Отпуск стали

Отпуск стали – это термическая обработка, которая проводится после закалки, сварки при необходимости. Она направлена на снижение внутренних напряжений в стали, которые могут возникнуть в процессе закалки. Отпуск позволяет увеличить пластичность и прочность металла, а также улучшить его свойства.

Процесс отпуска состоит из нагрева закаленной стали до определенной температуры и последующего охлаждения. Температура отпуска зависит от марки стали и ее свойств, но обычно она находится в пределах 200-700 градусов Цельсия. Время отпуска также зависит от марки стали и может варьироваться от нескольких минут до нескольких часов.

Отпуск стали является неотъемлемой частью термообработки и используется для уменьшения избыточной твердости, снижения хрупкости и устранения внутренних напряжений металла. Он особенно актуален для углеродистых сталей, которые были подвергнуты закалке на мартенсит. В процессе отпуска металл нагревается до температуры ниже точки фазового превращения, затем выдерживается и медленно охлаждается. Это позволяет частично "отменить" закалку, сделав сталь менее твердой, но более пластичной. Обычно отпуск производят при температурах, которые значительно ниже тех, что использовались для закалки, сохраняя при этом мартенситную структуру, обеспечивающую твердость металла.

ОТПУСК СТАЛИ - ЧТО ЭТО ?

ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ОТПУСК СТАЛИ?

Отпуск стали проводят для снижения ее твердости и устранения внутренних напряжений, возникающих в результате закалки. Цель отпуска - достижение оптимального сочетания механических свойств стали, таких как прочность, твердость и пластичность, в зависимости от конкретных требований к материалу и условий его эксплуатации. Отпуск также позволяет улучшить обрабатываемость стали и уменьшить ее склонность к разрушению при длительном использовании.

Отпуск стали является важным этапом производства металлических изделий, таких как детали для машин и оборудования, инструменты и другие изделия, которые должны быть прочными и долговечными. Качество отпуска стали напрямую влияет на свойства конечного продукта, поэтому его проведение требует высокой квалификации и опыта специалистов.

Виды стального отпуска

Существует несколько видов отпуска стали, которые отличаются температурой и временем проведения:

  • Для низкого отпуска характерна внутренняя структура мартенсита, которая, не снижая твердости повышает вязкость. Данной термообработке подвергаются измерительный и режущий инструмент. Режимы обработки: нагревание до температуры – от 150°С, но не выше 250°С; выдерживание — полтора часа; охлаждение – воздух, масло.

  • Для среднего отпуска преобразование мартенсита в тростит. Твердость снижается до 400 НВ. Вязкость возрастает. Данному отпуску подвергаются детали, работающие со значительными упругими нагрузками. Режимы обработки: нагревание до температуры – от 340°С, но не выше 500°С; охлаждение – воздух.

  • При высоком отпуске кристаллизуется сорбит, который ликвидирует напряжения в кристаллической решетке. Изготавливаются ответственные детали, обладающие прочностью, пластичностью, вязкостью. Режимы обработки: нагревание до температуры – от 450°С, но не выше 650°С; охлаждение - воздух.

Выбор того или иного типа отпуска зависит от конкретных требований к механическим свойствам стали в конкретной области применения. Каждый тип отпуска имеет свои характеристики и применяется для достижения определенных свойств стали.

Что такое отпускная хрупкость?

Отпускная хрупкость - это свойство металла, при котором его прочность снижается при определенной температуре отпуска. Это может произойти, если металл был отпущен при слишком высокой температуре или если отпуск был недостаточно продолжительным. При отпуске металла происходит изменение его микроструктуры, и если этот процесс не проводится правильно, то могут возникнуть нежелательные свойства, такие как отпускная хрупкость. Для предотвращения этого явления необходимо правильно выбирать температуру и время отпуска в зависимости от требуемых свойств металла.

Различают отпускную хрупкость первого и второго рода, причем последняя считается обратимой. Отпускная хрупкость первого рода связана с изменением микроструктуры металла при повышении температуры отпуска, что приводит к образованию крупных зерен и уменьшению количества границ зерен. В свою очередь, это может привести к ухудшению свойств металла, таких как усталостная прочность и ударная вязкость. Отпускная хрупкость второго рода связана с образованием мартенсита в структуре металла при снижении температуры отпуска. Мартенсит является очень хрупким материалом, поэтому его образование может привести к ухудшению свойств металла, особенно при низких температурах эксплуатации.

Таким образом, отпускная хрупкость первого и второго рода имеют различные причины и проявления, но обе могут привести к ухудшению свойств металла. Для предотвращения отпускной хрупкости необходимо правильно выбирать температуру и время отпуска, а также проводить дополнительные термические обработки для улучшения микроструктуры металла.