Термоупрочнение и закалка — это методы термической обработки стали. Они делают металл твёрже, прочнее и устойчивее к износу. Без этих процессов сталь остаётся мягкой и быстрее разрушается под нагрузками.
Зачем нужна термическая обработка?
Обработанная сталь служит дольше и выдерживает большие нагрузки. Закалка увеличивает твёрдость, а термоупрочнение делает её прочной, но не хрупкой. Такие методы используют в строительстве, машиностроении и изготовлении инструментов.
Основные методы термической обработки
Существует несколько способов повышения прочности стали:
- Закалка — нагрев до высокой температуры с быстрым охлаждением. Этот метод делают для увеличения твёрдости стали. Охлаждение происходит в воде, масле или специальных газах. При этом важно правильно подобрать температуру, чтобы избежать появления трещин.
- Отпуск — снижает хрупкость после закалки. После быстрого охлаждения сталь становится твёрдой, но слишком ломкой. Чтобы снизить напряжения в металле, его подвергают отпуску. Это повторный нагрев, но уже до более низкой температуры. Он делает материал прочным и упругим.
- Нормализация — улучшает структуру и механические свойства. В процессе металл нагревают выше критической температуры, а затем медленно охлаждают на воздухе. Это улучшает зернистость стали и повышает её прочность. Метод особенно полезен для деталей, подвергающихся большим нагрузкам.
- Цементация — насыщает поверхность углеродом для повышения твёрдости. Этот процесс увеличивает износостойкость, но сохраняет пластичность внутри. Сталь нагревают в газовой или порошковой среде, насыщенной углеродом. В результате внешние слои становятся твёрдыми, а сердцевина остаётся упругой.
Как происходит закалка стали?
Процесс состоит из трёх этапов:
- Нагрев до 800–900°C. Металл помещают в печь и разогревают до высокой температуры. Точная температура зависит от состава стали. Важно не перегреть материал, чтобы не нарушить его структуру. Медленный и равномерный нагрев предотвращает появление внутренних дефектов и микротрещин.
- Выдержка при высокой температуре. Заготовку удерживают в печи некоторое время. Это необходимо, чтобы сталь полностью прогрелась по всему объёму. Выдержка длится от нескольких минут до нескольких часов в зависимости от толщины изделия. В этот момент изменяется внутренняя структура металла, что делает его более прочным.
- Резкое охлаждение в воде, масле или газе. Закалённую заготовку быстро опускают в охлаждающую среду. Выбор среды зависит от типа стали и желаемых характеристик. Вода обеспечивает максимальную твёрдость, но может вызвать растрескивание. Масло охлаждает мягче, снижая риск образования трещин. Газовое охлаждение применяется для специальных сплавов и даёт наиболее равномерное распределение свойств.
После этого проводят отпуск, чтобы уменьшить хрупкость.
Термоупрочнение: преимущества
Этот метод делает металл прочным и износостойким. Основные плюсы:
- Повышение механической прочности.
- Улучшенная устойчивость к коррозии.
- Увеличенный срок службы деталей.
Термоупрочнённую сталь используют в производстве рельсов, автозапчастей, броневых плит.
Где купить качественный металлопрокат?
Компания ПрометРесурс предлагает термоупрочнённую и закалённую сталь высокого качества. У нас — широкий ассортимент, выгодные цены и оперативная доставка.