Термомеханическая обработка основана на совмещении двух способов упрочнения - пластической деформации и фазовых изменений, заключается в наклепе аустенита с последующим его превращением. Видами ТМО являются: высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО), которая состоит из деформирования аустенита выше температуры рекристаллизации (tр) обычно выше критических точек и быстрого охлаждения. Рис. 56.
Рис. 56. Классификационная схема ТМО.
- низкотемпературная термомеханическая обработка (НТМО), которая состоит из деформирования аустенита ниже tр, т.е. нестабильного аустенита переохлажденного ниже критических точек с последующим охлаждением и фазовым превращением.
Сталь упрочняется за счет мартенситной реакции и за счет дефектов строения унаследованных мартенситом от деформированного аустенита.
При НТМО переохлажденный до 500-600оС аустенит деформируется (до 80-90%) и наклепывается. При НТМО повышение прочности сопровождается понижением пластичности. При ВТМО наклеп аустенита не сохраняется в чистом виде до мартенситного превращения, так как ВТМО осуществляется выше температуры tр. Если немедленно не охладить сталь после деформации, то будут происходить рекристаллизационные процессы.
|
|
Обычно после ТМО осуществляют отпуск на заданную прочность (пластичность). В отдельных случаях после деформации сталь подвергается изотермическому бейнитному распаду (ВТМизО). Имеется класс обработок, которые осуществляются в обратном порядке - превращение, а затем наклеп (механико-термическая обработка МТО). МТО осуществляется деформацией на 3-5% мартенсита и последующим низким отпуском, что создает повышение прочности на 10-20%. В большинстве случаев увеличение прочности сопровождается снижением пластических свойств (исключение - упрочнение за счет измельчение зерна аустенита). Табл. 4.
Влияние термической обработки на механические свойства стали. Табл. 4.
Термическая обработка | Прочность | Пластичность | Вязкость |
Отжиг | Самая низкая | Самая высокая | |
Нормализация | Низкая | Высокая | Высокая |
Улучшение | Средняя | Высокая | Самая высокая |
ВТМО | Высокая | Высокая | Самая высокая |
НТМО | Самая высокая | Самая низкая | Средняя |
МТО | Самая высокая | Самая низкая | Самая низкая |