Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

В процесі виготовлення різних металоконструкцій метал піддається процедурам, в число яких входить і термообробка. Дуже важливо грамотно підійти до проведення цієї операції, виконавши вимоги технології, що дозволить надати кінцевому виробу поліпшені механічні властивості.

Ця тема є досить великою і включає досить велика кількість важливих питань. Однак нам хотілося б розглянути особливості процедури загартування стали, її застосування і технологію. Можливо, спочатку виникає враження, що термообробка є досить складною процедурою, однак при більш ретельному ознайомленні стає ясно, що все зовсім не так.

Трохи загальних відомостей

Під загартуванням розуміється процедура, під час якої змінюється кристалічна решітка стали і її сплавів, за рахунок чого вдається домогтися підтримки критичної температури, причому остання вибирається для певного матеріалу в індивідуальному порядку. Зазвичай після досягнення необхідного температурного рівня заготівля піддається різкому охолодженню. Для виконання цього етапу використовують воду або масло.

Важливим моментом є те, що в відношенні інструментальних сталей виконують неповну загартування. В основі лежить нагрівання до температури, при якій вдається викликати появу надлишкових фаз. Ряд інших марок сталей вимагає проведення повної гарту. Їх нагрівають до позначки, що перевищує на 50 градусів температуру, яку витримують при неповній загартуванню. У разі обробки кольорових металів немає необхідності доводити термообробку до поліморфного перетворення, а ось для стали полиморфное перетворення є обов'язковою вимогою.

зняття гарту

Відповідно до технології, при охолодженні вироби обов'язково повинен бути проведений відпустку. Його метою є підвищення пластичності і зниження крихкості матеріалу. У той же час важливо забезпечити незмінну міцність заготовки. Це завдання вирішується шляхом витримування вироби в печі, нагрітої до температури від 150 до 650 градусів, де вона поступово охолоджується. Прийнято виділяти три типи відпусток:

  • Низькотемпературний. Основний тут ефект зводиться до додання оброблюваної заготівлі підвищених характеристик зносостійкості. При цьому така сталь краще переносить динамічні навантаження. Сама процедура обробки проходить при температурі 260 градусів. Подібний тип відпустки проводиться по відношенню до виробів, виконаних з низьколегованих і вуглецевих сталей.
  • Середньотемпературна. Для його проведення витримується температура в межах від 350 до 500 градусів. Зазвичай його застосовують відносно пружин, ресори, штампів та ін. Ефект від подібного відпустки полягає в підвищенні пружності і витривалості вироби.
  • Високотемпературний. Його проводять в умовах температури 500 і 680 градусів. Подібна обробка дозволяє надати виробу більш високу міцність і пластичність. Цією процедурою зазвичай піддають деталі, які будуть в подальшому відчувати значні навантаження.

Загартування сталі в домашніх умовах

Бувають ситуації, коли домашній майстер стикається з проблемою підвищення міцності побутового інструменту. Причому для вирішення цього завдання немає необхідності звертатися до фахівців, оскільки він сам може все зробити самостійно. Справитися з цим завданням можна, володіючи мінімум обладнання і знань.

Розглянемо більш докладно ситуацію на сокирі. Якщо розглядається інструмент радянського виробництва, то можна не сумніватися в його високій якості виготовлення. У той же час подібного не можна сказати про вироби, які продаються сьогодні. Якщо присутні ознаки замінанія або викришування, то з цього можна зробити висновок про порушення вимог технології гарту. Однак в силах кожного майстра виправити цю ситуацію.

Перше, що потрібно зробити - розпалити багаття з вугіллям. Бажано довести його до такого стану, щоб вугілля мали якомога більше білий колір. Так можна буде зрозуміти, що вони нагрілися до максимально високої температури. Крім цього, нам знадобляться дві ємності. В першу ми наллємо масло, в якості якого можна використовувати звичайне машинне. Інший же резервуар слід наповнити чистою холодною водою.

Дочекавшись моменту, коли кромка інструменту придбає малиновий колір, сокиру витягують з багаття. Щоб уникнути опіку внаслідок взаємодії з високою температурою, рекомендується використовувати ковальські кліщі або будь-яку іншу альтернативу їм. Після цього потрібно швидко помістити сокиру в ємність з маслом і тримати його там протягом 3 секунд. Після закінчення цього часу сокиру витягають, дають охолонути йому протягом тих же 3 секунд, після чого операцію повторюють. Проводити процедуру занурення сокири в масло потрібно до тих пір, поки інструмент не втратить свого яскравого світла.

Далі нам належить занурювати сокиру в ємність з водою, при цьому важливо періодично заважати рідину. Цією операцією завершується гарт стали в домашніх умовах.

