Термическая обработка сталей
презентация к уроку на тему

Виды термической обработки стали
Изделие нагревают с такой скоростью, чтобы оно прогревалось равномерно по всей толщине, так как при неравномерном и быстром нагреве могут возникать напряжения в металле, которые приведут к образованию трещин.
Выдержка
при температуре отжига дается для полного завершения всех изменений в структуре стали. Изделие после выдержки охлаждают медленно,
вместе с печью
. Чем больше углерода в стали, тем медленнее следует ее охлаждать.
Виды термической обработки стали
Сталь различного состава при одинаковом режиме закалки имеет неодинаковую толщину закаленного слоя. В изделиях большой толщины скорость охлаждения внутренних и поверхностных слоев различна.
Способность стали закаливаться на большую или меньшую глубину называется
прокаливаемостью
.
Наименьшей
прокаливаемостью
обладают углеродистые стали.
Сущность
термической обработки
Основы термической обработки металла заложены в конце
XIX
века русским металлургом Д.К.Черновым. Наблюдая изменения, происходящие о внутреннем строении стали при ее нагревании и охлаждении, Чернов пришел к выводу, что эти изменения можно использовать в практических целях и управлять ими. Устанавливая режим нагревания и охлаждения, можно тем самым изменять некоторые свойства металлов.
Виды термической обработки стали
ОТЖИГ
заключается в
нагревании
изделия до определенной температуры,
выдержки
при этой температуре и
медленном охлаждении
. Отжиг улучшает обрабатываемость стали, снимает внутренние напряжения, возникающие от неравномерного охлаждения заготовок при ковке, сварке и литье.
Выбор температуры нагрева при отжиге зависит от марки стали, формы и размеров изделия и от цели отжига.
Виды термической обработки стали
Скорость охлаждения зависит от охлаждающей среды. Распространенной охлаждающей жидкостью является вода. Кроме воды, для охлаждения при закалке применяют ряд растворов, масло, расплавленный свинец и др. Выбор охлаждающей среды зависит от содержания углерода в стали. Сталь, содержащая углерода 0,9%, требует наименьшей скорости закалки. Стали Ст.1, Ст.2, Ст.3, 10 и 15 закалки не подвергают. Легированные стали закаливают маслом.
Закалку применяют для повышения твердости, прочности и износостойкости.
Для предупреждения трещин и коробления длинные изделия (зубила, сверла) следует погружать в охлаждающую жидкость вертикально, а после погружения перемещать вверх и вниз.
Термическая обработка стали
Преподаватель Парыгина Л.В
.
Обработка холодом
Чтобы повысить механические свойства стали ее
обрабатывают холодом
. Сталь охлаждают в специальных холодильных установках до температуры от -20 до -100 с выдержкой около 1,5 часов. Охлаждающими жидкостями являются: жидкий воздух, азот, смесь твердой углекислоты с денатурированным спиртом.
После выдержки производят отпуск. В результате такой обработки твердость изделия значительно повышается, улучшается его износоустойчивость.
Обработку холодом
применяют главным образом для режущих инструментов.
Сущность термической обработки
Температуру нагрева изделия можно также определить по цветам побежалости и каления. При нагревании защищенного изделия на его поверхности образуется пленка окисла.
При увеличении температуры и длительности нагрева толщина слоя пленки возрастает и цвет ее изменяется. Цвета окисных пленок на стальных изделиях при нагревании от
220⁰
до
350⁰
называются
цветами побежалости.
При нагревании стали выше
530⁰
сталь начинает светиться. С повышением температуры свечение стали меняется. Цвета, принимаемые сталью при нагревании выше
530⁰,
называются
цветами каления.
Виды термической обработки стали
3)
ЗАКАЛКА
– заключается в нагревании стального изделия до определенной температуры, выдержки и
быстром

охлаждении.
Цель закалки состоит в том, чтобы зафиксировать при более низкой температуре высокотемпературные структурные составляющие или продукты их распада.
Сущность термической обработки
Режим нагревания, выдержки и охлаждении зависит от того, из какой марки получено изделие, формы и размеров изделия и других причин.
Чтобы избежать брака при термообработки и добиться определенного режима, необходимо регулировать температуру нагрева изделия. Наблюдение за температурой в нагревательных печах ведут при помощи термопар и гальванометра.
Виды термической обработки стали
Термическую обработку легированных сталей производят с учетом влияния легирующих элементов (хрома, никеля, марганца и т.д.). Скорость охлаждения легированных сталей ниже, чем углеродистых.
Виды термической обработки стали
2)
НОРМАЛИЗАЦИЯ
- это отжиг, при котором охлаждение происходит на
воздухе.
После нормализации сталь имеет более
мелкорзернистую
структуру, более высокую прочность и твердость, чем после отжига, но меньшую пластичность.
Сущность термической обработки
Термическая обработка
стали основана на свойстве металлов изменять свою структуру при нагревании и охлаждении. Путем термической обработки стали можно придавать ей различные свойства: сделать стальное изделие хрупким и твердым или, наоборот, мягким и пластичным.
Термическая обработка
стали заключается в нагревании изделия или заготовки до определенной температуры, некоторой выдержки при этой температуре и последующим охлаждении с определенной скоростью.
Виды термической обработки стали
При затвердевании стали происходит
ликвация
– неравномерное распределение химических элементов, составляющих сталь, по всему объем у изделия.
Это приводит к различию свойств стали в разных частях слитка или изделия.
Для устранения
ликвации
производят диффузионный отжиг путем нагрева изделия до
1000⁰-1050⁰
с длительной (не менее 10 ч.) выдержкой. При этом химический состав стали выравнивается.
Виды термической обработки стали
4)
ОТПУСК
– заключается в нагреве закаленной стали до определенной температуры (ниже 723), выдержке при этой температуре и охлаждении; проводится сразу после закалки.
Закалка и последующий отпуск
при высокой температуре называют
термическим улучшением.
При этом механические свойства стали становятся наиболее высокими.