Отпуск после закалки металла: Что такое закалка, отпуск стали и цвета побежалости

Содержание

Отпуск после поверхностной закалки — Энциклопедия по машиностроению XXL

Кроме описанных методов поверхностной закалки, преимущественно для небольшого числа мелких деталей простой формы, применяют нагрев детали под закалку в расплавленных металлах или солях. Отпуск после поверхностной закалки производится для снятия напряжений в зоне закалки, этим уменьшают хрупкость и повышают прочность изделий. По сравнению с обычной закалкой увеличивается износостойкость, предел выносливости возрастает в 2-3 раза.  [c.142]
ОТПУСК ПОСЛЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗАКАЛКИ  [c.148]

Отпуск после поверхностной закалки может быть осуществлён следующими способами  [c.148]

Стали GO, 65, 70, 80 и 86 обладают более высокой прочностью, износостойкостью и упругими свойствами применяют их после закалки и отпуска, нормализации и отпуска и поверхностной закалки для деталей, работающих в условиях трения при наличии высоких статических вибрационных нагрузок. Из этих сталей изготовляют пружины и рессоры, шпиндели, замковые шайбы, прокатные валки и т. д.  

[c.254]

После поверхностной закалки изделия обычно подвергают низкотемпературному отпуску при нагреве на 160—180° С с выдержкой в течение 1,5—2 ч.  [c.90]

Для деталей, у которых термическая обработка назначается после токарной или карусельной обдирочной операции, после термической обработки проводится дополнительно токарная или карусельная операция и связанные с ней все предыдущие операции. При закалке деталей на высокую твердость следует стремиться все поверхности, не проходящие шлифовки, выполнять до закалки. В маршруте при необходимости добавляется зубошлифовальная операция. Замена общей закалки деталей поверхностной закалкой дает большую экономию в металле, снижает затраты труда и сокращает цикл производства. Для деталей, подвергаемых поверхностной закалке газовым пламенем или токами высокой частоты, операция поверхностной закалки и низкий отпуск почти всегда назначаются последними иногда после поверхностной закалки предусматривается зубошлифовальная операция.  

[c.339]

После поверхностной закалки для снятия внутренних остаточных напряжений детали подвергают низкотемпературному отпуску. Иногда для крупногабаритных деталей применяют самоотпуск (отпуск за счет тепла детали).  [c.51]

Стали 60, 65,. .., 85 с высоким содержанием (0,6…0,85%) углерода обладают повышенными прочностью, износостойкостью и упругими свойствами. Их применяют после закалки и отпуска, нормализации и отпуска и поверхностной закалки. Из сталей 65, 70, 75, 80, 85 изготавливают детали, работающие в условиях трения и вибрационных нагрузок прокатные валки (сталь 60), крановые колеса (сталь 75), диски сцепления и впускные клапаны компрессоров (сталь 85), а также пружины и рессоры (ГОСТ 14959—79).  

[c.168]

Поверхностно-закаленная неотпущенная сталь разрушается хрупко (см. рис. 20). Низкий отпуск, незначительно снижая твердость поверхностно-закаленного изделия, существенно (часто в 1,5—2 раза) повышает сопротивление стали хрупкому разрушению. На рис, 21 приведены эпюры остаточных напряжений после поверхностной закалки при индукционном нагреве. В поверхностно-закаленной детали имеет место упругое сжатие поверхностных слоев (0=7О- -8О кгс/мм ), сердцевина растянута при напряжения 30—40 кгс/мм .  

[c.261]


При поверхностной закалке нагреву подвергаются только наружные слои металла, при этом не возникает значительных деформаций (коробления) зубчатых колес. В связи с этим припуски на последующее шлифование невелики, а при сравнительно невысокой точности (например, не выше 7-й степени) зубчатые колеса после поверхностной закалки могут не подвергаться дополнительной обработке. Толщина закаленного слоя при поверхностной закалке назначается обычно в пределах (0,25-4— -0,40)ш, а твердость после закалки с низким отпуском при охлаждении водой или маслом достигает значений 48 — 62 НК С. Твердым поверхностным слоям при такой термообработке соответствует вязкая сердцевина зубьев, что обеспечивает высокую выносливость при изгибе зубчатых колес.  
[c.29]

Для деталей, подвергаемых поверхностной закалке газовым пламенем или токами высокой частоты (главным образом шестеренных), операции поверхностной закалки и низкого отпуска назначаются последними иногда после поверхностной закалки предусматривается зубошлифовальная операция.  [c.213]

После поверхностной закалки обычно следует низкотемпературный отпуск (160—200°С) в печах, расплавленных солях при нагреве токами высокой или  

[c.543]

Стали 60, 65, 70, 75, 80 и 85 обладают высокой прочностью (Од = 69 -ь 115 кГ/мм , 00,2 = 41 100/сГ/жж ), износостойкостью и высокими упругими свойствами применяются после закалки и отпуска, нормализации и отпуска и поверхностной закалки для деталей, работающих в условиях трения прн наличии высоких статических и вибрационных нагрузок. Из этих сталей изготовляют пружины и рессоры, шпиндели, замковые шайбы, прокатные валки, бандажи трамвайных вагонов и т. д.  [c.270]

Для изделий из углеродистых сталей предварительная нормализация обеспечивает после поверхностной закалки высокое качество закалённого слоя, не уступающее предварительно улучшенному состоянию путём закалки и высокого отпуска.  

[c.121]

Предварительная закалка с высоким отпуском подготавливает структуру легированной стали к поверхностной закалке, в результате чего после поверхностной закалки получается одно- родная качественная структура и равномерная твёрдость.  [c.121]

Отпуск всей детали в ванне или печи при низких температурах после поверхностной закалки можно осуществлять в масляных электрических ваннах и в электрических печах сопротивления. Отпуск при повышенных температурах в пределах 200—500° наиболее рационально осуществлять в электрических печах.  [c.149]

В табл. 22 приводятся основные данные некоторых шахтных цилиндрических печей, рекомендуемых для отпуска деталей после поверхностной закалки, а на фиг. 78 схема печи ПН-32. Применение этих печей не вызывает каких-либо затруднений и не требует специальных мер по технике безопасности. Поэтому электрические агрегаты для отпуска могут быть рекомендованы  

[c.149]

При выборе способа отпуска деталей после поверхностной закалки нужно иметь в виду, что применение отпуска в печах  [c.150]

Применение низкочастотного индукционного тока для отпуска деталей после поверхностной закалки имеет ряд преимуществ перед высокочастотным током. Прн низкочастотном токе достигается более благоприятное распределение тепла в нагреваемой детали. Кроме того, в этом случае отпадает необходимость в дорогостоящем высокочастотном генераторе.  

[c.152]

Чугунные гильзы цилиндров двигателя КДМ-46 после поверхностной закалки подвергаются низкому отпуску в специально изготовленной автоматической печи зигзаг , установленной  [c.166]

С HR 58—63), но если деталь не имеет вязкой сердцевины, то она не выдерживает динамических нагрузок. Поэтому низкому отпуску подвергают детали после термической обработки, приводящей к поверхностному упрочнению, для повышения твердости и износостойкости при сохранении высокого сопротивления динамическим нагрузкам из-за высокой пластичности сердцевины (т. е. после поверхностной закалки и процессов химико-термической обработки — цементации, цианирования или нитроцементации). Низкому отпуску подвергают также режущий и измерительный инструмент из углеродистых и низколегированных сталей, детали подшипников качения, основными требованиями к которым являются высокая твердость и износостойкость.  

[c.72]


В качестве электродов обычно применяются медные ролики, катящиеся по поверхности детали (фиг. 15), Контактный способ нагрева применяется также и для отпуска мест, подлежащих механической обработке (например, сверлению) после поверхностной закалки.  [c.126]

Контактный способ нагрева применяется также и для отпуска мест, подлежащих механической обработке (например, сверлению) после поверхностной закалки.  

[c.77]

Низкотемпературному отпуску подвергают режущий и мерительный инструмент из углеродистых и низколегированных сталей, а также детали после поверхностной закалки или химико-термической обработки цементации, цианирования или нитроцементации.  [c.444]

Объемная закалка серого чугуна производится в масле после нагрева до температуры 850—880° С с последующим отпуском при 250—350 С твердость после отпуска = 40 -i- 50, твердость после поверхностной закалки т. в. ч. — выше  [c.252]

Низкий отпуск (150…250 °С) применяют для режущего, измерительного инструмента, деталей подщипников качения, а также деталей после поверхностной закалки, цементации, нитроцементации и цианирования.  

