности выполнения соответствующих процедур зависит качество получаемых заготовок, что влияет на их ресурс.