Сталь — залізовуглецевий сплав, що містить домішки марганцю, фосфору, кремнію, сірки, а також інших елементів залежно від способу виробництва та призначення.
Властивості стали залежать від її хімічного складу, а також результатів термічної обробки, якої піддають як напівфабрикати (заготівлі, штампування тощо), так і остаточно оброблені деталі та інструменти для надання їм необхідних особливостей.
Основні види та призначення термічної обробки:
1. Повний відпал - передбачає нагрівання до температури, вказаної в наведеній нижче таблиці, з наступним повільним охолодженням (зазвичай разом з піччю). Призначення: подрібнення зерна, зняття внутрішніх напруг та надання матеріалу найбільшої пластичності.
Температура нагріву вуглецевої сталі при термообробці, °С
| Зміст вуглецю, % | Вигляд термообробки | Вміст вуглецю % | Вигляд Термообробки | ||||
| Відпал | Нормалізація | Гартування | Відпал | Нормалізація | Гартування | ||
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 |
900 880 860 840 820 800 780 |
900 880 860 840 820 800 780 |
- - 860 840 820 800 780 |
0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 |
760 760 760 760 760 760 |
760 800 850 900 950 1000 |
760 760 760 760 760 760 |
2. Дифузійний відпал - метал нагрівають до 1100 ° С, витримують при цій температурі 12-15 год і потім повільно охолоджують. Виготовляється з метою вирівнювання хімічної неоднорідності зерен у сталевих виливках. Внаслідок тривалої витримки при високій температурі відбувається зростання зерна. Після чого цей недолік структури видаляють за допомогою гарячої механічної обробки (ковки, прокатки тощо) або nbsp; відпалом.
3. Нормалізація - метал спочатку нагрівають, а потім охолоджують на спокійному повітрі. Так само, як і при відпалі, відбувається подрібнення зерен та зняття внутрішніх напруг, проте на відміну від відпалу твердість і міцність після нормалізації підвищуються, а пластичність навпаки стає нижчою.
4. Гарт - полягає в нагріванні і подальшому швидкому охолодженні (при зануренні у воду або в масло). Загартування у поєднанні з подальшою відпусткою проводиться з такими цілями: для конструкційних сталей з метою підвищення їх міцності; для інструментальних – твердості; для пружинних - пружності;
5. поділяється на такі види:
а) низький (при температурі 150-280 ° С)
б) середній (при 350-500 ° С)
в) високий (при 500-650 ° С)
Низька застосовується для зниження внутрішньої напруги і крихкості при збереженні або невеликому зниженні твердості. Застосовується для деталей після цементації та загартування та інструментів, виготовлених з вуглецевих та легованих інструментальних сталей. Середня відпустка проводиться з метою підвищення межі пружності та в'язкості. Застосовується переважно для пружин.
Високий - для отримання високої міцності та хорошої опірності ударним навантаженням.
6. Поліпшення — термічна обробка, яка передбачає загартування з подальшою високою відпусткою.
7. Поверхневе загартування сталі – передбачає швидке нагрівання до необхідної температури тільки поверхневого шару (виробляється, як правило, струмами високої частоти). Застосовується для отримання високої твердості в поверхневому шарі при збереженні в'язкого серцевини, що забезпечує зносостійкість і одночасно високу динамічну міцність деталі.
8. Хіміко-термічна обробка – зміна хімічного складу, структури та властивостей поверхневого шару. Виготовляється з метою надання поверхневому шару високої твердості та зносостійкості при збереженні в'язкого серцевини. Види хіміко-термічної обробки: а) цементація – насичення вуглецем поверхні деталі, виготовленої з маловуглецевої сталі, з наступними загартуванням та відпусткою;
б) азотування – насичення поверхні деталі азотом, який утворює хімічні сполуки з жхромом, молібденом, залізом, алюмінієм, і навіть іншими елементами. Азотування ефективне для легуючої сталі, що має зазначені домішки;
в) ціанування - полягає в одночасному насиченні поверхні вуглецем та азотом.
Класифікація сталі
§ за хімічним складом
вуглецева
легована
§ залежно від призначення
конструкційна
інструментальна
з особливими властивостями
§ за способом надання форми та розмірів
лита
кована
катана
