Термическая обработка

 

Термической обработкой – называют процесс обра­ботки изделий из металлов и сплавов путем теплового воздействия с целью изменить их структуру и свойства в заданном направлении. Наиболее широко термическая об­работка применяется при изготов­лении деталей из стали.

Основоположником теории и разработки рациональных методов термической обработки стали яв­ляется русский ученый Д. К. Чер­нов. Приоритет в создании многих методов термической обработки сплавов принадлежит русским и советским ученым. На результат термической обработки влияют время (скорость) и температура нагрева, время (продолжительность) выдержки и время (скорость) охлаждения.

Таким образом, основными факторами термической обработки являются температура и время. Поэтому процесс термической обра­ботки обычно изображают в виде графика в координатах температура – время. Если термическая обработка состоит только из одной операции, то она называется простой,а если из нескольких операций – сложной.

Теория термической обработки стали основана на общей теории фазовых превращений, протекающих в сплавах в твердом состоянии. Зная, как протекают фазовые и структурные превращения при нагреве и охлаждении стали с различной скоростью, можно управ­лять процессами термической обработки и получать сталь с необходи­мыми структурой и свойствами.

Термическая обработка подразделяется на собственно термическую и термомеханическую. Собственно термическая обработка – терми­ческое воздействие на сталь, термомеханическая– сочетание терми­ческого воздействия и пластической деформации.

Собственно термическая обработка в зависимости от структурного состояния, получаемого в результате ее применения, подразделяется на отжиг, закалку и отпуск.

Отжигом - называется процесс термической обработки, заклю­чающийся в нагреве стали до определенной температуры, выдержке и последующем, как правило, медленном охлаждении (в печи) с целью получения более равновесной структуры.

Для отжига применяют - камерные и толкательные печи, а также специальные агрегаты.

3акалкой - называют процесс термической обработки, состоя­щий в нагреве стали до оптимальной температуры, выдержки после­дующем быстром охлаждении с целью получения неравновесной струк­туры. В результате закалки повышаются прочность и твердость, и понижается пластичность стали. Основные параметры закалки – температура нагрева и скорость охлаждения

Отпуск – нагрев до температуры ниже точки Ас_х с последующим охлаждением с заданной скоростью – проводят для снижения или полного устранения внутренних напряжений, уменьшения хрупкости закаленной стали и получения требуемой структуры и механических свойств. В зависимости от температуры отпуск делят на низкий, сред­ний и высокий.

Низкий отпуск — при 120—250 °С на отпущенный мартенсит приме­няют для термообработки режущего и измерительного инструмента, деталей подшипников.

Средний отпуск — при 350—450 °С на троостит отпуска проводят при изготовлении пружин рессор, штампов.

Высокому отпуску — при 450—650 °С на сорбит отпуска, назы­ваемому также улучшением, часто подвергают детали из среднеуглеродистой конструкционной стали, например валы, оси, шатуны, зубчатые колеса и др.

Термомеханической обработкой (ТМО)- называют процесс, представляющий собой нагрев стали до температуры выше точки Ас₃, выдержку, пластическую деформацию аустенита при высокой температуре и последующее охлаждение с целью получения особой мартенситной структуры. Пластическое деформирование при ТМО производят прокаткой, ковкой, штамповкой и другими способами обработки давлением.

Пайка, склеивание и лужение

Пайка

Пайка – это процесс получения неразъемного соединения материалов с нагревом ниже температуры их автономного расплавления путем смачивания, растекания и заполнения зазора между ними расплавленным припоем и сцепления их при кристаллизации шва.

Пайку широко применяют в разных отраслях промышленности. В машиностроении ее используют при изготовлении лопаток и дисков турбин, трубопроводов, радиаторов, ребер двигателей воздушного охлаждения, рам велосипедов, сосудов промышленного назначения, газовой аппаратуры и т. д. В электропромышленности и приборостро­ении пайка является в ряде случаев единственно возможным методом соединения деталей. Ее применяют при изготовлении электро- и радио­аппаратуры телевизоров, деталей электромашин, плавких предохрани­телей и т. д.

К преимуществам пайки относятся: незначительный нагрев соеди­няемых частей, что сохраняет структуру и механические свойства метал­ла; чистота соединения, не требующая в большинстве случаев после­дующей обработки; сохранение размеров и форм детали; прочность соединения.

Современные способы позволяют паять углеродистые, легированные и нержавеющие стали, цветные металлы и их сплавы.