тях металу. p> Властивості сплавів, також як і металів, залежать від їх хімічного складу і внутрішньої будови. За внутрішньою будовою сплави поділяються на хімічні сполуки, тверді розчини та механічні суміші. Хімічні сполуки відрізняються високою твердістю і крихкістю, тверді розчини - міцність і пластичністю, механічні суміші - легкоплавкістю, постійною температурою плавлення і т. п. В
4.2 Термічна обробка стали
Термічна (теплова) обробка сталі, заснована на здатності металу змінювати свою структуру при нагріванні і охолодженні. Шляхом такої обробки можна надавати стали необхідні властивості: зробити виріб твердим або крихким, міцним або пластичним.
Термічна обробка полягає в нагріванні сталевого вироби (заготовки) до певної температури, деякою витримці при цій температурі і наступному охолодженні з заданою швидкістю (рис. 10). Режим термічної обробки залежить від виду та цілі термічної обробки, хімічного складу, форми і розмірів виробу.
В
Рис. 10. Графік термічної обробки
Залежно від властивостей, які хочуть надати виробу (твердість, міцність, пластичність і т. д.), застосовують різні види термічної обробки. Основними видами термічної обробки є: відпал, нормалізація, гарт і відпустку.
Відпал полягає в нагріванні виробу до певної температури, витримці при цій температурі і повільному охолодженні - зазвичай разом з піччю. Відпал робить сталь пластичної, завдяки чому поліпшується її оброблюваність, знімається внутрішнє напруження, виникло в металі на попередніх етапах виготовлення виробу або отримання заготовки (обробка тиском, лиття, зварювання).
Нормалізація полягає в нагріванні сталевого вироби і подальшому його охолодженні на повітрі без витримки. Сталь при цьому набуває більш дрібнозернисту структуру, отже, більш високу міцність і твердість, ніж після відпалу, але частково втрачає свою пластичність.
Загартування полягає в нагріванні сталевого виробу до певної температури, витримці і швидкому охолодженні. Швидке охолодження дозволяє отримати дрібнозернисту структуру стали, тобто надати їй високі механічні властивості: міцність, твердість, підвищити ріжучі властивості і т. д.
Швидкість охолодження при загартуванню забезпечується вибором охолоджуючої середовища. Загартування виробляють в основному в маслі і воді.
Можлива гарт вироби у двох середовищах: спочатку у воді, а потім в олії. У деяких випадках виконують тільки поверхневу загартування, що дозволяє надати виробу поверхневу твердість при збереженні в'язкості основної маси металу. Нагрівання вироби в даному випадку проводиться струмами високої частоти або полум'ям ацетилено - кисневого пальника.
Відпустка полягає в нагріванні загартованого сталевого виробу до температури нижче 720 С, деякої витримці при цій температурі і охолодженні. Відпустка виконують відразу після гарту. Відпустка здійснюється для зниження крихкості і зменшення внутрішніх напруг, а також для додання сталі підвищеної в'язкості.
Застосовуються інші види термічної обробки металів - старіння і обробка холодом. Основне призначення старіння - підвищення міцності і стабілізація властивостей, наприклад, алюмінієвих і мідних сплавів. Обробку холодом застосовують головним чином для ріжучих інструментів.
В
4.3 Хіміко-термічна обробка сталі
Хіміко-термічна обробка сталі полягає в одночасному нагріванні і поверхневому насиченні сталевого вироби різними елементами - вуглецем, азотом, алюмінієм, хромом та ін При цьому поверхневий шар вироби стає більш міцним, твердим, зносостійким, стійким проти дії агресивних середовищ.
Залежно від того, якою речовиною насичується поверхневий шар вироби, хіміко-термічну обробку поділяють на цементацию, азотування, ціанування, алитирование, хромування і т. п.
Цементація полягає в нагріванні сталевого виробу в середовищі, легко віддає вуглець (наприклад, деревне вугілля). Цементацію проводять з метою подальшого гарту поверхневого шару вироби з низьковуглецевої сталі. Зовнішній шар виробу при цьому стає твердим, а внутрішні шари зберігають в'язкість і пластичність.
Азотування складається в насиченні сталевого вироби азотом на деяку глибину. Азотування НЕ тільки підвищує твердість поверхневого шару, але також захищає його від впливу агресивного середовища. Процес здійснюється шляхом тривалого нагрівання готових виробів в продуктах розкладання аміаку.
Ціанування проводиться шляхом одночасного насичення поверхневого шару виробу вуглецем і азотом. Ріжучий інструмент при ціануванні володіє високою зносостійкістю, твердістю, добре протистоїть дії змінних навантажень.
Алітування, хромування та інші аналогічні процеси полягають у насиченні поверхні сталевих виробів відповідним металом з метою набуття специфічних властивостей, наприклад жаростійкост...
