+7 (343) 288-79-82
info@ionmet.ru
Заказать звонок

Термическая обработка

Термическая обработка (металла, стали и цветных сплавов) – многоступенчатая предварительная либо финишная операция при изготовлении деталей и инструментов, состоящая из поочерёдных процессов нагрева до определённой температуры, выдержки с последующим охлаждением и обеспечивающая в рамках заданных температурных режимов нужные механические свойства в структуре металла.

Основное назначение термической обработки:

  • подготовка, выравнивание структуры, устранение пористости, рыхлоты, расслоения и других металлургических дефектов, улучшение обрабатываемости материала для ускоренной диффузии;
  • снятие остаточных напряжений от структурных и фазовых превращений, а также предварительной обработки для восстановления изотропных свойств, повышение точности геометрии изделий за счёт уменьшения коробления и деформации;
  • повышение механических свойств готовых изделий путём воздействия на микроструктуру (размер зерна, создание субструктуры, распределение избыточных фаз);
  • создание специальных свойств (прочность, трещиностойкость, ударная вязкость, устойчивость против коррозии).

С помощью термического или теплового воздействия можно достичь максимальных эксплуатационных свойств стали, в разы повысив качество металлопродукции. Термообработка изменяет структуру металлов в широких пределах, что в значительной степени влияет на срок службы деталей и инструмента.

  • Первичная термообработка (ПТО, различные виды отжигов или термо-механическая обработка) – подготовка оптимальной однородной металлоструктуры с мелким или сверхмелким зерном для последующей механообработки резанием, а также холодной и горячей пластической деформации. Сочетание различных видов предварительной термической обработки способны на 10–30% усилить конечные свойства деталей.
  • Итоговая упрочняющая термообработка (ОТО) готовых деталей по техническим условиям.

Виды термической обработки (ТО)

К основным видам термической обработки относят: отжиг, нормализацию, высокочастотный нагрев, отпуск и обработку холодом. Наиболее экономичными и производительными технологическими процессами упрочняющей обработки считаются поверхностная закалка при глубинном индукционном нагреве, цементация и нитроцементация.

Для значительного повышения сопротивления абразивному изнашиванию применяют процессы борирования и диффузионного хромирования, позволяющие получить в поверхностном слое химические соединения металлов, отличающиеся высокой твёрдостью.

Услуги термообработки стали и металлов

Центр «Ионмет» принимает заказы на услуги термической, химико-термической и термомеханической обработки сталей и цветных металлов в рамках типовых и современных технологий по требованиям заказчика.

  • Предварительная термическая обработка (ПТО) отливок, поковок, сортового проката и других полуфабрикатов, штампового инструмента сложной формы для снятия остаточных литейных напряжений, исправления крупнозернистой структуры, уменьшения деформации при слесарной доводке, улучшения обрабатываемости резанием, подготовки структуры стали к окончательной термообработке, уменьшения чувствительности к образованию трещин.
  • Комплексная термообработка с многократным высоко- и низкотемпературным нагревом сортового и листового проката, котельных, подшипниковых, нефтяных труб. Термическое упрочнение арматурной стали, отливок и других изделий. Стабилизация размеров подшипников, инструмента, зубчатых колёс и др. Устранение шлифовочных напряжений.
  • Термомеханическая обработка (ТМО) стали труб, арматуры, поковок и штамповок с параллельным температурным и механическим воздействием (т. н. механотермическая деформация). Формирование в металле устойчивой субструктуры. Термическое упрочнение резцов, пружин, зубил, валов, фрез и другой металлопродукции.
  • «Холодная» обработка инструментов из быстрорежущей стали, для придания изделиям твёрдости, жёсткости, вязкости и упругости.
  • Различные виды упрочняющей химико-термической обработки (ХТО) металлов в специальной среде, включая ионное азотирование, МД-оксидирование, обработку в ваннах и другие работы по поверхностному насыщению изделий различными элементами путём диффу­зии. Берём в работу изделия с любыми размерами допуска, включая минимальные.

Для деталей из сталей актуальны все известные виды термообработки и ХТО. Для изделий из цветных сплавов мы рекомендуем отжиг, старение и др.

Процесс термической обработки

Технологический процесс и схемы термообработки разрабатывается индивидуально под заказчика на основе исходных данных рабочих чертежей, спецификаций, ТУ. Оптимальный режим термической обработки и ключевые параметры тепловых расчётов – температура и время нагрева, выдержка и скорость охлаждения, среда нагрева и охлаждения – подбираются в зависимости от теплофизических свойств стали, особенностей и условий эксплуатации изделий, предшествующих и последующих операций процессов формообразования.

Для расчёта сроков и цены термообработки отправьте нам конструкторский чертёж с указанием технических условий на свойства микроструктуры: твёрдости, глубины (толщины) упрочненного поверхностного слоя, механических характеристик, а также категории прочности (КП), группы контроля, величины деформации, коробления, чистоты поверхности, наличие вмятин, царапин и других дефектов. Менеджеры центра грамотно решат все сопутствующие вопросы, в том числе связанные с необходимостью в проведении дополнительных операций – очистки от окалины или масла, правки деталей, услугами транспортировки и т. д.

