Основні види загартування сталі

Загартування — це термообробка металу, що полягає у нагріванні сталі до визаченої високої температури, витримці в високотемпературному середовищі та в подальшому швидкому охолодженні. Завдяки цьому змінюються структура та властивості сталі. Основна мета гартування сталі  — підвищення твердості та міцності цього металу, а також —  зниження її пластичності. Це робиться для того, щоб сталь могла протистояти механічним навантаженням та впливу зовнішнього середовища.

Існує декілька основних видів загартування, що використовуються спеціалізованими компаніями, що виконують термічну обробку металів — і зараз ми розглянемо їх докладніше.

Поверхневе гартування

При такому виді загартування змінюється тільки поверхневий шар сталі. Для цього використовують різні методи, такі як газополуменеве, лазерне, електричне тощо. Поверхневе загартування застосовують для збільшення зносо-стійкості деталей, що піддаються значним механічним впливам.

Об’ємне гартування

Цей вид загартування охоплює весь об’єм сталі. Об’ємний гарт може бути повним або неповним. При повному гартуванні сталь нагрівають до аустенітної області, а потім швидко охолоджують. При неповному загартуванні температура нагрівання нижча, ніж при повному, і сталь не переходить повністю в аустенітну область.

Відпустка

Після гартування сталь може мати залишкову внутрішню напругу, що зменшує її міцність. Відпустка — це процес додаткового нагрівання сталі після загартування до певної температури і витримці при ній. Під час відпустки зменшуються внутрішня напруга і твердість сталі, але ж  зберігаються її міцність і зносостійкість.

Самозагартування

Самозагартування відбувається без спеціального нагріву сталі. Воно можливе завдяки особливим властивостям деяких сплавів, які мають різну швидкість охолодження різних шарів. В результаті внутрішні шари сталі загартовуються сильніше, ніж зовнішні. Самозагартування використовується для створення деталей з різною твердістю поверхні і серцевини.

Ступінчасте загартування

Такий вид гартування передбачає нагрівання сталі до температури аустенітного перетворення, а потім її швидке охолодження в соляному розчині або маслі. Охолодження відбувається не одразу, а поступово, через декілька температурних ступенів. Це дозволяє отримати більш рівномірний розподіл твердості по об’єму сталі.

Ізотермічне загартування

Процес такого гартування полягає в тому, що сталь після нагрівання витримують при постійній температурі, поки не завершиться перехід аустеніту в ферит. Потім сталь охолоджується повільно. Ізотермічне загартування дозволяє отримувати сталь з високою пластичністю і ударною в’язкістю.

Гартування з прокатного нагріву

Процедура проводиться без попереднього нагріву заготовки. Сталь загартовується в процесі прокатки, коли вона проходить через зону охолодження. Такий метод загартування економічний і дозволяє скоротити час виробництва.

Термо-механічне гартування (ТМЗ)

ТМЗ — це спосіб змінити структуру сталі шляхом одночасного нагрівання і пластичної деформації. Нагрівання призводить до утворення аустеніту, а деформація — до його перетворення в мартенсит. ТМЗ дозволяє підвищити міцність сталі без зростання її твердості.

Дифузійне гартування

Дифузійна термообробка проводиться шляхом насичення поверхневого шару сталі атомами інших елементів. Ці атоми утворюють твердий розчин, який підвищує твердість і стійкість поверхні до зносу. Дифузійне загартування широко використовується для виготовлення інструментів і деталей машин.

Слід зазначити, що кінцевий вибір виду гартування залежить від мети, якої потрібно досягти. В принципі, кожен вид має свої плюси та мінуси, тому обов’язково слід враховувати характеристики сталі та умови подальшої експлуатації сталевої деталі.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: