Термомеханическая обработка - Характеристика и структурные методы исследования металлов

Термомеханическая обработка стали заключается в сочетании механической обработки давлением (прокатки, штамповки) с термической обработкой (закалкой). Это позволяет повысить прочность стали как в результате наклепа, который получается при пластической деформации, так и вследствие закалки. Благодаря этому при термомеханической обработке удается достичь более высокого упрочнения, чем при обычной закалке.

Существует два основных способа термомеханической обработки.

    1. Высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО). Она заключается в том, что непосредственно после горячей обработки давлением (прокатки, штамповки), когда сталь имеет температуру выше Ас3 и аустенитную структуру, проводится резкое охлаждение-- закалка. За короткое время между окончанием прокатки (или штамповки) и закалкой рекристаллизация не успевает произойти. 2. Низкотемпературная термомеханическая обработка (НТМО). Сталь нагревают до аустенитного состояния, а затем охлаждают ниже температуры рекристаллизации, но выше температуры начала мартенситного превращения, т. е. в температурном интервале примерно 400--600°С. В этом интервале, в котором еще сохраняется аустенитная структура, производится деформация стали, например штамповка.

После термомеханической обработки как по первому, так и по второму способу нужно проводить отпуск с нагревом в интервале температур 150--300°С.

Термомеханическая обработка позволяет получить предел прочности в стали до 300 кгс/мм2, в то время как при обычной закалке он бывает не более 200-- 220 кгс/мм2. Очень важно, что одновременно с повышением прочности возрастает и пластичность.

В некоторых случаях эффект термомеханической обработки получается в результате несложного усовершенствования технологических операций. На Ленинградском металлическом заводе им. XXII съезда КПСС направляющие лопатки турбин изготовляют из хромистых сталей 12X13 и 15X11МФ методом прокатки. По старой технологии они подвергались закалке на воздухе от температуры 1030°С и отпуску при 720°С. По усовершенствованной технологии прокатка лопаток из стали 12X13 заканчивается при температуре 900--920°С, а из стали 15X11МФ -- при 930--950°С. Непосредственно вслед за этим осуществляется закалка с охлаждением на воздухе и отпуск при. температуре 700--720°С. В результате повысились прочностные свойства деталей при сохранении пластических свойств. Кроме того, снизилась трудоемкость их изготовления вследствие упразднения специального нагрева под закалку.

3. Высокотемпературная поверхностная термомеханическая обработка (ВТМПО). Сущность такой обработки заключается в том, что деталь подвергается поверхностному нагреву ТВЧ и одновременно обкатывается роликами. В результате в поверхностном слое детали, разогретом до аустенитного состояния, происходит наклеп и после закалки образуется мартенситная структура, в которой наследуется дополнительное упрочнение, полученное при обкатке роликами. В отличие от обычной высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО) разупрочнения вследствие разрыва по времени между наклепом и закалкой в данном случае не происходит. Метод ВТМПО очень эффективен при упрочнении шеек и галтелей коленчатых валов и других ответственных деталей.

Похожие статьи




Термомеханическая обработка - Характеристика и структурные методы исследования металлов

Предыдущая | Следующая