Сущность и назначение термической обработки стали.

Термической обработкой металлических сплавов, находящихся в твердом состоянии называется совокупность операций нагрева, выдержки при данной температуре и охлаждения с заданной скоростью.

Целью термической обработки является изменение свойств металла путем изменения его структуры. В современном машиностроении широко применяют термическую обработку стали, чугунов и цветных сплавов для создания необходимых свойств: прочности, твердости, износостойкости, обрабатываемости или особых химических и физических свойств.

Различают первичную и вторичную термическую обработку. Назначение первичной термической обработки – подготовить структуру сплава к последующим операциям механической обработки и окончательной термической обработке. В результате вторичной термической обработки сплав получает окончательную структуру и приобретает необходимые механические и физико-химические свойства.

Основными факторами воздействия при термической обработке являются температура и время. Поэтому режим любой термической обработки можно представить графиком в координатах температура-время. t_н – время нагрева, t_в – время выдержки при постоянной температуре, t₀ – время охлаждения.

Режим термической обработки характеризуют следующие параметры: температура нагрева – t_max, т.е. максимальная температура, до которой был нагрет сплав при термической обработке, время выдержки сплава при температуре нагрева t_в, скорость нагрева υ_нагр и скорость охлаждения υ_охл.

Нагрев или охлаждение с постоянной скоростью характеризуется в координатах t-τ прямой линией с определенным постоянным углом наклона.

При неравномерной скорости нагрева (или охлаждения) истинная скорость является первой производной от температуры по времени (т.е. равна бесконечно малому изменению температуры по времени)

Графически истинная скорость определяется tg угла наклона касательной к кривой нагрева (охлаждения) при заданной температуре.

Термическая обработка может быть сложной, состоящей из ступенчатого нагрева (охлаждения), охлаждения в области отрицательных температур и т.д. Графиком t-τ может быть охарактеризован любой процесс термической обработки.