[c.368]

За счет теплоотвода от поверхностного слоя в средние слои металла происходит естественный отпуск изделия после поверхностной закалки, обусловливающий образование ряда переходных структур. На фиг. 119 показана зависимость твердости после поверхностной закалки от содержания углерода в стали, а на фиг. 120 —изменение твердости и структуры по глубине закаленного слоя. Для получения достаточной твердости поверхностного слоя необходимо применять сталь, содержащую 0,40—0,55% углерода.  [c.279]

Рассмотрим некоторые наиболее распространенные низкоуглеродистые стали, применяемые для изготовления цементуемых деталей. Как уже указывалось, для этой цели применяют стали с низким содержанием углерода (0,1—0,25%) с тем, чтобы после цементации, закалки и низкого отпуска получить твердый поверхностный слой и вязкую сердцевину. Твердость поверхности после такой обработки будет около HR 60, а сердцевины — порядка HR 15—30.  

[c.376]

На рис. 197 показаны остаточные напряжения в поверхностном слое после закалки ТВЧ, отпуска и наклепа. Закалка (кривая 1) создает остаточные напряжения сжатия 73 кгс/мм на глубине до 0,8 мм. Отпуск при 100°С несколько снижает напряжения сжатия (кривая 2) в связи с превращением мартенсита закалки в мартенсит отпуска. С дальнейшим повышением температуры отпуска (постепенное превращение мартенсита отпуска в троостит) напряжения сжатия существенно уменьшаются (кривые 3, 4) и при 400°С (полное превращение мартенсита в троостит) практически исчезают (кривая 5). Наклеп (кривые 6-8) создает в поверхностном слое напряжения сжатия 80 кгс/мм почти независимо от вида предшествующей термообработки (при сопоставлении попарно кривых 3 — 7 и 4-8 отчетливо видно наложение напряжений сжатия, вызванных наклепом, на постепенно снижающиеся с повышением температуры отпуска закалочные напряжения).  [c.320]

Исследования проводили на консольных ступенчатых образцах с диаметром рабочей части 20 мм, различную концентрацию напряжений в которых создавали, изменяя радиус закругления галтели при сохранении постоянным соотношения диаметров рабочей и посадочной части образца. Для получения сопоставимых результатов испытаний на усталость образцов с остаточными напряжениями и без них термообработку (отличающуюся только температурой отпуска после закалки) проводили, охлаждая образцы либо на воздухе, либо в воде. Механические свойства исследуемой стали (табл. 13), изменяющиеся с повышением температуры отпуска, практически не зависят от среды, в которой проводится охлаждение. Вместе с тем охлаждение в воде приводит (в отличие от охлаждения на воздухе) к образованию в поверхностных слоях образцов остаточных на-прялповышением температуры отпуска. Значения этих напряжений, определенные для цилиндрических образцов диаметром 20 мм и длиной 150 мм, после отпуска при температурах 500, 600, 650 и 700 °С и охлаждения в воде составили 65, 270, 380 и 470 МПа соответственно.  [c.92]

В закалённых с поверхности (газовой горелкой) зубьях также могут иметься остаточные напряжения растяжения порядка 2000— 3000 Kzj M в зависимости от температуры и длительности отпуска после поверхностной закалки. При расчёте на изгиб закалённых с поверхности зубьев улучшенных зубчатых колёс необходимо также учитывать снижение механических свойств материала у корня зуба, происходящее в результате высокого отпуска при поверхностной закалке.  [c.274]

Отпуск после поверхностной закалки производят в соответствии е требованиями к твердости детали. В общем случае повышение сопротивления хрупкому разрушению, имеющее место при поверхностной закалке, позволяет применять более низкий отпуск, чем после обычной печной закалки. Многие детали после поверхностной закалки подвергают самоотпуску, осуществляемому за счет внутреннего тепла, остающегося в сердцевине детали после нагрева и дозированного охлаждения при закалке. Время охлаждения выбирают таким, чтобы после охлаждения поверхность нагрелась до требуемой температуры. Для получения заданной твердости температура нагрева при самоотпуске доАжна быть нд 70—100° С выше температуры при отпуске в печи.  [c.613]

При поверхностной закалке деталь изготовляется из среднеуглеродистой стали. Вначале для придания окончательных свойств сердцевине всю деталь нормалируют или улучшают, а затем упрочняемому месту дают поверхностную закалку на глубину до 2 м. Нагрев под закалку производят чаще всего индуктором, имеющим форму контура упрочняемой поверхности и питающимся током высокой частоты. За очень короткое время обрабатываемая поверхность прогревается до аустенитного состояния на требуемую глубину, после чего охлаждается струями воды. После поверхностной закалки деталь проходит низкий отпуск.  [c.38]


На рис. 22 показано влияние низкого отпуска на прочность стали, закаленной при индукционном нагреве. Прочность как насквозь закаленных образцов (т. е. прочность слоя закалки), так и поверхностно-закаленных значительно увеличивается при низком отпуске (в данном случае примерно в 2 раза), поэтому после поверхностной закалки обязательно применение низкого отпуска (или самоот-пуска).  [c.263]

После поверхностной закалки следует низкий отпуск (160—200°), цель даторого — уменьшить внутренние напряжения, возникающие в процессе закалки, без существенного понижения твердости. Применяется отпуск всей детали в печи или ван не и электроотпуск с применением индукционного нагрева. В последнем случае могут использоваться токи и промышленной и повышенной частоты. Отпуск током промышленной частоты (50 гц) осуществляется при небольших мощностях (30— 50 вт см-) и коротких выдержках (20—40 сек.).  [c.188]

Поверхностная закалка т. в. ч. Поверхностной закалке подвергаются преимущественно перлитные чугуны с содержанием связанного углерода выше 0,6%. Обычная глубина закалки чугунных деталей составляет 1,5—4 мм твердость закаленного слоя HR > 40 (45). Высокая твердость (HR > 55) может быть получена при поверхностной закалке модифицнрован-ных, легированных и высокопрочных чугунов. Поверхностная закалка сопровождается отпуском, цель которого — ослабить внутренние напряжения, не изменяя или в незначительной сте-ненп изменяя твердость. Обычная температура отпуска после новерхностной закалки 175—200°.  [c.689]

Низкий отпуск на отпущенный мартенсит (120—250 С) широко применяют после закалки инструментов, цементованных и циани-рованных изделий и после поверхностной закалки. Цель низкого отпуска — уменьшение остаточных закалочных напряжений температуру низкого отпуска выбирают такой, чтобы твердость и износостойкость не снизились или слабо снизились. Выдержка при температуре низкого отпуска обычно не превышает 1—3 ч с дальнейшим увеличением выдержки остаточные натяжения очень слабо уменьшаются.  [c.349]

При поверхностной закалке с иснользованнем индукционного пагрева можно [юлуч1ггь твердость на HR 3—6 ед. больше, чем при закалке после нагрева в печи. Это часто объясняется высокой скоростью охлаждения при иоверхностной закалке в мартенситном интервале температур, исключающей возможность отпуска в процессе закалки.  [c.223]


Отпуск (металлов) — это… Что такое Отпуск (металлов)?

Отпуск металлов, вид термической обработки, заключающийся в нагреве закалённого сплава до температуры ниже нижней критической точки, выдержке и последующем охлаждении. Термин «О.» применяют главным образом к сталям. Процессы распада зафиксированного закалкой состояния других сплавов чаще называют старением (см. Старение металлов). Основное назначение О.≈ достижение необходимых свойств стали, в особенности оптимального сочетания прочности, пластичности и ударной вязкости. С повышением температуры свойства стали изменяются постепенно, однако наблюдаются сравнительно узкие интервалы температур резкого их изменения. В соответствии с этими интервалами различают первое (100≈150° С), второе (250≈300° С) и третье (325≈400° С) превращения. При первом происходит уменьшение, при втором ≈ увеличение, при третьем ≈ значительное уменьшение объёма металла.

