25.01.2021

Виды и технология отпуска стали

Виды и технология отпуска стали

В одном из ранее опубликованных материалов мы приводили общую информацию об отпуске стали и объясняли предназначение этой термообработки. Сегодня мы хотим рассказать о видах отпуска металла, поскольку данные сведения крайне необходимы для правильного проведения этой операции с учётом особенностей конкретного изделия, предназначенного к термической обработке. Итак, начнём.

Видов отпуска стали существует всего три – низкий, средний и высокий. Дадим краткую характеристику каждого из них и опишем технологию проведения термообработки в каждом случае.

Низкий отпуск

Предполагает нагрев металла до 120-300 °C и его медленное остывание на открытом воздухе. В процессе начального нагревания (120-150 °C) ослабляются внутренние напряжения в кристаллической решётке с одновременным повышением вязкости. Твёрдость при этом практически не изменяется. Существуют изделия, которые подвергаются только начальному отпуску. Это металлоизделия, выполненные из инструментальной стали.

При продолжении нагрева до 200 °C уже начинается перестройка атомной структуры, вследствие чего снижается твёрдость. Металл становится более вязким и ковким. Для того чтобы достигнутые эффекты сохранялись в течение длительного времени, необходимо экспонировать обрабатываемые объекты в печи при указанной температуре на протяжении 1 часа – не меньше. В процессе нагрева до 300 °C происходит дальнейшее снижение твёрдости, и формируется кристаллическая структура, обеспечивающая повышенную вязкость металла.

Важным моментом, сопровождающим низкий отпуск, является возникновение так называемой отпускной (вторичной) хрупкости. Это явление наблюдается иногда при отпуске некоторых видов специальной стали. Отпускная хрупкость, конечно, негативно влияет на качество термообработки, но не фатально. Она устраняется в ходе дополнительной обработки.

Средний отпуск

Этой термообработке подвергаются металлоизделия в том случае, когда сталь должна стать вязкой, оставаясь при этом упругой и прочной в заданных пределах. По этой методике отпускаются компоненты металлоконструкций и отдельные изделия, функционирующие в условиях динамических нагрузок. В их число входят, например, следующие:

  • пружины;
  • элементы высотных зданий, мачт и башен;
  • компоненты железнодорожных мостов;
  • некоторые детали авиационной техники.

Что касается технологии среднего отпуска, то он проводится при температуре 300-450 °C. При этом длительность экспозиции обрабатываемых объектов в печи составляет несколько часов. Такой же временной промежуток требуется для остывания изделий, поэтому отпущенные изделия нередко ограждают сплошным забором для защиты от ветра.

Высокий отпуск

Этот вид термообработки получил своё название в силу особенностей его проведения. При высоком отпуске обрабатываемые объекты нагреваются до критической степени – температуры 650-700 °C. При этих условиях кристаллическая решётка перестраивается кардинальным образом, и вязкость возрастает в десятки раз. Высокому отпуску подвергаются металлоизделия, которые в процессе функционирования испытывают существенные ударные нагрузки. Это, к примеру, детали прессов и кузнечного оборудования.

При планировании операции высокого отпуска следует учитывать, что отпущенные изделия увеличатся в длину, которая не уменьшится после остывания металла. Удлинение пусть и незначительное – сотые доли процента, – но при большой длине объекта это уже заметная величина.

Остались вопросы?

Оставьте заявку, и мы оперативно ответим на ваш вопрос.

Нажимая кнопку Отправить,
вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности