Термическая обработка металлов и сплавов

Термическая обработка металлов и сплавов применяется в осуществлении технологических процессов на производстве по изготовлению изделий из металлического сырья. Такой вид работы с металлом широко распространена в деятельности машиностроительных предприятий и организаций, продукция которых выполняется из разнообразных высокопрочных стальных сплавов. Данный способ обработки может применяться, как промежуточный этап, который обеспечивает улучшение технических характеристик изделия при помощи воздействия на него высоким давлением, разрезанием и др. Также, термическую обработку, можно задействовать в качестве конечного процесса работы с заготовкой, который будет способствовать улучшению качеств будущего изделия в механическом, физическом и эксплуатационном плане.

Итогом термической обработки металлов и сплавов становится широкомасштабное изменение технических и технологических свойств металлических элементов. Высокий уровень увеличения механического сопротивления заготовки после термической обработки, если сравнивать с первоначальными возможностями, предоставляет широкий диапазон увеличения применяемого напряжения, позволяет варьировать с размерами и весом механизмов которые состоят из таких элементов. То есть, термический способ закаливания деталей повышает общую надежность их эксплуатации и продлевает период функционального использования. Термический способ изменения качеств металлических изделий делится на несколько видов. К ним относятся такие этапы технологических операций, как отжиг, закалка, отпуск, старение, обработка холодом.

Виды и технологии термической обработки металлов и сплавов

Горячей обработкой металлов является отжиг, процесс которого состоит в накаливании заготовки до достижения установленного уровня температуры, с последующей выдержкой материала и его охлаждением вместе с нагревательной конструкцией. Такой способ используют для облегчения операций связанных с порезкой заготовок из стали, для уменьшения твердости сплавов, с целью образования у металлической основы структуры зернистого типа. Также таким методом удаляют лишний уровень напряжения металла и снимают с состава сплавов разнообразные неоднородные вещества, которые могли попасть в структуру металлического элемента при осуществлении предыдущих процессов обработки. Отжиг воздействует на улучшение структурного состояния материала.

Такой процесс термической обработки металлов и сплавов, в зависимости от индивидуальных особенностей проведения технологических операций, разделяют на отжиг первого рода, гомогенизационная обработка, вторичное отжигание заготовки, рекристаллизационные операции, полный отжиг. Также существуют такие подвиды рабочих процессов по отжиганию металла, как неполный отжиг, диффузионный, изотермический, сфероизодирующий и светлый. Распространенным процессом работы со сталью является нормализация, которая также осуществляется при помощи высокотемпературной обработки металлов.

Закалка применяется для получения неравновесной структурной основы металлического изделия. В процессе закаливания заготовка нагревается до необходимого температурного уровня, далее выдерживается определенное время в таком состоянии и охлаждается. Результатом данной процедуры является увеличение прочности материала и его твердости, а также уменьшаются пластичные свойства металла.

Такие типы термической обработки металлов и сплавов, как отпуск и старение, а также обработка холодом, являются обязательными этапами технологического процесса. Процедура отпуска, завершая процесс термической обработки изделия, формирует структурный состав материала и его основные свойства. Процесс старения осуществляется без глобальной перемены микроструктурного состояния стали. Обработка холодом – самый новый вид термической обработки металлов, который осуществляется путем охлаждения материала до максимально низких температур.

Оборудование для термической обработки металлов и сплавов

Основным оборудованием для термической обработки металлов являются температурные печи. Основными особенностями термообрабатывающих комплексов считают возможность загружать и выгружать металлическое сырье из рабочего сектора печи без снижения температурного режима. Оборудование для выполнения процедур по закалке металла, его отжига и отпуска, обладает высокими ударопрочными качествами и оснащены специальными защитными приспособлениями, для ограждения нагревательных устройств от механического повреждения.

Главным преимуществом именно печей для закалки материала, в сравнении с другими видами приспособлений для термического воздействия на металл, является их доступная стоимость. Но, при  этом, существуют некоторые недоработки в конструкции такого оборудования, которые усложняют процесс загрузки и выгрузки сырьевой массы