Отсега нататък в строителството могат да се използват само високоякостни и висококачествени материали. И именно за да се променят естествените свойства на метала, се прилагат различни методи на топлинна обработка, като метално отгряване, което може значително да повиши неговата здравина и обработваемост.
Какво е отгряване
Отгряването е един от методите за топлинна обработка на метал и стомана. Тя се основава на нагряване до много високи температури. Това означава, че металът се загрява до желаната температура, в зависимост от целта и метода, поддържа се в това състояние за известно време и след това постепенно се охлажда.
Отгряването може да се извърши в най-различни случаи. Например, помислете за най-основните. Обикновено се провежда за следните цели:
- да се намали вътрешното напрежение на метала, което може да възникне в резултат на коване, по друг начин въздействащо върху него или механична обработка;
- за подобряване на механичните свойства и якост на метала;
- да се осигури еднаквост на структурата му;
- за подобряване на пластичността, което е много важно по време на обработката;
- да повиши нивото на устойчивост и издръжливост и т.н.
Видове функции
В зависимост от предназначението и целта на отгряване може да има следните разновидности:
- пълна и непълна;
- рекристализация;
- дифузия;
- изотермични;
- сфероидизация;
- нормализиране и т.н.
Погледнете отблизо някои от тях.
Пълна технология за отгряване
Пълното отгряване се извършва, за да се смила зърното и да се подобри качеството на обработката с помощта на режещи инструменти, както и да се елиминира вътрешното напрежение. На него се подлагат продукти, изработени от хипоевтектоидна сплав или стомана, които съдържат въглерод в количество, ненадвишаващо 0, 8%. Такива продукти включват ковани и отливки.
По отношение на технологията: продуктът е подложен на топлина, която достига критична точка от приблизително 20-50 градуса, като има символ А3. След това се държи в това състояние толкова дълго, колкото е необходимо, и бавно се охлажда. Температурата на нагряване се определя в зависимост от вида стомана според диаграмата на състоянието. За всеки тип стомана има определени температури, при които се постига необходимата степен на нагряване. Тези стойности могат да бъдат намерени в справочни таблици.
Времето за охлаждане е продиктувано и от структурата и състава на стоманата, например, продуктите от въглеродна стомана се охлаждат на 180–200 градуса на час, а нисколегираните стоманени части се охлаждат до 90 градуса на час, високоплавката стомана, ако е напълно закалена, охлажда се още по-бавно - 50 градуса един час Тъй като продуктите от високо легирана стомана често са подложени на различен тип топлинна обработка, изотермични, обаче, има изключения.
Поради пълното отгряване, нехомогенната структура на въглеродната и хипоевтектоидната стомана, състояща се от големи и малки зърна и често не отговаря на механичните си свойства, става хомогенна и гъвкава за преработка. За тези цели се извършва пълното отгряване.
Характеристики и цел на непълното отвръщане
Ако пълното отгряване е предназначено за продукти, които не отговарят на никакви изисквания, тогава непълното се извършва на същите обекти с повече или по-малко задоволителни механични свойства. Тоест, в резултат на непълна топлинна обработка, само перлитовата структура на метала ще се промени, докато феритът ще остане непроменен. "Перлит" на френски означава "перла", той е част от структурата на стомана, чугун и други железни въглеродни сплави. Перлитът се състои от ферит и цементит, образуващи евтектоидна смес. С други думи, основната цел е стоманата да стане колкото е възможно по-мека и пластична.
Технологично процесът на непълното отгряване се характеризира със степента на нагряване, в този случай достига критична точка с 30–50 градуса по-висока до А1. Температурата на нагряване достига 770 градуса, постепенното охлаждане се осъществява със скорост 60 градуса на час: първо във фурната до 600 градуса и след това на открито.
Такава топлинна обработка се използва и за евтектоидна и легирана стомана. Загрява се до критичната точка Ac1, която надвишава 10-30 градуса. В резултат на това нагряване настъпва рекристализация на сплавта, която от своя страна допринася за образуването на сферична форма на перлита. Този процес се нарича още сфероидизация.
Прекристализация и дифузия
- Рекристализационното отгряване се извършва, за да се възстанови кристалната решетка, разрушена в резултат на деформация на стомана. Деформацията води до втвърдяване, което е съпроводено с намаляване на пластичността, стоманата става много твърда, което прави неговата обработка невъзможна. Деформираната стомана се загрява до 650–680 градуса, в резултат на което феритовите и перлитовите зърна, които са в състояние, разтеглено от страната на деформация, се разпределят равномерно, възстановявайки кристалната решетка и връщайки стоманата на пластичност и мекота.
- Дифузионното отгряване се извършва, за да се уеднакви структурна хомогенност на химическо ниво, т.е. Такава необходимост може да възникне по време на втвърдяването на отлитите слитъци, в противен случай този ефект се нарича дендритна сегрегация. Хомогенизацията, или дифузионното отгряване, позволява да се елиминира дендритната сегрегация чрез придвижване на примесните атоми от частта с високи концентрации към частта, където те липсват, като по този начин се подравнява химическата структура.
За да се осъществи успешно този процес, нагряването се извършва при много високи температури, с по-дълго време на задържане и с бавно охлаждане, за разлика от видовете, разгледани по-горе. Това означава, че тези температури надвишават 1000 градуса, времето на експозиция е повече от 12 часа.
Цел на изотермичното отгряване и нормализация
Изотермичното отгряване се използва за високолегирани и високохромни стомани. Неговата характеристика се състои в нагряване на метала с 30-50 градуса над критичната точка Ас3 и при ускорено охлаждане до температура на задържане под критичната точка А1, а след това в естествено охлаждане на открито.
Този тип дава няколко видими предимства, първият от които е във времето, т.е. целият процес - от нагряване, задържане до охлаждане - отнема много по-малко време от етапа на охлаждане на детайла с пещта. Второто предимство е, че при изотермична експозиция и бързо охлаждане се постига по-гладка и равномерна структура над участъка на детайла.
- Нормализиране. Процесът на нормализиране се извършва като междинен продукт преди обработката и втвърдяването, за да се елиминира втвърдяването на работата и вътрешното напрежение. Хипоевтектоидната стомана се загрява до критична точка Ас 30–50 градуса по-висока, постепенно се охлажда на открито. Освен това, за разлика от отгряването по време на нормализирането, настъпва преохлаждане, поради което се постига по-равномерна фина и фина структура.
- Последиците от нормализирането . Значително увеличава здравината и якостта на стоманата. Нормализацията протича много по-бързо от отгряването, а нейните характеристики са много по-високи. Поради това се препоръчва да се нормализира стоманата, съдържаща въглерод в неговия състав, а не да се отгрява.