Термообробка нержавіючої сталі – основні етапи та види відео
Термообробка нержавіючої сталі – це спеціальна теплова дія на металеву основу з метою подальшої зміни певних властивостей або структури металу.
1 Відпал стали 1 роду – важливий етап термообробки
Відпал металу включає нагрівання до певної температури, потім витримку і обробку при тій же заданій температурі і поступове охолодження. Така процедура необхідна для отримання максимально еластичних властивостей металу, а також отримання повноцінної, рівноважної структури та зниження початкових характеристик міцності. Таким чином, процедура буває двох пологів. У першому випадку обробка металу не несе в собі будь-яких суттєвих структурних втрат, у другому відпал спрямований створення певних властивостей, усім етапах і видах отжига зупинимося докладніше далі у статті.
Гомогенізація сталі – спосіб температурної обробки, у якому зменшується хімічна неоднорідність металевих властивостей. Так як повністю позбавитися неоднорідності хімічного складу металу неможливо, доводиться зменшувати її за допомогою спеціального етапу відпалу. Протягом тривалого періоду метал тримають при високій температурі, це сприяє максимально високому руху атомів кристалічних ґрат, за рахунок чого (зазвичай у діапазоні 48-62 годин) хімічна неоднорідність вирівнюється до необхідних норм.
Рекристалізація – ще один спосіб обробки металу, при якому відбувається його нагрівання до високих температур (вище температури початку кристалізації), а потім повільне та тривале охолодження. Тривалість подібної процедури залежить від типу металу, його розмірів та початкових властивостей. Як правило, середнєчас рекристалізації дорівнює 2-2,5 годин. В результаті такого відпалу збільшується пластичність металу і зменшується його міцність, крім того, це необхідно для запобігання наклепу або нагартовки, які ведуть до повного руйнування металевих властивостей.
Зняття внутрішньої напруги металу – цей етап застосовується зі зняттям напруги, яке виникло у процесі інших типів обробки. Найчастіше наслідком необхідності такого процесу є нерівномірне нагрівання або охолодження деталі, шліфування, різання, зварювання.
Таким чином, внутрішні напруги, які створюються в різних частинах сплаву, можуть у результаті впливати на міцність нержавіючої сталі та призводити до деформації та порушення допустимих меж використання. Зняття напруги проводять при температурах істотно нижче за поріг початку кристалізації, що забезпечує рівномірний розподіл внутрішньої розрядки в металі. При нормальній температурі домогтися нормалізації напруги можна лише за дуже тривалий проміжок часу.
2 2 рід – створення структурної рівноваги в металі
На відміну від процесу першого роду, в даному випадку вдається досягти повної зміни структурних властивостей металевого сплаву. При цьому фахівці у термообробці розрізняють два види відпалу другого роду – повний та частковий. Загартування – вид термічної обробки, при якому сплав отримує нерівноважну структуру та максимально міцні властивості. При загартуванні відбувається рівномірне нагрівання до високих температур, потім обробка сталі при цих температурах і різке, майже миттєве охолодження металу. Загартування може бути двох видів - з поліморфним перетворенням і без такого.
У першому випадку метал при обробці нагрівається до температури, за якої відбувається замінатипу кристалічних ґрат на потрібну в одному з основних легуючих елементів сплаву. У другому обробці піддається металевий сплав з органічним поєднанням легуючих елементів одного в іншому. Іноді подібний процес також називається старінням, і необхідний для отримання рівноваги в структурі сплаву і необхідного рівня властивостей.
Відпустка металевого сплаву – ще один вид термообробки, спрямований на зменшення напруги з поліморфним перетворенням. Цей процес необхідний для надання металу оптимального поєднання властивостей пластичності та міцності. Розрізняють чотири етапи у процесі відпустки, які спрямовані на створення природного чи штучного старіння металу. Ці фактори безпосередньо впливають на характеристики міцності та твердості.
3 Хімічна обробка та підвищення корозійної стійкості
Хімічна обробка являє собою одночасний вплив на метал температури середовища та хімічних властивостей для того, щоб впливати на поверхню деталі. Як правило, це або підвищення антикорозійного захисту поверхні, або створення спеціальних шарів, наприклад, додаткових зносостійких або антифрикційних можливостей металу. При термомеханічній процедурі відбувається одночасна деформація і термічна обробка металу (наприклад, кування, загартування), що також впливає на кінцеві властивості металу, причому при термообробці можна досягти істотно кращих показників, ніж при обробці металу двома способами окремо.
Щоб підвищити стійкість металевого сплаву корозії міжкристального типу, необхідно додати додаткові легуючі елементи в процесі термічної обробки. Найбільш ефективними елементами у разі виступають Cr і Ni – свинець і нікель відповідно. УУ процесі обробки антикорозійний захист сталі включає такі види робіт, як:
Найпоширеніші і наймасовіші види сталі – хромисті. Вони немає поліморфних перетворень, що спрощує процес їх обробки. Тому найчастіше обробка таких сталей зводиться або до пом'якшення (відпал) або до зміцнення матеріалу (загартування). Температура при цьому вибирається залежно від бажання виробника одержати ті чи інші властивості у домінуючому вигляді. Температура в першому випадку не повинна перевищувати 900 градусів, а загартування та відпустка проводяться в печі при оптимальних температурах нагріву до 650 градусів.
Таким чином, термообробка сталі є найпоширенішим способом поліпшення властивостей сплаву та надання йому необхідної форми та змісту. Вироби після термообробки застосовуються в різних галузях будівництва та промисловості. Крім того, з її допомогою можна досягти збільшення терміну служби сталевої конструкції (антикорозійне покриття, механічна обробка). Залежно від типу обробки та складу сплаву розрізняють і різні маркування сталі, якими можна визначити спосіб, яким вона була оброблена.