Термическая (тепловая) обработка представляет собой совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твёрдых металлических сплавов с целью получения заданных свойств за счёт изменения внутреннего строения и структуры. Используется в качестве промежуточной операции для улучшения обрабатываемости давлением либо как окончательная операция технологического процесса.
Термообработке могут подвергаться цветные металлы, сплавы или сталь различной категории. В зависимости от выбранного режима нагрева, вида термической обработки и температуры охлаждения можно получить абсолютно уникальную структуру и свойства материала. Для работы применяют современное высокотехнологичное оборудование в виде печей.
Нагрев и последующее охлаждение с определенной скоростью и при определенных условиях устанавливается отдельно, смотря на свойства и структуру исходного металла.
Термическая обработка используется либо в качестве промежуточной операции для улучшения обрабатываемости давлением, резанием, либо как окончательная операция технологического процесса, обеспечивающая заданный уровень свойств изделия.
Среди основных методов тепловой обработки следует отметить:
- Отжиг – получение равновесной структуры, превращение в твердое состояние;
- Нормализация – нагревание изделия до аустенитного состояния (на 30-50 градусов выше АС3) и охлаждение на спокойном воздухе;
- Закаливание;
- Старение — проводится нагрев на более низкую температуру с целью выделения частиц упрочняющей фазы;
- Снятие напряжения;
- Темперирование;
- Цементация.
Преимущества проведения термической обработки:
- увеличение устойчивости к износу сплавов и материалов;
- уменьшение бракованных деталей машин и инструментов;
- снижение количества непригодных для использования деталей;
- сокращение затрат на ремонт и замену технологического инструмента и оснащения.
Сопутствующий подогрев при сварке:
В современном производстве широко распространено использование стали со специальными свойствами. Применение данных материалов позволяет получить изделия с высокой прочностью, коррозионной и химической стойкостью, способных работать в условиях критических температур и дающих дополнительные возможности по снижению веса и общей стоимости конечных изделий.
Применение предварительного, сопутствующего и последующего подогрева — эффективный метод предотвращения возможных дефектов, таких как появление горячих и холодных трещин, изменение свойств материала в зоне термического влияния при выполнении сварочных операций и других технологических операций. При резке данных материалов обычно применяется предварительный подогрев, при сварке применяется предварительный, а также сопутствующий и последующий подогрев.
Причины проведения термообработки:
- делают металл мягким;
- повышают твердость;
- влияют на электрическую и теплопроводность материалов;
- снимают напряжения, возникшие в более ранних процессах холодной обработки;
- придают металлам желаемые химические свойства.