г. Санкт-Петербург, пр. Стачек,

д.47, лит. Я, цех 140

Пн-Пт с 8:00 до 16:45

Обед с 11:00 до 11:45

Отпуск стали

Отпуск стали - особая обработка материала призванная понизить хрупкость и увеличить пластичность изделия за счёт понижения уровня внутреннего напряжения металла. Всего известно три типа отпуска, отличающихся температурным режимом: высокий отпуск, средний отпуск и низкий отпуск. Каждый вариант отпуска сообщает стали свой спектр свойств.

Виды отпуска

Прежде чем стать полноценной деталью, металлический сплав проходит через ряд технологических процедур связанных с термической обработкой: начиная от обычного литья или горячей штамповки и заканчивая цементацией или закалкой. В результате поочередного влияния высокой температуры нагрева металла и последующего остывания, кристаллическая структура стали претерпевает изменения влияющие на её свойства.

Свойства металла изменяются за счет метаморфозы типа кристаллической решётки. В процессе отливки кристаллы металла не могут сохранить свою изначальную организованность. В результате, правильно структурированные кристаллы превращаются в зёрна несимметричных форм и разных размеров. С развитием кристаллизации, растут и зёрна:

  • при высокой скорости охлаждения вырастают мелкие зёрна;

  • при медленной - крупные.

Именно мелкозернистые структуры придают стали прочность и пластичность, а преобладание в составе крупных зерен делает металл хрупким. Ещё один фактор определяющий эксплуатационные характеристики стали - крепкие связи между образовавшимися зёрнами.

Остывание стали всегда протекает неравномерно: сердцевина остывает значительно медленнее внешней части. Это объясняется тем, что наружная часть детали контактирует с относительно холодными стенками литейной формы и открытым воздухом окружающей среды. Из-за этого, внешняя часть имеет мелкозернистую структуру, а сердечник - вытянутую крупнозернистую.

Так как все материалы при нагреваясь расширяются, а остывая сжимаются, в процессе кристаллизации удельный объем стали уменьшается из-за чего происходит усадка отливки. Это может привести к появлению усадочных раковин, и пористости. Кроме того, во время остывания, в металле появляется постоянное внутреннее напряжение, которое, в отличие от временных, способны сохраняться в металлах и сплавах долгие годы. Аналогичные события происходят при закалке, так как закалочная среда не может обеспечить равномерное охлаждение.

Из-за разницы скорости охлаждения при закалке, строение металла приобретает неоднородную твердость, которая лишь усиливает внутреннее напряжение. Силы внутреннего напряжения приводят к:

  • короблению (деформации);

  • растяжению с сопутствующими разрывами и трещинами.

Чтобы избежать брака, на литейном производстве активно применяют отжиг, а при закалке - отпуск стали. Несмотря на кажущееся сходство, отжиг и отпуск - разные технологии и путать их не стоит.

Отпуск и нормализацию стали после ТВЧ, изотермической и любой другой закалки производят для того, чтобы:

  • снять напряжение;

  • убрать излишнюю твердость;

  • устранить дефекты структуры.

В зависимости от температуры отпуска, процедуру отпуска делят на три типа:

  • низкий отпуск;

  • средний отпуск;

  • высокий отпуск.

С повышением температуры отпуска снижаются твердость и прочность стали, но повышаются показатели пластичности и ударной вязкости. Опираясь на эту особенность отпуска и будущие условия эксплуатации детали, специалисты подбирают необходимый температурный режим отпуска для каждого конкретного случая. Чтобы предотвратить серьезные преобразования структуры стали, температурные рамки отпуска лежат ниже точки превращения аустенита.

Низкий отпуск

Технологию низкого отпуска обычно применяют к углеродистым и низколегированным сталям прошедшим процесс закалки ТВЧ, азотирования или цементирования. Такой материал используется для изготовления режущего либо измерительного инструментария не предназначенного для больших ударных нагрузок. Суть метода отпуска заключается в выдерживании изделия в печи при температуре немногим ниже двухсот пятидесяти градусов по Цельсию. Срок прогрева лежит в промежутке от четверти часа до ста тридцати минут.

Средний отпуск

Диапазон используемых при отпуске температур лежит между трехсот пятидесяти и пяти сотнями градусов. Метод отпуска используется на производстве рессор, пружин и прочего упругого инструментария, так как, в отличие от высокого отпуска, нормализация при среднем отпуске удаляет лишний углерод и критически не влияет на упругость сердечника изделия.

Высокий отпуск

Высокий отпуск стали - это нормализация напряжения стали при температурах до шестисот пятидесяти градусов. Продолжительность прогрева при отпуске лежит в промежутке от одного до шести часов. Данный вид отпуска обеспечивает отличную вязкость и стойкость к нагрузкам на удар и излом, но при этом страдает прочность стали.

Явление отпускной хрупкости

Понижение показателя ударной вязкости стали из-за перепадов температур во время отпуска называют отпускной хрупкостью. Он делится на два вида:

необратимый, возникающий при перегреве низкого отпуска стали или недостаточном нагреве высокого отпуска;

обратимый, угрожающий легированным сталям при перегреве высокого отпуска.

Чтобы избежать этого неприятного явления, необходимо неукоснительно придерживаться технологии отпуска стали, идеально выдерживать температурные и временные рамки.

План действий клиента

Оформление заказа
Работая с нами, вы отдаете предпочтение опыту и профессионализму каждого сотрудника нашего предприятия.
Оплата
Вы получаете полный цикл изготовления детали в одном месте, от разработки документации до механической обработки.
Доставка
Мы ведем полное сопровождение поставки, в том числе организация железнодорожной, автомобильной, авиадоставки транспортными компаниями.

Наши партнеры