Вплив високої температури на певні матеріали дає змогу змінити або поліпшити їхні експлуатаційні характеристики. Термічна обробка сталі підвищує твердість її поверхні. Процедура виконується з урахуванням особливостей обраного металу. Тож, залежно від складу, відрізнятимуться і певні показники під час впливу.
Термічна або теплова обробка металів являє собою сукупність таких процесів як витримка та охолодження твердого металевого сплаву з метою поліпшення характеристик виробу. Трансформуючись, сталь 40Х змінює внутрішню структуру та набуває нових якостей, що підвищують сферу її застосування.
Особливості матеріалу
Назва матеріалу походить з його складу: 40 є позначкою вмісту вуглецю в процентному співвідношенні (0,4%), а Х вказує на присутність у хімічній формулі хрому. Сортамент сталі 40Х є зразковим представником матеріалу, властивості якого можуть поліпшуватися під час термічної обробки. Процес призводить до суттєвого збільшення твердості, міцності та інших технічних характеристик. Розглянемо, як саме відбувається загартовування та які етапи воно передбачає.
Загартовування
Загартування є ключовим процесом термічної обробки металів і сплавів, спрямованим на посилення їхніх властивостей міцності, включно з твердістю, зносостійкістю і стійкістю до втоми. Цей метод включає три основні етапи:
- Нагрівання.
На початку процедури загартування деталь піддається нагріванню до специфічної температури, що забезпечує повне або часткове перетворення металевої структури в аустеніт. Розрахунок температури нагріву відбувається на основі хімічного складу сталі й може коливатися в діапазоні від 700 до 1300 градусів Цельсія. Для сталі марки 40Х оптимальною є температура нагріву при гартуванні у 860 °C.
- Витримка.
Безпосередньо після нагрівання деталь піддається витримці при досягнутій температурі. Часовий інтервал цього етапу залежить від розмірів деталі та швидкості нагріву. Цей процес необхідний для рівномірного розподілу тепла всередині деталі та завершення перетворення структури сталі в аустеніт. При гартуванні сталі 40Х зазвичай витримка становить близько 10-15 хвилин.
- Охолодження.
Остання процедура, яку необхідно пройти виробу. Вона може бути виконана різними способами, включно з охолодженням на повітрі, у воді, олії або іншій рідині. Метод охолодження визначається, виходячи з цільових характеристик загартованої деталі. Під час охолодження аустеніт переходить у стан мартенситу, забезпечуючи високу твердість сталі, внаслідок чого кругляк 40Х набуває особливої міцності.
Відпустка
Після процесу загартування сталь стає більш крихкою і схильною до утворення тріщин. Щоб усунути ці недоліки та надати деталі необхідної гнучкості, проводять відпуск, наступний етап термічної обробки. Під час відпуску сталь нагрівається до певної температури й потім охолоджується повільно. Цей процес допомагає зменшити внутрішню напругу в сталі, підвищує її пластичність і усуває крихкість.
Під час відпуску сталь піддається нагріванню до температури, визначеної нижче критичної, після чого матеріал підтримують на цьому рівні протягом фіксованого часу, а потім він остигає. Температура і тривалість відпустки можуть бути скориговані, що дає можливість розрізняти методи низької, середньої та високої відпустки.
Нормалізація сталі
Нормалізація є ще один ключовий етап термічної обробки, що являє собою нагрівання сталі до температури, що перевищує температуру переходу в аустенітну область, подальшу витримку та охолодження на повітрі. Цей процес сприяє ефективному усуненню перекалу, підвищує механічні властивості металу, внаслідок чого пруток сталь 40Х формує більш рівномірну і дрібнозернисту структуру.
Сукупність цих процедур в комплексі відіграє вирішальну роль у високоякісній термічній обробці сталі 40Х, оскільки вона безпосередньо визначає міцність, твердість і довговічність цього виду матеріалу. Купити круг 40Х високої якості можна онлайн, оформивши замовлення на сайті.