═ Большую роль в выяснении сущности процессов О. сыграли рентгеноструктурные исследования Г. В. Курдюмова, показавшие, что первое и третье превращения связаны с распадом мартенсита, а второе ≈ остаточного аустенита. Распад мартенсита в процессе О. при 100≈150° С имеет двухфазный характер; наряду с твёрдым раствором исходной концентрации появляется раствор, содержащий 0,25≈0,3% углерода. При О. в интервале температур до 200≈300° С из твёрдого раствора выделяется низкотемпературный карбид железа, а при более высоких температурах ≈ цементит. Традиционная классификация превращений при О. имеет относительную ценность. В низкоуглеродистых сталях (до 0,2% углерода) отсутствует первое превращение. Легирование Cr, Mo, W, V, Со, Si сдвигает второе превращение при О. к более высоким температурам. В сталях, легированных Mo, W, V, при О. в интервале температур 450≈550° С наблюдается выделение частиц карбидов этих элементов в дисперсной форме, что вызывает так называемое вторичное твердение. В конечном счёте высокий О. приводит к превращению структуры стали в феррито-карбидную смесь.

═ Процессы, происходящие в закалённой стали при вылёживании и нагреве, на основании современных экспериментальных данных представляются следующим образом: перераспределение атомов углерода в мартенсите ≈ сток некоторой части атомов углерода к дислокациям и к границам мартенситных кристаллов, перемещения их в порах кристаллической решётки; распад мартенсита с образованием выделений той или иной карбидной фазы в зависимости от температуры О., легирования, реальной структуры кристаллов мартенсита; релаксация внутренних микронапряжений в результате микропластической деформации; превращения остаточного аустенита в зависимости от легирования и температурного интервала ≈ бейнитное и перлитное; превращение остаточного аустенита при охлаждении после О. (вторичная закалка).

═ С повышением температуры О. твёрдость и прочность понижаются, пластичность и ударная вязкость повышаются; понижается критическая температура хладноломкости (Ткр). При О. до 300° С повышается сопротивление малым пластическим деформациям. При О. в интервалах температур 300≈400° С и 500≈600° С, особенно в легированных сталях, наблюдается падение ударной вязкости и повышение Ткр ≈ явления необратимой и обратимой отпускной хрупкости. Быстрое охлаждение после О. при 600≈650° С и легирование Mo, W подавляют обратимую хрупкость. Низкий О. (120≈250° С) главным образом уменьшает склонность к хрупкому разрушению и используется при термообработке инструментальных, цементуемых и высокопрочных конструкционных сталей, О. при 300≈400° С применяется при термообработке пружин и рессор, высокий О. (450≈650° С) ≈ при термообработке деталей машин, испытывающих динамические и вибрационные нагрузки.

═ Лит.: Курдюмов Г. В., Явления закалки и отпуска стали, М., 1960; его же, О кристаллической структуре закаленной стали, в сборнике: Проблемы металловедения и физики металлов, сб. 9, М., 1968; Гуляев А. П., Термическая обработка стали, 2 изд., М., 1960.

═ Р. И. Энтин.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Отпуск стали: технологии термической обработки

При закалке металлов образуется внутреннее напряжение. Если его не устранить, готовое изделие будет иметь высокий показатель хрупкости. Пластичность будет значительно ниже нормы. Для устранение этих проблем используется отпуск стали. Это один из нескольких процессов термической обработки металлов.

Отпуск стали

Что такое отпуск?

Отпуск металла — термический процесс, который применяется для всех закалённых деталей. Многие начинающие мастера не понимают, насколько для материала важна совокупность этапов термической обработки. Термообработка металлов позволяет улучшить характеристики металлической детали. В ходе подобной обработки изменяется структура стали. Из-за этого ухудшаются или улучшаются отдельные свойства материала.

Такая термообработка позволяет снять внутреннее напряжение, образующееся после закалки стали. Если этого не сделать материал будет хрупким и не выдержит серьёзных нагрузок. Помимо снятия внутренних напряжений, этот процесс увеличивает твердость стали. Это важная особенность при изготовлении инструментов и деталей для промышленного оборудования.

Температурный режим выбирают в зависимости от того, какую марку материала будут обрабатывать. Исходя из этого металл можно охлаждать в разных растворах:

  • в емкостях, заполненных расплавленной щелочью;
  • в ваннах, заполненных селитрой;
  • в емкостях с маслом или водой.

На производстве металлические детали охлаждают в печах. При этом на оборудование устанавливается система принудительной вентиляции.

Виды

Температура отпуска стали считается самым главным параметром при проведении этого технологического процесса. Существует три вида термической обработки отпуском. Особенности проведения технологического процесса зависят от типа термообработки.

Низкий

Термообработка подразумевает под собой охлаждение закаленной стали до температур ниже критической. Скорость охлаждения при этом зависит от марки материала. Металл разогревается до температуры в 250 градусов по Цельсию. Низкий отпуск используется для обработки деталей, прошедших цементацию или нитроцементацию. Мастера могут проводить данный вид термообработки при проведении токов высокой частоты через заготовку.

Средний

Процесс среднего отпуска проходит в температурном режиме от 350 до 400 градусов по Цельсию. При проведении этого метода, уменьшается размер зёрен в структуре материала. Снижается внутреннее напряжение. Если не «отпустить» заготовку, механические нагрузки быстро выведут её из строя. Это необходимая процедура при обработке упругих деталей.

Высокий

Высокий отпуск представляет собой технологию нагрева закалённых сталей до высоких температур. Температурный диапазон, при котором протекает этот процесс — 450–550 градусов по Цельсию. Заготовки из углеродистых сталей могут разогреваться до больших температур. При этом изменяется структура материала. Может меняться форма заготовки и размер зёрен.

В процессе разогревания, увеличиваются частицы цементита. Благодаря этому зёрна приобретают форму сфер. Применяется эта технология для конструкционных металлов. Такая обработка считается обязательной при изготовлении износоустойчивых деталей.

Высокий отпуск стали

Явление отпускной хрупкости

Отпускная хрупкость — процесс изменение ударной вязкости материала. Он становится более хрупким, неустойчивым к физическим нагрузкам. При этом другие характеристики не меняются. Появляться такие изменения могут при температурном диапазоне 250–550 градусов.

Чтобы повысить показатель прочности, нужно провести дополнительную термическую обработку. Однако на втором этапе нагревания и остужения необходимо быстро отсудить заготовку. Для этого её погружают в воду или масло.

Термообработка инструментальных сплавов

Инструментальные сплавы или быстрорежущие металлы, использующиеся для изготовления износоустойчивых инструментов, обязательно подвергаются термообработке. При повышении температур у них не увеличивается показатель пластичности и не снижается прочность.

Чтобы улучшить характеристики инструментальных сплавов, в их состав добавляют легирующие присадки — вольфрам, молибден, ванадий или кобальт. Далее заготовки закаляются при температуре в 1200 градусов.

Отпуск считается одним из ключевых этапов термообработки. Он позволяет снять внутреннее напряжение, повысить прочность металла. Важно подобрать правильный температурный режим и скорость охлаждения заготовки. Для охлаждения применяются емкости с различными растворами.

 

Отпуск стали | Мир сварки

 Отпуск стали

Отпуск заключается в нагреве закаленной стали до температур ниже Ас1 выдержке при заданной температуре и последующем охлаждении с определенной скоростью. Отпуск является окончательной операцией термической обработки, в результате которой, сталь получает требуемые механические свойства. Кроме того, отпуск полностью или частично устраняет внутренние напряжения, возникающие при закалке. Эти напряжения снимаются тем полнее, чем выше температура отпуска. Так, например, осевые напряжения в цилиндрическом образце из стали, содержащей 0,3 % С, в результате отпуска при 550 °С уменьшаются с 60 до 8 кгс/мм2. Так же сильно уменьшаются тангенциальные и радиальные напряжения.

Наиболее интенсивно напряжения снижаются в результате выдержки при 550 °С в течение 15–30 мин. После выдержки в течение 1,5 ч напряжения снижаются до минимальной величины, которая может быть достигнута отпуском при данной температуре.

Скорость охлаждения после отпуска также оказывает большое влияние на величину остаточных напряжений. Чем медленнее охлаждение, тем меньше остаточные напряжения. Быстрое охлаждение от 600 °С создает новые тепловые напряжения. По этой причине изделия сложной формы во избежание их коробления после отпуска при высоких температурах следует охлаждать медленно, а изделия из легированных сталей, склонных к обратимой отпускной хрупкости, после отпуска при 500–650 °С во всех случаях следует охлаждать быстро.

Основное влияние на свойства стали оказывает температура отпуска. Различают три вида отпуска.

 Низкотемпературный отпуск стали

Низкотемпературный (низкий) отпуск проводят с нагревом до 150–200 °С, реже до 240–250 °С. При этом снижаются внутренние напряжения, мартенсит закалки переводится в отпущенный мартенсит, повышается прочность и немного улучшается вязкость без заметного снижения твердости. Закаленная сталь (0,5–1,3% С) после низкого отпуска сохраняет твердость в пределах HRC 58–63, а следовательно, высокую износостойкость. Однако такое изделие (если оно не имеет вязкой сердцевины) не выдерживает значительных динамических нагрузок.