Детально про нагріванні металу

Якщо слідувати технології, то гарт металу вимагає проведення 3 етапів:

  • Нагрівання стали;
  • Витримка. Завдяки виконанню цієї операції вдається довести до кінця всі структурні перетворення і забезпечити виконання наскрізного прогріву;
  • Охолодження.

Якщо доводиться мати справу з конструкціями, виконаними з вуглецевих сталей, то їх загартування проводять в камерних печах. Особливістю цієї процедури є відсутність необхідності в попередньому підігріві. Це пов'язано зі здатністю матеріалу прекрасно переносити такі неприємні явища, як викривлення і розтріскування. Якщо необхідно гартувати такі складні конструкції, як різкі переходи і тонкі грані, то тут без попереднього підігріву не обійтися. Подібна процедура може бути виконана двома способами:

  • З використанням соляних печей, в які заготовку потрібно занурити на 3-4 секунди в три прийоми;
  • За допомогою окремих печей, в яких слід створити температурний режим 400- 500 градусів Цельсія.

Важливим моментом гарту металу є те, що ця процедура повинна проводитися при рівномірному нагріванні. Буває так, що протягом одного прийому таке завдання неможливо вирішити. В цьому випадку слід витримати умови для проведення наскрізного прогріву. Особливу увагу слід приділити кількості виробів, які планується гартувати. Зі збільшенням їх кількості необхідно збільшувати тривалість їх прогріву. Скажімо, якщо загартуванню буде піддаватися дискова фреза, що має діаметр 2, 4 см, то її необхідно нагрівати протягом 13 хвилин. Якщо подібній обробці планується піддавати десяток аналогічних виробів, то час нагріву має бути збільшений до 18 хвилин.

Методи загартування стали

Найбільшого поширення останнім часом набули такі методи:

Загартування в одному охолоджувачі

Цей метод грунтується на зануренні заготовки в гартівну рідина, де її тримають до того моменту, поки вона повністю не охолоне. Особливістю цього методу є те, що їм може скористатися і пересічний споживач.

Загартування в двох середовищах

Цей метод можна застосовувати по відношенню до виробів, виконаних з вуглецевих сталей. Основні операції зводяться до занурення заготовки в воду, після чого її занурюють в масло.

струйчатая

Тут заготівля піддається впливу струменем води. До цього методу загартування вдаються в ситуації, коли доводиться гартувати лише частина деталі. Цей варіант гарту відрізняється відсутністю парової сорочки, що позитивним чином позначається на ефективності подібної гарту.

ступінчаста

Для обробки металу використовується гартівна середовище, в якому підтримується температура вище мартенситной. Далі заготовку витримують при створеному температурному режимі. Дуже важливо забезпечити однакову температуру на кожному перетині заготовки, яка не повинна відрізнятися від температури, підтримуваної в закалочной ванні.

Захист вироби від зовнішніх впливів

Нерідкі ситуації, коли доводиться вирішувати проблему захисту стали від шкідливих впливів, які можуть бути створені в результаті появи окалини або втрати вуглецю. Як вирішення цієї проблеми можуть виступити спеціальні гази, які подаються в печі, де розміщена обробляється деталь. Але слід пам'ятати, що подібна процедура може бути виконана за умови, що піч має герметичну конструкцію. Найчастіше в якості джерела газу використовується спеціальний генератор, паливом для якого виступають вуглеводневі гази, наприклад, метан.

При проведенні повної гарту металевої заготовки важливо забезпечити їй захист. У деяких ситуаціях немає можливості підвести газ. Тоді цю операцію можна проводити в герметичній тарі. Герметиком тут може виступати глина, здатна виключити проникнення всередину повітря. Але ще до початку цієї процедури рекомендується покрити заготівлю шаром чавунної стружки.

висновок

Переважна більшість металоконструкцій, які використовуються в будівництві, повинні володіти підвищеними характеристиками міцності. Вирішити це завдання можна шляхом такої процедури, як гарт, яка проводиться щодо всіх виробів ще на етапі їх виготовлення. Нехтувати нею не рекомендується, оскільки це дозволяє надати їм поліпшені властивості, які розширюють спектр застосування виробів.

Важливий момент, якому слід приділити особливу увагу при загартуванню металоконструкцій - дотримання технології проведення цієї роботи. Слід в точності витримати необхідну температуру, від якої в значній мірі залежить, наскільки високі характеристики міцності придбає оброблюваний виріб. Це, в свою чергу, впливає на максимальний термін служби конструкції, яка буде виготовлена з обробленої подібним чином стали.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Металообробка