Сущность термической обработки

Под процессом термической обработки следует понимать изменение внутреннего строения (микроструктуры) металла под воздействием изменяющихся температурных условий и, как следствие этого, получение определенных физико-механических свойств металла.

Термическая обработка является одним из важнейших этапов технологического цикла изготовления деталей машин. Термическая обработка заключается в нагреве стали до температуры выше (ниже) температур фазовых превращений, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении с заданной скоростью.

При нагреве и охлаждении в железоуглеродистых сплавах происходят фазовые превращения при определенных температурах, называемых критическими точками (точки Д. К. Чернова). При нагреве их принято условно обозначать Ас1, Ас2, Ас3 при охлаждении Аr1, Ar2, Ar3.

Превращения в сталях при нагреве носят кристаллизационный характер, т. е. происходит образование центров зародышей и последовательный их рост.

Исходная структура у всех сталей представляет собой смесь двух фаз: феррита и цементита. При переходе через критическую температуру Ас, происходит аллотропическое превращение Feα -> Feγ. Цементит железа (Fe3C), растворяясь в Feγ образует структуру аустенита.

Таким образом, нагрев любой стали выше линии GSE (см. рис. 30) приводит к образованию однородной аустенитовой структуры.

Установлено, что в одних сортах стали при небольшом превышении критической температуры при нагреве образуется аустенитная крупнозернистая структура; такие стали называются наследственно крупнозернистыми. В других сортах сталей при нагреве до температур, значительно превышающих критическую температуру, сохраняется мелкозернистая структура аустенита; такие стали называются наследственно мелкозернистыми.