Низкотемпературному отпуску подвергают поэтому режущий и измерительный инструмент из углеродистых и низколегированных сталей, а также детали, претерпевшие поверхностную закалку, цементацию, цианирование или нитроцементацию. Продолжительность отпуска обычно 1–2,5 ч, а для изделий больших сечений и измерительных инструментов назначают более длительный отпуск.

 Среднетемпературный отпуск стали

Среднетемпературный (средний) отпуск выполняют при 350–500 °С и применяют главным образом для пружин и рессор, а также для штампов. Такой отпуск обеспечивает высокие предел упругости, предел выносливости и релаксационную стойкость. Структура стали (0,45–0,8 % С) после среднего отпуска – троостит отпуска или троостомартенсит с твердостью HRC 40–50. Температуру отпуска надо выбирать таким образом, чтобы не вызвать необратимой отпускной хрупкости.

Охлаждение после отпуска при 400–450 °С следует проводить в воде, что способствует образованию на поверхности сжимающих остаточных напряжений, которые увеличивают предел выносливости пружин.

 Высокотемпературный отпуск стали

Высокотемпературный (высокий) отпуск проводят при 500–680 °С. Структура стали после высокого отпуска – сорбит отпуска. Высокий отпуск создает наилучшее соотношение прочности и вязкости стали.

Закалка с высоким отпуском по сравнению с нормализованным или отожженным состоянием одновременно повышает пределы прочности и текучести, относительное сужение, и особенно ударную вязкость (таблица 1). Термическую обработку, состоящую из закалки и высокого отпуска, называют улучшением.

Улучшению подвергают среднеуглеродистые (0,3–0,5 % С) конструкционные стали, к которым предъявляются высокие требования к пределу текучести, пределу выносливости и ударной вязкости. Однако износостойкость улучшенной стали вследствие ее пониженной твердости не является высокой.

Таблица 1 — Влияние термической обработки на механические свойства углеродистой стали с 0,42% С*
Термическая обработкаσвσтδψан,
кгс·м/см2
кгс/мм2%
Отжиг при 880 °С553520599
Закалка с 880 °С (охлаждение в воде) и отпуск при 300 °С13011012353
Закалка с 880 °С (охлаждение в воде) и отпуск при 600 °С6243225514
* Заготовка диаметром 12 мм.

Улучшение значительно повышает конструктивную прочность стали, уменьшая чувствительность, к концентраторам напряжений, увеличивая работу пластической деформации при движении трещины (работу развития трещины) и снижая температуру верхнего и нижнего порога хладноломкости.

Отпуск при 550–600 °С в течение 1–2 ч почти полностью снимает остаточные напряжения, возникшие при закалке. Чаше длительность высокого отпуска составляет 1–6 ч – в зависимости от габаритных размеров изделия.

Термическая обработка

Отжиг
Отжиг — термическая обработка металла, при которой производится нагревание металла, а затем медленное охлаждение. В процессе отжига достигается однородная зернистая микроструктура материала, происходит растворение микровключений, при охлаждении образуется неравновесная структура мартенситного типа.

Твердость металла снижается, растут пластичность и ударная вязкость, снимается наклеп. При отжиге происходят процессы гомогенизации, отдыха металла и рекристаллизации.

Закалка
Закалка — термическая обработка стали (сплавов), основанная на перекристаллизации стали (сплавов) при нагреве до температуры выше критической; после достаточной выдержки при критической температуре для завершения термической обработки следует быстрое охлаждение.

Нагрев и охлаждение осуществляется с повышенной скоростью в воде, масле или других жидкостях. Происходит увеличение твердости и прочности, ударная вязкость снижается.

Отпуск
Отпуск — термическая обработка стали (сплавов), повышающая вязкость, уменьшающая твердость и хрупкость металла, проводимая после закалки для уменьшения или снятия остаточных напряжений в стали и сплавах или для снижения напряжений после сварки в сварных швах деталей.

В зависимости от требований к изделиям, отпуск проводят при различных температурах:

Низкий отпуск (150÷200 °С)
Применяется для инструментальных сталей, деталей, работающих на истирание, структура – отпущенный мартенсит.

Средний отпуск (300÷500 °С)
Применяется для рессор, пружин, штампов, пил и сверл по дереву, структура – тростит отпуска.

Высокий отпуск (500÷680 °С) или улучшение
Применяется для сварных соединительных деталей трубопроводов и деталей из нержавеющих и прочих легированных сталей для оптимального соотношения прочности и ударной вязкости.

Нормализация
Нормализация — термическая обработка, при которой материал нагревают до температуры закалки, выдерживают при этой температуре, а потом охлаждают на воздухе. Сталь в итоге получается более мелкозернистая, а ударная вязкость, прочность и твердость выше, чем при отжиге.


Отпуск углеродистой и среднелегированных сталей

 

После закалки изделия подвергаются отпуску при различных температурах. Отпуск бывает низко-, средне- и высокотемпературным.

Температура низкотемпературного отпуска (150 — 250° С) выбирается в зависимости от химического состава так, чтобы получить требуемые механические свойства.

Низкотемпературный отпуск

В большинстве случаев считают, что низкотемпературный отпуск предназначен лишь для снижения внутренних напряжений первого рода, и совершенно не учитывают существенное повышение прочности. Однако, снижение напряжений первого рода при низкотемпературном отпуске приводит к существенному повышению сопротивления отрыву. Повышаются прочность, пластичность и вязкость закаленной стали. Для этого отпуск при температуре 150 — 250° С должен быть не менее 2 — 5 ч.

Среднетемпературный отпуск

Среднетемпературный отпуск производится при температуре 300 — 450° С. В углеродистой стали происходит практически полное выделение углерода из решетки Fe, и структура представляет собой дисперсную смесь кристаллов феррита и цементита (троостит). В легированных сталях процесс распада затягивается до более высоких температур. Время отпуска выбирается в соответствии с требованиями по механическим свойствам. При этих температурах производится отпуск рессор и пружин. Основными легирующими элементами, используемыми для легирования рессорных и пружинных сталей, являются марганец, кремний (стали 60Г, 60С). Иногда применяется хром и ванадий (сталь 50ХФА). Для изготовления мелких пружин применяется холодноволоченая проволока ОВС (содержание углерода 0,9%), подвергаемая после навивки отпуску при температуре 350° С для стабилизации размеров. Тонкие и плоские пружины изготавливают из закаленной стали У9. Среднетемпературный отпуск обеспечивает наиболее высокий предел упругости, усталости при умеренной пластичности и вязкости. Отпуск пружин и рессор производится обычно на специальных оправках или приспособлениях.

Высокотемпературный отпуск

Высокотемпературный отпуск производится при температуре 500 — 650°С. Структура стали состоит из рекристаллизованиых зерен феррита и карбидов (сорбит). Цель его — получение определенного сочетания прочностных свойств.

Термическая обработка, состоящая из закалки и высокотемпературного отпуска, называется улучшением. В качестве улучшаемых используют среднеуглеродистые стали с содержанием различного количества легирующих элементов: хрома, никеля, марганца, кремния, молибдена и вольфрама (стали 40, 45, 40Х, 45Х, 40ХНМ). Часто в качестве улучшаемых используют стали с меньшим содержанием углерода (18Х2Н4ВА) и нержавеющие.

Температура и время

Температуру и время отпуска выбирают исходя из требуемых для деталей механических свойств, используя диаграммы зависимости механических свойств от температуры отпуска. Однако эти диаграммы построены для определенного химического состава. Фактически, вследствие колебания химического состава стали в пределах марки, возникает колебание механических свойств Большое значение для получения заданных механических свойств имеет длительность выдержки при отпуске. Ее выбирают так, чтобы обеспечить полный прогрев изделия и дополнительную выдержку для получения заданных свойств. Чем выше температура, тем меньше должна 6ыть выдержка для получения одинаковых свойств. Для получения более высокой пластичности и вязкости при одинаковой прочности выгодно применять более высокую температуру отпуска. Но это требует от термиста высокой квалификации. Практически для верхнего и нижнего пределов по химическому составу применяемых марок сталей необходимо построить соответствующие графики и по ним устанавливать режим отпуска.

