Термообработка металла для придания ему прочности включает в себя серию контролируемых процессов нагрева и охлаждения, направленных на изменение микроструктуры металла и улучшение его механических свойств. Обычно процесс включает три основных этапа: нагрев металла до определенной температуры, выдержка при этой температуре в течение заданного времени, а затем охлаждение в соответствии с предписанным методом. Различные методы термообработки, такие как отжиг, отпуск и науглероживание, используются в зависимости от желаемого результата и типа металла.
Нагрев до заданной температуры:
Первым шагом в термообработке является повышение температуры металла до уровня, позволяющего изменить его микроструктуру. Эта температура зависит от типа металла и конкретного используемого процесса термообработки. Например, при отжиге металл нагревается до температуры, которая позволяет атомам двигаться более свободно, что способствует уменьшению внутренних напряжений и делает металл более мягким и пластичным.Выдерживание при этой температуре в течение необходимого времени:
Как только металл достигает необходимой температуры, он выдерживается при ней в течение определенного времени. Это время позволяет микроструктурным изменениям происходить равномерно по всему металлу. Продолжительность времени может составлять от нескольких секунд до нескольких часов, в зависимости от размера металлического изделия и специфики обработки. Например, при закалке осадком металл выдерживают при повышенной температуре, чтобы обеспечить образование второй фазы, повышающей прочность металла.
Охлаждение в соответствии с предписанными методами:
- Процесс охлаждения имеет решающее значение, поскольку он определяет конечные свойства металла. Охлаждение может быть медленным, как при отжиге, чтобы дать металлу размягчиться и снять внутренние напряжения, или быстрым, как при закалке, чтобы закалить металл, зафиксировав высокотемпературную микроструктуру. После закалки часто используется отпуск, чтобы уменьшить хрупкость, которая может возникнуть в результате быстрого охлаждения, путем повторного нагрева металла до более низкой температуры.
- Различные методы термической обработки:Отжиг:
- Этот процесс размягчает металл и повышает его пластичность путем нагрева и последующего медленного охлаждения. Он полезен для облегчения обработки или формовки металла.Отпуск:
После того как металл был закален, закалка используется для уменьшения его хрупкости путем повторного нагрева и последующего охлаждения. Этот процесс повышает вязкость и пластичность металла.
Науглероживание:
