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 Асх 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.
|