Повышение производительности

При массовом производстве для получения стабильных механических свойств стремятся сужать пределы по химическому составу (селективные марки). Это создает определенные затруднения металлургическим заводам при выплавке стали, поэтому на одном предприятии для различных деталей желательно применять близкие по химическому составу стали.

Многие улучшаемые стали склонны к отпускной хрупкости второго рода (чувствительность к скорости охлаждения). Чтобы вязкость не снижалась, после выдержки при температуре отпуска производится ускоренное охлаждение. Некоторые стали (40ХНМА, 18ХН4ВА), содержащие молибден и вольфрам, практически не склонны к отпускной хрупкости, поэтому могут охлаждаться после отпуска с низкой скоростью.

Похожие материалы

Почему после закалки проводят отпуск?

Производство металлов включает в себя множество процессов, предназначенных для изменения и настройки свойств металлических изделий, чтобы они идеально соответствовали любому конкретному применению. Хотя большинство людей ежедневно взаимодействуют с готовыми металлическими изделиями, многие из них не очень хорошо разбираются в некоторых наиболее распространенных процессах изготовления металлов. Один из наиболее частых вопросов, возникающих у людей при изготовлении металлов, заключается в том, почему после закалки металла в Гастонии, Северная Каролина, проводится отпуск.Продолжайте читать, чтобы узнать больше об этих процессах.

Основы отпуска и закалки

Чтобы понять, почему отпуск металла в Gastonia, NC выполняется после закалки, полезно узнать немного больше об обоих этих процессах. Закалка — это процесс, который используется для затвердевания и упрочнения металлических сплавов. Во время закалки нагретый металл погружают в охлаждающую среду, такую ​​как рассол, вода или масло, что приводит к его очень быстрому охлаждению. Это быстрое охлаждение предотвращает некоторые проблемы, которые могут быть вызваны процессами более постепенного охлаждения металла, и гарантирует, что металл будет достаточно твердым и прочным для различных применений.Однако закалка также приводит к тому, что металл становится хрупким. Для восстановления пластичности металл подвергают отпуску в Гастонии, Северная Каролина.

Закалка металла — это процесс термической обработки, используемый для снижения твердости металлических сплавов и повышения их долговечности. Во время отпуска металл нагревается до определенной температуры в течение определенного периода времени, чтобы уменьшить хрупкость металла и повысить его пластичность. Точная температура и период отпуска варьируются в зависимости от желаемых результатов и применения, для которого будет использоваться металл.Твердые инструменты обычно закаляются при гораздо более низких температурах, чем пружины или другие гибкие механические детали.

Почему после закалки проводят отпуск

Причина, по которой отпуск проводится после закалки металла, заключается в том, что процесс отпуска предназначен для противодействия хрупкости, которая может быть вызвана процессом закалки. Используя как закалку, так и отпуск для обработки металлических изделий, производители могут добиться преимуществ в твердости закалки и пластичности и долговечности за счет отпуска.Эти процессы используются вместе для достижения наилучших возможных свойств металлических деталей, изделий и материалов.

Закалка и отпуск металла не всегда используются одинаково. Различные металлические материалы и области применения требуют различных протоколов закалки и отпуска для достижения желаемых результатов. Профессиональные специалисты по обработке металлов знают, как настроить эти процессы, чтобы получить наилучшие результаты для конкретного применения.

Получить дополнительную информацию об отпуске и закалке

Если у вас есть дополнительные вопросы об отпуске и закалке металлов в Гастонии, Северная Каролина, обращайтесь к J.F. Heat Treating Inc. Уже более трех десятилетий мы предоставляем нашим клиентам комплексные услуги по обработке металлов, включая закалку и отпуск, для подготовки металлических сплавов для самых разных применений. Независимо от ваших конкретных потребностей для вашего проекта, наша команда сможет помочь вам на каждом этапе пути. Позвоните нам сегодня, чтобы начать пользоваться нашими услугами.

Разница между отжигом и отпуском

В чем разница между отжигом и отпуском?

Разница между отжигом и отпуском сводится к тому, как они обрабатываются.Отжиг включает в себя нагрев стали до определенной температуры, а затем охлаждение с очень медленной и контролируемой скоростью, тогда как отпуск включает в себя нагрев металла до точной температуры ниже критической точки и часто выполняется на воздухе, в вакууме или в инертной атмосфере.

Термическая обработка

Термическая обработка используется для изменения физических и механических свойств металла без изменения его формы. Это важные процессы в производстве металлов, которые улучшают желаемые характеристики металла, позволяя при этом проводить дальнейшую обработку.

Различные процессы термообработки включают тщательно контролируемый нагрев и охлаждение металла. Сталь, например, обычно подвергают термообработке для использования в различных коммерческих целях.

Общие цели термической обработки:

  • Повышение прочности
  • Увеличить твердость
  • Повышение прочности
  • Улучшить обработку
  • Улучшить формуемость
  • Повышение пластичности
  • Повышение эластичности

Стадия охлаждения оказывает различный эффект в зависимости от металла и процесса.Когда сталь быстро охлаждается, она затвердевает, тогда как стадия быстрого охлаждения при отжиге на твердый раствор размягчает алюминий.

Несмотря на то, что существует множество видов термической обработки, наиболее важными из них являются отжиг и отпуск.

Отжиг

Отжиг включает в себя нагрев стали до определенной температуры и последующее охлаждение с очень медленной и контролируемой скоростью.

Отжиг обычно используется для:

  • Размягчение металла для холодной обработки
  • Улучшение обрабатываемости
  • Повышение электропроводности

Отжиг также восстанавливает пластичность.Во время холодной обработки металл может затвердеть до такой степени, что дальнейшая работа приведет к растрескиванию. При предварительном отжиге металла можно проводить холодную обработку без риска растрескивания, поскольку отжиг снимает механические напряжения, возникающие при механической обработке или шлифовании.

Отжиг используется для стали, однако другие металлы, включая медь, алюминий и латунь, могут подвергаться процессу, называемому отжигом на твердый раствор.

Большие печи используются для отжига стали. Внутренняя часть печи должна быть достаточно большой, чтобы воздух мог циркулировать вокруг металла.Для больших кусков металла используются газовые конвейерные печи, в то время как печи с выдвижным подом более практичны для небольших кусков металла.

В процессе отжига металл нагревается до определенной температуры, при которой может произойти рекристаллизация. На этом этапе устраняются любые дефекты, вызванные деформацией металла. Металл выдерживают при этой температуре в течение фиксированного периода времени, затем охлаждают до комнатной температуры.

Процесс охлаждения должен выполняться очень медленно, чтобы получить улучшенную микроструктуру и, таким образом, добиться максимальной мягкости.Это часто делается путем погружения горячей стали в песок, золу или другие вещества с низкой теплопроводностью или путем выключения печи и охлаждения стали вместе с печью.

Закалка

Отпуск используется для повышения ударной вязкости сплавов железа, особенно стали. Неотпущенная сталь очень твердая, но слишком хрупкая для большинства применений. Отпуск обычно проводят после закалки, чтобы уменьшить избыточную твердость.

Закалка используется для изменения:

  • Твердость
  • Пластичность
  • Прочность
  • Прочность
  • Структурная устойчивость

Закалка включает нагрев металла до определенной температуры ниже критической точки и часто проводится на воздухе, в вакууме или в инертной атмосфере.

Температура регулируется в зависимости от степени жесткости, которую необходимо уменьшить. Хотя он варьируется в зависимости от типа металла, как правило, низкие температуры снижают хрупкость при сохранении большей части твердости, в то время как более высокие температуры снижают твердость, что увеличивает эластичность и пластичность, но приводит к некоторой потере текучести и прочности на растяжение.

Очень важно нагревать металл постепенно, чтобы избежать растрескивания стали. Затем металл выдерживают при этой температуре в течение фиксированного периода времени.Грубая рекомендация составляет один час на дюйм толщины. За это время внутренние напряжения в металле снимаются. Затем металл охлаждают на воздухе.

Обновление видео

Нет времени читать блог? Ниже вы можете посмотреть наше видео о термообработке, в котором более подробно рассматривается разница между отжигом и отпуском.

Металлические супермаркеты

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелких партий металла с более чем 100 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании.Мы являемся экспертами в области металлов и предоставляем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В супермаркетах металлов мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных применений. Наш склад включает в себя: мягкую сталь, нержавеющую сталь, алюминий, инструментальную сталь, легированную сталь, латунь, бронзу и медь.

У нас есть широкий ассортимент форм, включая стержни, трубы, листы, пластины и многое другое. И мы можем порезать металл по вашим точным спецификациям.

Посетите сегодня один из наших более чем 100 офисов в Северной Америке.

В чем разница между отпуском и отжигом?

Отпуск и отжиг — это процессы термической обработки, которые изменяют физические и химические свойства металлов для подготовки их к производству. Разница между этими двумя процессами связана с температурами и скоростями охлаждения, при этом отпуск происходит при более низких температурах, но с более коротким временем охлаждения.

Обе термообработки используются для обработки стали, хотя при отжиге получается более мягкая сталь, с которой легче работать, а при отпуске получается менее хрупкая версия, которая широко используется в строительстве и промышленности.

Чтобы понять различия между процессами, важно сначала понять преимущества нагрева стали как метода обработки металла.

Что такое термическая обработка?

Термическая обработка используется для изменения физических и механических свойств металлов без изменения их формы. Нагрев металла повышает желаемые характеристики, позволяя проводить дальнейшую обработку.

Общие причины термической обработки включают:

  • Повышенная пластичность
  • Повышенная эластичность
  • Улучшенная формуемость
  • Повышенная твердость
  • Улучшенная обработка
  • Повышенная прочность
  • Повышенная прочность

Существует три фактора, определяющих воздействие на термообработанные металлы:

  • Удельная температура нагрева металла
  • Время, в течение которого металл выдерживается при этой температуре
  • Используемый процесс охлаждения

Эффективная термообработка требует контроля всех трех факторов независимо от типа обрабатываемого металла и желаемых результатов.

Что такое процесс закалки?

Закалка — это процесс, при котором металл точно нагревают до температуры ниже критической, часто на воздухе, в вакууме или в инертной атмосфере. Точная температура варьируется в зависимости от степени жесткости, которую необходимо уменьшить. Высокие температуры уменьшат твердость и повысят эластичность и пластичность, но могут вызвать снижение предела текучести и прочности на растяжение. Более низкие температуры сохранят большую часть твердости, но снизят хрупкость.

Отпуск требует постепенного нагрева металла, чтобы предотвратить растрескивание. После достижения желаемой температуры температура поддерживается в течение фиксированного периода времени. Приблизительное руководство для этого предлагает один час на дюйм толщины, хотя это зависит от типа обрабатываемого металла. Тепло снимает внутренние напряжения в металле, после чего металл подвергается быстрому охлаждению на воздухе.

Визуальная оценка отпуска

Можно получить визуальное представление о влиянии закалки на сталь путем оценки цвета, появляющегося на поверхности закаленной стали.Цвета варьируются от светло-желтого до различных оттенков синего, в зависимости от таких факторов, как контакт с углеродом. Это позволяет оценить конечные свойства стали.

Приложения для отпуска

Как упоминалось выше, отпуск используется для повышения ударной вязкости сплавов железа, в том числе стали. Отпуск обычно проводят после закалки, чтобы уменьшить избыточную твердость, поскольку сталь без закалки очень твердая, но слишком хрупкая для большинства промышленных применений.

Отпуск может изменить пластичность, твердость, прочность, структурную стабильность и ударную вязкость.

Что такое процесс отжига?

Отжиг включает в себя нагрев металла до определенной температуры перед охлаждением материала с медленной и контролируемой скоростью. Металл помещают в печь, которая достаточно велика, чтобы воздух мог циркулировать вокруг заготовки.

Металл нагревают до температуры, при которой может произойти рекристаллизация. Это приводит к тому, что любые дефекты, вызванные деформацией или работой, подлежат ремонту. После того как металл выдерживается при необходимой температуре в течение определенного периода времени, он очень медленно охлаждается до комнатной температуры.Низкие скорости охлаждения максимизируют мягкость и создают улучшенную микроструктуру. Это можно сделать, просто выключив печь и оставив металл внутри остывать естественным образом, или погрузив нагретый материал на песок, золу или другое вещество с низкой теплопроводностью.

Отжиг можно разделить на три этапа; извлечение, рекристаллизация и рост зерна, как указано ниже:

Восстановление

Стадия восстановления – это когда металл нагревается так, что внутренние структуры материала релаксируют.

Перекристаллизация

По мере повышения температуры металл достигает температуры, при которой происходит рекристаллизация, что позволяет новым зернам развиваться во внутренней структуре металла без образования напряжений. Температура для этого должна быть выше температуры рекристаллизации металла, но ниже температуры плавления.

Рост зерна

Контролируемая скорость охлаждения способствует развитию зерен, образовавшихся во время рекристаллизации, что позволяет получить более пластичный и менее твердый материал.

Применение для отжига

Отжиг в основном используется для уменьшения твердости/повышения мягкости металла, однако его также можно использовать для увеличения электропроводности. Этот процесс позволяет металлу быть достаточно размягченным для холодной обработки, улучшает обрабатываемость и восстанавливает пластичность.

Это важно для нескольких применений, так как холодная обработка без отжига может привести к растрескиванию. Процесс отжига снимает механические напряжения, возникающие при механической обработке или шлифовке, что позволяет обрабатывать металл дальше.

Этот процесс обычно используется для стали, но также может применяться для металлов, включая алюминий, латунь и медь.

Различия между закаленной и отожженной сталью

Хотя оба процесса являются термообработкой, они следуют разным правилам, что дает разные результаты для разных целей.

Закаленная сталь используется в тех случаях, когда прочность, ударная вязкость и эластичность имеют первостепенное значение. Это включает в себя крупномасштабные строительные работы, промышленное оборудование и автомобильные трансмиссии.Закалка делает эти приложения возможными и снижает любую связанную с этим опасность.

В результате отжига получаются более мягкие металлы, которые можно использовать для изделий, не подвергающихся значительным нагрузкам. Сюда входят многие предметы домашнего обихода и другие повседневные товары.

Термическая обработка и TWI

Эксперты по материалам TWI могут дать рекомендации по термической обработке, включая отжиг и отпуск, а также по другим процессам, таким как цементация и нормализация.

Наши внутренние возможности были расширены за счет создания нового объекта термообработки в нашей штаб-квартире недалеко от Кембриджа, который был создан и работает в соответствии с нашей сертификацией ISO 9001 и в соответствии с требованиями AMS 2750 Rev E.

Разница между отжигом, закалкой и отпуском | Определение, процесс, применение, различия

Основное отличие — отжиг, закалка и отпуск

Термическая обработка — это использование тепла для изменения свойств материала, особенно в металлургии. Это тип промышленного процесса, связанный с изменением химических и физических свойств металлов и металлических сплавов. Существует четыре основных типа методов термической обработки: отжиг, отпуск, закалка и нормализация.Отжиг — это процесс термической обработки, используемый для смягчения материалов или для получения других желаемых свойств, таких как обрабатываемость, электрические свойства, стабильность размеров и т. д. Закалка или закалка — это процесс повышения твердости металла. Закалка – это процесс нагревания вещества до температуры ниже его критической температуры, выдержки и последующего охлаждения. Основное различие между закалкой отжигом и отпуском заключается в том, что отжиг проводится для размягчения металла или сплава, а закалка проводится для повышения твердости металла или сплава, тогда как отпуск проводится для снижения хрупкости закаленного металла или сплава.

Ключевые сферы деятельности

1. Что такое отжиг
— определение, процесс, цели отжига
2. Что затвердевает
— определение, процесс, виды процессов упрочнения
3. Что такое отпуск
— Определение, процесс, аустенизация
4. В чем разница между отжигом, закалкой и отпуском
     – Сравнение основных различий

Ключевые термины: сплав, отжиг, аустенизация, науглероживание, закалка пламенем, закалка, индукционная закалка, металл, металлургия, азотирование, нормализация, закалка, поверхностная закалка, отпуск

Что такое отжиг

Отжиг — это процесс размягчения материала для получения желаемых химических и физических свойств.Некоторые из этих желательных свойств включают обрабатываемость, свариваемость, стабильность размеров и т. Д. Это тип термической обработки.

Процесс отжига включает нагрев металла до критической температуры или около нее (критическая температура — это температура, при которой происходит изменение кристаллической фазы металла). Нагрев до такой высокой температуры делает его пригодным для изготовления. После нагрева металл следует охладить до комнатной температуры. Это можно сделать в духовке.

Рис. 1. Отжиг серебряной полоски

Медленное охлаждение металла приводит к утонченной микроструктуре.Это может частично или полностью разделить составляющие. Процесс обработки отжигом может быть использован как для чистых металлов, так и для сплавов. Согласно процессу, черные металлы классифицируются следующим образом.

  • Полностью отожженные ферросплавы (с использованием очень медленного процесса охлаждения)
  • Черные сплавы, подвергнутые технологическому отжигу (скорость охлаждения может быть выше)

Другие металлы, такие как латунь, серебро, медь, могут быть полностью отожжены, но быстро охлаждаются. Это можно сделать путем закалки в воде.

Что такое закалка

Закалка – это процесс повышения твердости материала. Закалка увеличивает прочность материала. Закалку часто проводят закалкой с закалкой . В процессе закалки металл нагревается до аустенитной кристаллической фазы, а затем быстро охлаждается. Охлаждение может осуществляться либо принудительным воздухом, либо другими газами, такими как азот, масло, рассол и т. д. (выбирается в зависимости от типа сплава и его компонентов).

Процесс закалки повышает прочность и износостойкость металла.Но наличие достаточного содержания углерода и легирующих элементов является обязательным условием закалки. Закалку можно проводить для металлических сплавов, таких как сталь. Однако закалка таким способом делает металл хрупким. Поэтому за отпуском обычно следует процесс закалки.

Существует два основных типа процессов закалки; поверхностное упрочнение и поверхностное упрочнение.

Упрочнение поверхности

Закалка поверхности увеличивает твердость внешней поверхности, в то время как сердцевина остается мягкой.Поверхностная закалка может быть выполнена несколькими методами, такими как науглероживание, азотирование и закалка пламенем/индукционная закалка.

  • При науглероживании металлический сплав помещают на несколько часов при высокой температуре в углеродсодержащую среду.
  • Азотирование использует азот и тепло. Обычно это используется для топливных насосов высокого давления.
  • При закалке пламенем /индукционной закалке в течение короткого периода времени применяется тепло в виде пламени, после чего металл немедленно гасится.

Рисунок 2: Топливный насос высокого давления

Цементация

Цементация увеличивает твердость поверхности за счет внедрения элементов в поверхность материала и формирования тонкого слоя более твердого сплава. Цементирование повышает износостойкость оборудования без изменения внутренних деталей.

Что такое закалка

Закалка – это процесс нагревания вещества до температуры ниже его критической температуры, выдержки и последующего охлаждения.Это делается для получения желаемых свойств. Отпуск часто проводят для предварительно закаленной или нормализованной стали. Процесс отпуска полезен для снижения хрупкости закаленной стали. Температура, до которой производится отпуск, напрямую влияет на твердость материала. Более высокие температуры снижают твердость.

Рис. 3. Цвета закалки стали

Отпуск осуществляется путем повторного нагревания металлического сплава до температуры ниже критической (критическая температура – ​​это температура, при которой происходит изменение кристаллической фазы металла).Затем материал некоторое время выдерживается при этой температуре с последующим охлаждением. Охлаждение может быть либо закалкой, либо воздушным охлаждением.

Подкатегорией отпуска является аустенитный отпуск . Он в основном применяется для черных металлов, таких как сталь и ковкий чугун. Он используется для улучшения механических свойств металлических сплавов за счет уменьшения или устранения деформации.

Разница между отжигом, закалкой и отпуском

Определение

Отжиг: Отжиг – это процесс размягчения материала для получения желаемых химических и физических свойств.

Закалка: Закалка или закалка – это процесс увеличения твердости материала.

Закалка: Закалка – это процесс нагревания вещества до температуры ниже его критической температуры, выдержки и последующего охлаждения.

Процесс

Отжиг: Процесс отжига включает нагрев металла до критической температуры или около нее с последующим очень медленным охлаждением до комнатной температуры в печи.

Закалка: В процессе закалки металл нагревается до аустенитной кристаллической фазы, а затем быстро охлаждается.

Отпуск: Отпуск производится путем повторного нагрева металлического сплава до температуры ниже критической, выдержки в течение некоторого времени и охлаждения.

Назначение

Отжиг: Отжиг смягчает материалы.

Закалка: Закалка повышает твердость и прочность таких материалов, как металлические сплавы.

Закалка: Закалка снижает хрупкость металлов.

приложений

Отжиг: Отжиг используется для металлов и металлических сплавов.

Закалка: Закалка используется для металлических сплавов, содержащих достаточное количество углерода и сплава.

Отпуск: Отпуск используется в основном для стали.

Заключение

Отжиг, закалка и отпуск являются процессами термической обработки. Основное различие между закалкой отжигом и отпуском заключается в том, что отжиг проводится для размягчения металла или сплава, а закалка проводится для повышения твердости металла или сплава, тогда как отпуск проводится для снижения хрупкости закаленного металла или сплава.

Артикул:

1. Химаншу Верма. «Процессы термической обработки». LinkedIn SlideShare, 4 мая 2017 г., доступно здесь.
2. «Закалка металла / Закалка металла / Отпуск металла». Закалка, закалка, отпуск в Metlab of Wyndmoor PA. Доступно здесь.
3. Гульфам Хуссейн, инженер-материаловед. «Твердение (Термообработка) Закалка». LinkedIn SlideShare, 28 марта 2016 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Отжиг серебряной полосы» Мауро Катеб — собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Топливный насос Simms, трактор Fordson, винтажное ралли Cophill Farm 2012» Энди Дингли — собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
3. «Стандарты закалки, используемые в кузнечном деле» Автор Zaereth — собственная работа (CC0) через Commons Wikimedia

.

Отпуск

После закалки сталь становится твердой и хрупкой. В приложениях с высокими нагрузками материал может легко треснуть и разбиться на куски — очень похоже на то, что происходит со стеклом, когда оно падает.

Это нежелательные эффекты, которые могут повредить сталь в большинстве применений. Чтобы закалить сталь и снова сделать ее прочной, сталь подвергают закалке, которая дополнительно затвердевает и повышает ударную вязкость материала.

Что такое закалка?

Закалка — это тип термической обработки, используемый для повышения ударной вязкости некоторых металлов, чаще всего сплавов на основе железа, таких как сталь.

Металл, обрабатываемый с помощью этого процесса, нагревается до критической температуры, а затем охлаждается на воздухе.

Температура отпуска зависит от применения металла и желаемого результата. Например, сверла закаляются при более низкой температуре, чем пружины матраса.

Существуют и другие варианты термической обработки металлов, такие как отжиг и нормализация, но каждый из процессов имеет разные результаты. Закалку лучше всего использовать для металлических изделий, которые будут подвергаться огромным нагрузкам. Его можно использовать для болтов, шайб, гаек, винтов и даже ножей.

Каковы преимущества закалки?

Повышение ударной вязкости и твердости является одним из распространенных преимуществ отпуска, но этот процесс имеет еще больше преимуществ:

  • Он изменяет физические свойства материала, которые помогают на других этапах производства, таких как холодная ковка, сварка и механическая обработка.

  • Закалка помогает снять напряжение, облегчая сварку или обработку металла.

  • Повышает прочность, делая материал более гибким и пластичным.

  • Повышает твердость и придает износостойкость поверхности или всему металлу.

  • Некоторые металлы могут стать слабыми и хрупкими при воздействии определенных сред. Закалка помогает преодолеть хрупкость и повысить ударную вязкость.

  • Закалка также может улучшить магнитные и электрические свойства металлов. Это повышает шансы на совместимость металла с другими материалами.

Когда необходима закалка?

Как упоминалось ранее, существуют и другие виды термической обработки. Понимание того, когда использовать каждый метод, жизненно важно, чтобы гарантировать желаемые результаты для металла, в зависимости от его применения и требований.

  • Отпуск часто применяют после операции закалки.Когда углеродистая сталь нагревается, а затем быстро закаляется, материал становится твердым и хрупким. Закалка помогает восстановить пластичность.

  • Металлы, прошедшие сварку, могут иметь локальные зоны, затвердевшие из-за тепла, выделяющегося в процессе сварки. В результате это может создавать нежелательные механические свойства и напряжение, приводящее к водородному растрескиванию. Закалка может помочь снизить твердость и снять напряжение, удалив нежелательные механические свойства.

  • Такие процессы, как гибка, сверление, прокатка и штамповка, могут привести к получению нагартованных материалов. Такие материалы имеют высокие остаточные напряжения, которые можно снять закалкой металла.

Процесс отпуска

Хотя сталь обычно упоминается из-за прочности и стойкости, другие сплавы на основе железа также могут подвергаться отпуску.

Процесс начинается с выбора сплава и типа сплава на основе железа, с которым вы хотите работать.После выбора материала он подвергается сильному нагреву.