Химико-термическая обработка (ХТО)

В отличие от термообработки, не предусматривающей какого-либо иного воздействия, кроме температурного, химико-термическая обработка (ХТО) связана с изменением состава металла (сплава) и поверхностных слоёв детали в результате не только нагрева, но и взаимодействия с окружающей средой. Иными словами, в процессе химико-термической обработки, основанной на сочетании термического и химического воздействия, происходит поверхностное насыщение металломатериала необходимым элементом (С, N, B, Al, Cr, Si, Ti и др.) путём диффузии активных атомов из внешней среды при высокой температуре.

Образованный диффузионный слой у поверхности детали отличается от исходного материала по химическому составу, структуре и свойствам. Не затронутый воздействием насыщающей среды материал детали под диффузионным слоем называется сердцевиной. Миниальный промежуток от поверхности насыщения до сердцевины образует толщину диффузионного слоя.

В промышленности ХТ-обработка широко применяется для деталей деталей машин и механизмов, работающих в негативных условиях износа, кавитации, циклических нагрузок, коррозии при криогенных или высоких температурах, с целью повышения поверхностной твёрдости, износостойкости, задиро- и эрозиостойкости, сопротивления контактной выносливости и изгибной усталостной прочности в поверхностных слоях металла.

К основным видам химико-термического метода обработки относят: цементацию, нитроцементацию, алитирование, сульфидирование, силицирование, а также:

  • Азотирование – диффузионное насыщение поверхностного слоя стали азотом при нагревании в соответствующей среде;
  • Борирование – насыщение поверхности стали, тугоплавких металлов и никелевых сплавов бором с целью повышения твёрдости, износостойкости и коррозионной стойкости в водных растворах соляной, серной и фосфорной кислот;
  • Хромирование – насыщение поверхности чугунных, стальных изделий и деталей из никелевых, вольфрамовых и других сплавов хромом.

Среди новых перспективных направлений ХТО – использование вакуумной техники ионно-плазменной и ионной обработки. Благодаря современным методам можно ускорить процессы диффузии азота, что сократит время насыщения в 2–8 раз по сравнению с обычным газовым азотированием.

Оценка различных технологий поверхностного упрочнения

Процессы поверхностного упрочненияРесурсозатратыТрудозатратыСтабильность и контролируемость процессаПроизводитель- ностьЭкологическая безопасностьАвтоматизация и компьютерное обеспечениеТехнологичность по 5-балл, системе
Закалка ТВЧсредниевысокиеудовл.высокаяхорошаянет4
Цианирование, цементация, нитроцементациявысокиевысокиеудовл.средняяплохаянет3
Твердое хромированиевысокиевысокиеудовл.средняяплохаянет3
Напыление, наплавкавысокиевысокиеудовл.средняяплохаянет3
Печное азотированиевысокиевысокиенизкиесредняяплохаянет3
Ионное азотирование, импульс плазманизкиенизкиеотличныевысокаяотличнаяда5
Ионное карбонитрирование, импульс плазманизкиенизкиеотличныевысокаяотличнаяда5

Влияние видов упрочнения на характеристики упрочненного слоя и его свойства на высокопрочных сталях

Виды поверхностного упрочнения цилиндра(Ц) и плунжера (П)Твердость HV5Глубина поверхн. упроч- ненияРавно- мерность и однородн. упроч. слояИзм. размеров деталейСцепляе- мость слоя с матрицейСопротивление изнашиваниюВыносли- востьТермин, стойкость и усталостьКорроз. стойкостьЭксплуат. назнач.
приработ- каабразивн.адгезион.усталост.
ТВЧ(Ц)‹ 8001 – 2,5 ммудовл.mаххор.удовл.удовл.плох.хор.хор.плох.плох.огранич.
Цементация (Ц)‹ 8501 – 2,5 ммудовл.maxхор.удовл.хор.плох.хор.хор.плох.плох.огранич.
Твердое хромирование (ЦП)700... 100020 – 80мкмудовл.minудовл.плох.хор.хор.плох.плох.удовл.удовл.огранич.
Наплавка износостойким сплавом (П)560... 8200,3 – 0,35 ммудовл.сред.удовл.хор.хор.плох.плох.плох.хор.хор.огранич.
Печное азотирование (Ц)700... 900 *н.з. › 15мкм 0,3 – 0,5 ммудовл.сред.удовл.плох.хор.удовл.сред.хор.хор.удовл.огранич.
Ионное Азотирование (ЦП)900... 1200н.з. = 3 – 20мкм д.с. = 0,2 – 0,4 ммхор.minхор.хор.хор.отл.хор.отл.отл.хор.широкое
Ионное азотирование, карбонитри- рование в импульс-плазме (Ц,П)900... 1200н.з. = 5 – 30мкм д.с. = 0,2 – 0,4 ммотл.minхор.отл.хор.отл.хор.отл.отл.хор.широкое
Заявка на расчёт

Для получения более подробной информации свяжитесь с нами:

  • обратитесь в отдел сбыта по тел. +7 (343) 288-79-82;
  • напишите письмо на электронную почту;
  • нажмите на кнопку «Заказать звонок»;
  • заполните поля в форме «Заявка на расчёт».