Среди технологий металлообработки термомеханическое воздействие стали используется для придания марке сплава определенных физических свойств. Суть процесса – прогрев металла до температур, превышающих рекристаллизацию, т.е. сплав должен находиться в аустенитном состоянии. Происходящая в этот момент пластическая деформация приводит к образованию на аустените наклепа, после чего материал закаливают и отпускают, происходит его охлаждение и рекристаллизация структуры.
Зачем нужна термомеханическая обработка металла
Целью использования высокотемпературной термомеханической обработки стали является достижение следующих результатов:
- снижение порога хладоломкости;
- увеличение ударной вязкости;
- предотвращение развития отпускной хрупкости;
- снижение предрасположенности к образованию трещин в процессе термообработки;
- повышение сопротивления металла хрупкому разрушению.
Термомеханическую обработку проходят легированные, углеродистые стали, предназначенные для изготовления пружин, рессор, металлообрабатывающего инструмента, других конструкций с повышенными требованиями к уровню прочности и надежности. Термомеханическая обработка металлов осуществляется двумя способами: низко- и высокотемпературным.
Низкотемпературный процесс обработки
Низкотемпературная термомеханическая обработка стали, нагретой до состояния аустенита (7270С), обусловлена правилом: после охлаждения металла температура должна быть ниже режима рекристаллизации и выше показателей мартенситной трансформации. В этом состоянии осуществляется пластическая деформация деталей. Практикуется и деформация аустенита, переохлажденного до температуры бейнитного преобразования.
Такой способ термомеханической обработки металла имеет недостатки — при отпуске материал неустойчив, а также для пластической деформации необходимо использовать оборудование высокой мощности. Это приспособления для нагрева — специальные печи с возможностью контроля температуры нагрева. Пластическую деформацию обеспечивают несколькими методами:
- протяжкой;
- ковкой;
- штамповкой.
Зачастую агрегаты включаются в автоматические линии, повышающие производительность и существенно упрощающие процесс.
Сфера применения термомеханической обработки сплавов
Поскольку процесс позволяет существенно улучшить качество и эксплуатационные свойства деталей, изготовленных из металла, подвергшегося дополнительному термомеханическому воздействию, технология получила достаточно широкое применение.
Главным ее плюсом является одновременное улучшение таких качеств, как пластичность и прочность. Уникальные свойства по достоинству оценены в таких отраслях, как:
- машиностроение;
- транспорт;
- оборонка.
Термомеханическая обработка – это залог того, что полученный таким образом металл будет прочным за счет устранения дефектов кристаллической решетки. Готовые изделия из него имеют отличную устойчивость к коррозийным и эрозийным явлениям, в них отсутствует остаточное напряжение, что в совокупности существенно увеличивает их эксплуатационные сроки.