После того, как металл достаточно нагрет, его быстро охлаждают. Этот акт быстрого охлаждения металла называется закалкой. Теоретически это звучит просто, но на практике это очень точный процесс.

После охлаждения сталь становится очень твердой, но ей не хватает пластичности, что имеет решающее значение для широкого спектра применений. Вот почему требуется закалка.

Охлажденная сталь медленно и точно повторно нагревается для достижения баланса пластичности и твердости, необходимого для рассматриваемого применения.

Если во время этого процесса возникают какие-либо нарушения, материал повреждается, деформируется или деформируется. Для достижения наилучших результатов лучше всего проводить процесс подделки стали сразу после закалки стали. Это помогает избежать хрупкости, вызванной закалкой.

Общие области применения закаленной стали

Закаленная сталь широко используется в различных отраслях промышленности и в различных областях. Вот некоторые из наиболее распространенных применений закаленной стали:

  • Строительство зданий и мостов.

  • Строительство прочных резервуаров для хранения.

  • Режущие кромки для пил и сверл.

  • Изготовление шестерен.

  • Вкладыши для желобов, самосвалов и прицепов.

  • Дефлекторные пластины.

Что такое отпуск и закалка закаленной стали?

Закаленная сталь имеет низкое сопротивление в дополнение к высокой твердости. Следовательно, закаленная сталь будет слишком хрупкой для большинства применений.Что вы должны сделать? С отпуском и закалкой.


Отпуск закаленной стали.

После закалки необходимо использовать закалку, чтобы устранить любые напряжения и хрупкость. Как происходит такое лечение?

  • нагревать сталь до температуры ниже AC1
  • хранить при этой температуре в течение заданного периода времени
  • охладить сталь соответствующим образом до комнатной температуры .

Что конкретно при отпуске? Последнее приводит к разбросу атомов углерода . Мартенситная структура медленно теряет эти атомы, принимая форму цементита (карбида железа). В результате сталь сильно теряет в твердости и одновременно повышает ударную вязкость .

Когда проводить закалку?

Во избежание опасности образования трещин (именно из-за высокого напряжения закаленных деталей) необходимо сразу после закалки проводить отпуск .Как выбрать температуру отпуска? Вы должны выбрать его таким образом, чтобы получить наилучший компромисс между твердостью и прочностью. Более высокие температуры , на самом деле даже прочность постепенно увеличивается . Кроме того, будет увеличиваться удлинение и сжатие и, следовательно, уменьшаться твердость, предел прочности и, наконец, предел текучести.

Что такое упрочняющая обработка?

Закалка сталей – это термическая обработка, состоящая из различных операций, требующих тщательного учета некоторых основных условий, в том числе:

  • тип стали
  • состав стали
  • размеры деталей
  • температура и продолжительность отпуска .

Что такое термообработка? В закалке мартенситная структура с последующим отпуском. Именно для того, чтобы достичь компромисса между вязкостью и твердостью. Но что определяет структуру закаленной и отпущенной стали? В основном зависят от этих двух факторов:

  • 1ˢͭ  коэффициент: принятая температура отпуска
  • 2 ⁿᵈ фактор: более или менее грубая структура мартенситного твердения .

Поэтому необходимо установить как можно более низкую температуру затвердевания. Мартенситная закалка также должна достигать сердцевины детали от закалки.


Ищете крепеж из нержавеющей стали, фитинги, морские аксессуары или крепеж для фотогальванических систем? Посетите наш сайт. Подпишитесь на нашу электронную коммерцию, чтобы просматривать цены и наличие всех наших продуктов в режиме реального времени.

Нажмите здесь

Хотите читать другие сообщения? Продолжение здесь.

Что такое процесс отпуска металла? – nbccomedyplayground

Что такое процесс отпуска металла?

отпуск в металлургии, процесс улучшения характеристик металла, особенно стали, путем нагревания его до высокой температуры, хотя и ниже точки плавления, с последующим охлаждением, обычно на воздухе.Процесс имеет эффект ужесточения за счет уменьшения хрупкости и снижения внутренних напряжений.

Как вы закаляете и отпускаете металл?

Чтобы закалить сталь, снова нагрейте закаливаемую деталь до ярко-красного цвета, по возможности немного «замочите» ее в тепле, затем закалите. Именно быстрый переход от раскаленного к холодному закаляет сталь. Вы можете использовать различные охлаждающие жидкости, но обычно достаточно ведра воды.

Что такое отпуск закалки стали и как это делается?

Отпуск обычно выполняется после закалки, чтобы уменьшить часть избыточной твердости, и осуществляется путем нагревания металла до некоторой температуры ниже критической точки в течение определенного периода времени, а затем позволяет ему охлаждаться в неподвижном воздухе.

В чем разница между закалкой и отпуском?

Как видно из названий, закалка делает металл более жестким, но более хрупким, а отпуск (от «умеренный», умеренный) утрачивает некоторую твердость в пользу повышения ударной вязкости.

Что такое процесс закалки?

Процесс закалки состоит из нагревания компонентов выше критической (нормализующей) температуры, выдержки при этой температуре в течение одного часа на дюйм толщины, охлаждения со скоростью, достаточной для того, чтобы позволить материалу трансформироваться в гораздо более твердую и прочную структуру, а затем закалка.

Почему после закалки проводят отпуск?

Отпуск стали обязателен после закалки. Это просто потому, что была создана новая фаза, которая является мартенситом. В стали присутствует соответствующее количество углерода, который переходит в раствор и превращается в мартенсит. Достигнута рабочая (аустенитизирующая) температура.

Что такое процесс закалки и отпуска?

Закалка включает контролируемый нагрев до критической температуры, определяемой типом стали (в диапазоне 760-1300°С), с последующим контролируемым охлаждением.Отпуск включает в себя повторный нагрев закаленного инструмента/матрицы до температуры 150-657°С, в зависимости от типа стали.

Что такое процесс закалки и отпуска?

Закалка и отпуск — это процессы, которые упрочняют такие материалы, как сталь и другие сплавы на основе железа. Эти процессы упрочняют сплавы за счет нагревания материала при одновременном охлаждении в воде, масле, нагнетаемом воздухе или газах, таких как азот.

Что такое процесс закалки стали?

Что понимают под закалкой металла?

Закалка — это металлургический процесс металлообработки, используемый для повышения твердости металла.Твердость металла прямо пропорциональна одноосному пределу текучести в месте приложенной деформации. Более твердый металл будет иметь более высокое сопротивление пластической деформации, чем менее твердый металл.

Какова цель отпуска закаленной стали?

Максимальная твердость марки стали, которую получают закалкой, придает материалу низкую ударную вязкость. Закалка снижает твердость материала и повышает его ударную вязкость. Посредством отпуска вы можете адаптировать свойства материалов (соотношение твердость/вязкость) к конкретному применению.

Что такое закалка металла?

Закалка металла является одним из важнейших этапов термической обработки металлической детали, поскольку именно во время этого процесса достигается дополнительная твердость. Концепция относительно проста: нагрейте металл, а затем быстро охладите его, чтобы сделать его более твердым.

Когда использовать закалку и отпуск стали?

Термическая обработка стали в школьной мастерской обычно представляет собой двухэтапный процесс. Например, если было изготовлено лезвие отвертки из высокоуглеродистой или серебристой стали, в какой-то момент его необходимо будет «закалить», чтобы предотвратить износ при использовании.С другой стороны, его нужно «закалить».

Что будет, если не закалять сталь?

Без процесса отпуска любая произведенная сталь будет чрезвычайно твердой, но в то же время довольно хрупкой. Если он останется таким, он будет слишком подвержен поломке, чтобы его можно было использовать в большинстве приложений. Отпуск — это метод термической обработки, используемый для повышения устойчивости сплавов на основе железа, таких как сталь.

Почему при закалке стали меняются цвета?

При нагреве стали на печи для пайки происходит изменение цвета.Их можно использовать для обозначения температуры металла. Стол напротив является грубым ориентиром. В таблице напротив показаны температуры и соответствующие цвета, необходимые при отпуске стали для конкретных целей.

Когда проводить отпуск после закалки молота?

Отпуск следует проводить сразу же после затвердевания, насколько это удобно. Не закаливать после отпуска. Закалка до 440 до 480 Bhn, 45-50 Rc. Для вышеперечисленных сталей требуется отпуск 500-600°F до 341-375 Bhn, 37-40 Rc.Для вышеуказанных сталей требуется температура 800-900°F. См. Термообработка 4140 Молотковые штампы Включает таблицу отпуска.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.