На металлургическом и машиностроительном производствах часто используют термическую обработку. Разные виды термической обработки металлов позволяют изменить структуру и свойства материала, не меняя при этом его химический состав.
Почти все способы термической обработки связаны с нагреванием и охлаждением до определенных показателей.
Отжиг – это нагревание до какой-то конкретной температуры (какой-зависит от состава металла), выдержка в этом состоянии некоторое время и последующее медленное охлаждение. Отожженный металл менее тверд, лучше подвергается обработке, его структура более однородна.
Отпуск – похожая операция, однако остывание проходит на открытом воздухе, а не в печи, как при отжиге. Различают низкий, средний и высокий отпуск – зависит от температуры нагрева. Разное температурное воздействие помогает достичь разных результатов. Например, низкий отпуск помогает сделать материал тверже – это полезно, если из заготовок будут делать, например, режущий инструмент. Средний отпуск понижает твердость, зато увеличивает упругость и вязкость металла. Такой материал подойдет для изготовления пружин или других металлических предметов, которые должны быть легко растяжимы. Высокий отпуск помогает добиться определенной упругости, сохраняя прочность.
Нормализация – это тоже нагрев и охлаждение на воздухе. Эта операция позволяет нормализовать структуру металла, сделать ее однородной. Это подготавливает материал к дальнейшей обработке. Помогает нормализация, например, если нужно сгладить и упрочнить сварные швы.
Закалка – это нагрев выше критической точки и дальнейшее охлаждение. Существует огромное количество подвидов закалки, в зависимости от типа и скорости охлаждения, все они применяются для разных целей. Охлаждают обычно в жидкой среде – воде или масле. В целом металл, который был подвержен закалке, становится очень твердым, но более хрупким и непластичным.
Чтобы грамотно применять виды термической обработки металла, нужно знать основы металлургии. Процессы во многом схожи, однако каждый из них имеет свой смысл. Часто одна операция предшествует другой (как вариант – отпуск после закалки), что позволяет добиться впечатляющих результатов.
Для выбора способов термообработки нужно учитывать химический состав материалов, те процессы, которые их ждут в дальнейшем (какая будет применена обработка давлением), а также – то что будет изготовлено из этого сырья.