19.02.2021

Теоретические и практические основы термической обработки металлов

Теоретические и практические основы термической обработки металлов

Термическая обработка металлов выполняется для получения металлических материалов с улучшенными эксплуатационными свойствами. За счёт чего же улучшаются качества металлов при термообработке? Что делает сталь более твёрдой после каления или вязкой и ковкой после отпуска? Металлурги прошлых эпох изучали этот вопрос, так сказать, на ощупь, интуитивно.

В распоряжении современных специалистов появились научные инструменты. Учёные детально изучили поведение металлов, подвергаемых термической обработке, и сформулировали теоретические основы этого процесса, а специалисты-практики предложили технические решения для их воплощения. Ниже мы рассмотрим вкратце некоторые положения, на которых зиждется термообработка металлических материалов.

Теория

Согласно теоретическим предпосылкам в процессе нагрева и дальнейшего охлаждения металла существенно изменяется структура его кристаллической решётки. Например, при закалке – нагреве и скоротечном охлаждении материала – происходят так называемые мартенситные превращения. Кристаллическая структура такого металла становится игольчатой, благодаря чему материал получает следующие свойства:

  • высокая твёрдость;
  • прочность на излом;
  • фрикционная износостойкость;
  • хрупкость.

Если рассмотреть с точки зрения теории другой вид термической обработки – отпуск, – то здесь наблюдается обратный эффект. После нагрева и медленного охлаждения металла его кристаллическая решётка становится рыхлой, вследствие чего устраняются внутренние механические напряжения. В результате сталь становится вязкой, и её можно подвергать ковке и штамповке.

Независимо от вида термической обработки в основе процесса лежат два явления – изменение кристаллической структуры металла и последующая фиксация изменённых свойств. В этом заключается главная теоретическая основа термообработки металлических материалов.

Практика

С позиций практики основы термообработки заключаются в использовании для реализации этого процесса самых разных средств, как технически передовых, так и кустарных. Это расширяет возможности металлургов и делает выполнимой саму термообработку.

Если бы данную операцию можно было бы провести только с применением «космических» технологий, то вряд ли она получила такую распространённость. Другими словами, практическую основу термической обработки металлических материалов составляет наличие недорогих и доступных технологических решений.

К примеру, упомянутую выше закалку можно провести, разогрев металл на обычной газовой горелке и охладив в воде. Конечно, результат будет не таким, как при калении изделия в индукционной печи с последующим охлаждением в техническом масле или соляном расплаве. Однако сталь точно станет твёрже, чем вовсе без обработки.

Правда, без знаний того, до какой температуры нужно разогревать металл, и как его необходимо правильно охлаждать, отменного результата добиться нельзя. И здесь мы возвращаемся к тому, с чего начали – к теории. Прежде чем самостоятельно заниматься термообработкой, требуется потратить время и освоить изрядный объём теоретических сведений.

Отличной альтернативой станет обращение к профессиональным специалистам, обладающим обеими основами термической обработки металлов – и полноценной теоретической подготовкой, и материальной базой для качественного выполнения работы. Это оптимальный вариант получения термически обработанных металлов и самых разных изделий, изготовленных из них.

Остались вопросы?

Оставьте заявку, и мы оперативно ответим на ваш вопрос.

Нажимая кнопку Отправить,
вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности