Китайский цех термообработки металлов

Термическая обработка — это технический процесс, который контролирует внутреннюю структуру и механические свойства металлических материалов путем нагрева, выдержки при высокой температуре и охлаждения. В зависимости от требований процесса, распространенные методы термической обработки включают отжиг, закалку, отпуск, нормализацию, цементацию и т. д., целью которых является повышение твердости, прочности, ударной вязкости, износостойкости и других свойств металла в соответствии с потребностями конкретных условий эксплуатации. Благодаря точному контролю температуры нагрева, скорости охлаждения и времени выдержки при высокой температуре, термическая обработка позволяет корректировать микроструктуру металла, оптимизировать механические свойства отливок и поковок, а также улучшать общие эксплуатационные характеристики и срок службы материала деталей.

Выбор метода термообработки зависит от материала, размера, назначения и требуемых характеристик отливок и поковок. Разумный выбор различных процессов термообработки позволяет целенаправленно улучшить твердость, прочность, износостойкость, пластичность и другие свойства металла, тем самым удовлетворяя требованиям различных механических деталей в реальных условиях эксплуатации.

Отжиг — это процесс медленного охлаждения металла после его нагревания до определенной температуры и выдержки в течение определенного периода времени.

В зависимости от способа охлаждения методы отжига можно разделить на обычный отжиг, сфероидизирующий отжиг, отжиг для снятия напряжений и т.д.

Закалка — это процесс нагрева металла до определенной температуры, обычно выше критической точки, с последующим быстрым охлаждением (обычно водой, маслом или воздухом). Этот процесс может значительно повысить твердость поверхности металла.

Закаленный металл обычно становится хрупким из-за чрезмерного внутреннего напряжения, поэтому для снятия внутреннего напряжения и уменьшения хрупкости необходима термическая обработка (отпуск).

Отпуск — это процесс повторного нагрева закаленного металла до определенной температуры, выдержки его в течение определенного времени, а затем медленного охлаждения.

Температура и время отпуска напрямую влияют на свойства металла, и обычно отпуск подразделяется на низкотемпературный, среднетемпературный и высокотемпературный.

Нормализация — это нагрев металла до температуры выше температуры отжига, но ниже температуры плавления, с последующим охлаждением на воздухе.

По сравнению с отжигом, нормализация обеспечивает более быстрое охлаждение и позволяет получить более однородную структуру.

Цементация — это процесс нагрева низкоуглеродистой стали до высокой температуры (обычно 900-950°C) и обработки её в атмосфере, содержащей углерод, в результате чего атомы углерода проникают в поверхность металла, тем самым повышая твердость поверхности и износостойкость. Цементация обычно используется для деталей, подвергающихся высоким нагрузкам, таких как шестерни и подшипники.

Азотирование — это процесс нагрева стальных деталей до средне-низкой температуры (обычно 500-550°C) и помещения их в атмосферу, содержащую азот (например, аммиак), чтобы атомы азота проникли в поверхность металла.

Азотирование аналогично цементации, но проводится при более низкой температуре, не требует последующей закалки и позволяет получить более однородный и плотный упрочненный поверхностный слой.

Индукционная закалка — это процесс нагрева поверхности металла с помощью магнитного поля, создаваемого высокочастотным током, быстрого нагрева до температуры закалки, а затем охлаждения водой или маслом для достижения закалки.

Индукционная закалка часто используется для механических деталей, таких как шестерни, подшипники и т. д., которые требуют высокой твердости поверхности и хорошей внутренней прочности.

Поверхностное упрочнение — это локальный нагрев металлической поверхности с помощью различных методов нагрева (таких как лазер, пламя и т. д.), а затем её быстрое охлаждение для достижения эффекта поверхностного упрочнения.

Мартенситизация — это процесс, при котором заготовка нагревается до относительно высокой температуры, затем быстро охлаждается до относительно низкой температуры и поддерживается в течение определенного периода времени в процессе закалки, и, наконец, охлаждается до комнатной температуры.