Виды термической обработки стали

Современная классификация видов термообработки, определяемая типом фазовых, а также структурных изменений в металле охватывает все многочисленные разновидности термообработки черных металлов и их сплавов и цветных металлов и их сплавов.

Термическую обработку можно условно поделить на три группы:

  • ТО (термическая обработка). Она подразумевает только термическое воздействие на металл или на его сплав;
  • ТМО (термомеханическая).  Она подразумевает термическое воздействия на металл или его сплав совместно с пластической деформацией;
  • ХТО (химико-термическая). Она подразумевает термическое воздействия на металл или на его сплав совместно с химическим.

Термическая обработка металла или его сплава включает в себя отжиги первого и второго рода, закалку металла с полиморфным превращением, а также закалку металла без полиморфного превращения, отпуск и  старение. Эти виды термообработки применяются как к сталям и их сплавам, так и к цветным металлам и их сплавам.

Термомеханическую обработку можно условно поделить на термомеханическую обработку стареющих сплавов и термомеханическую обработку сталей, закаливаемых на мартенсит. Термомеханическая обработка стареющих сплавов условно делится на следующие разновидности:

  • низкотемпературная термомеханическая обработка металла или его сплава (НТМО);
  • высокотемпературная термомеханическая обработка металла или его сплава(ВТМО);
  • предварительная термомеханическая обработка металла или его сплава (ПТМО);
  • Комбинация из ВТМО и НТМО это высоконизкотемпературная термомеханическая обработка (ВНТМО).

Термомеханическая обработка сталей, которые закаливают на мартенсит, включает в себя такие разновидности:

  • предварительная термомеханическая обработка (ПТМО):
  • низкотемпературная термомеханическая обработка (НТМО);
  • высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО);
  • высокотемпературная термомеханическая изотермическая обработка (ВТМИзО);
  • термомеханическая обработка с деформацией в момент перлитного превращения (ТМИзО);

 
Типы химико-термической обработки можноразделить на следующие три подгруппы:

  1. Диффузионное насыщение металлами. Оно состоит из таких основных разновидностей как:

  • алитирования;
  • хромирования;
  • силицирования;
  • насыщения другими металлами.

  2. Диффузионное насыщение неметаллами. Оно состоит из таких основных разновидностей как:

  • цементация;
  • борирование;
  • азотирование;
  • оксидирование;
  • цианирование (нитроцементацию).

  3. Диффузионное удаление элементов.  это обезводороживание и обезуглероживание.

Термообработка, это нагрев металла, который находится в неравновесном состоянии в результате каких-либо предшествующих этому воздействий. Термическая обработка приводящая его в более близкое к равновесному состояние, называют отжигом. Охлаждение металла после отжига производят вместе с печью. Нагревают металла при отжиге и ниже и выше температуры фазовых превращений. Это зависит от цели отжига.

Отжиг, целью которого  является приведение металла в однородное состояние, за счет снижения химической неоднородности, а также за счет снятия внутренних напряжений называют отжигом 1-го рода. Отжиг первого рода не связан с прохождением фазовых превращений. Эта операция возможна для любых металлов и их сплавов.

Виды отжига 1 рода можно условно разделить на (зависит от того какие именно отклонения устраняются):

  • гомогенизационный отжиг - термообработка, основной целью которой является устранение последствий дендритной ликвации (химической неоднородности).
  • рекристаллизационный отжиг - термообработка деформированного металла, основной целью которой является рекристаллизация металла.
  • уменьшающий напряжения отжиг.

Термическую обработку, заключающуюся в нагреве металла до температур превышающих фазовые превращения с последующим быстрым охлаждением целью которого является достижение структурно неравновесного состояния, называют закалкой с полиморфным превращением. Эта разновидность закалки характерна для сплавов железа с углеродом, т.е. для для стали. В результате закалки в стали появляется структура пересыщенного твердого раствора углерода в а-железе, ее называют мартенситом.

Состояние закаленного сплава как правило характеризуется особой неустойчивостью. Процессы, которые приближают его к равновесному состоянию, могут проходить даже без нагрева, при комнатной температуре. Эти процессы резко ускоряются при нагреве.

Термическую обработку, заключающуюся в нагреве закаленного сплава ниже температуры фазовых превращений цель которой приближение структуры сплава к более устойчивому состоянию, называют отпуском. Отпуск это операция, проводимая после операции закалки стали с полиморфным превращением.
У отпуска и отжига 1 рода много общего. Разница между этими процессами в том, что отпуск это вторичная операция, проводимая после закалки.

Самопроизвольный отпуск, который происходит после проведения операции закалки без полиморфного превращения во время длительной выдерживания при комнатной температуре, либо отпуск при сравнительно слабом подогреве называют старением металла.

 Matthew Stafford Womens Jersey