Загартування сталі - це процес термообробки, суть якого полягає в нагріванні стали до температури вище критичної з наступним швидким охолодженням. В результаті цієї операції підвищуються твердість і міцність сталі, а пластичність знижується.
При нагріванні і охолодженні сталей відбувається перебудова атомної решітки. Критичні значення температур у різних марок сталей неоднакові: вони залежать від вмісту вуглецю і легуючих домішок, а також від швидкості нагріву і охолодження.
Після гарту сталь стає крихкою і твердою. Поверхневий шар виробів при нагріванні в термічних печах покривається окалиною і обезуглероживающего тим більше, чим вище температура нагріву і час витримки в печі. Якщо деталі мають малий припуск для подальшої обробки, то шлюб цей є невиправним. Режими загартування загартування стали залежать від її складу і технічних вимог до виробу.
Охолоджувати деталі при загартуванню слід швидко, щоб аустенит не встиг перетворитися в структури проміжні (сорбіт або троостіт). Необхідна швидкість охолодження забезпечується за допомогою вибору охолоджуючої середовища. При цьому надмірно швидке охолодження призводить до появи тріщин або викривлення вироби. Щоб цього уникнути, в інтервалі температур від 300 до 200 градусів швидкість охолодження треба сповільнювати, застосовуючи для цього комбіновані методи загартування. Велике значення для зменшення викривлення вироби має спосіб занурення деталі в охолоджуючу середу.
Відпусткою називається нагрів загартованої сталі до температур нижче критичної точки АС1 витримка при цій температурі з подальшим охолодженням (зазвичай на повітрі). Відпустка є остаточною термічною обробкою. Метою відпустки є зміна будови і властивостей загартованої сталі: підвищення в'язкості і пластичності, зменшення твердості, зниження внутрішніх напружень.
Відпуску піддаються всі загартовані деталі. Це робиться для зняття внутрішніх напружень. В результаті відпустки дещо знижується твердість і підвищується пластичність стали.
Залежно від необхідної температури відпустку проводиться:
в масляних ваннах;
в селітрових ваннах;
в печах з примусової повітряної циркуляцією;
в ваннах з розплавленої лугом.
Температура відпустки залежить від марки стали і необхідної твердості ізделія.напрімер, інструмент, для якого необхідна твердість HRC 59 - 60, слід відпускати при температурі 150 - 200 градусів. У цьому випадку внутрішня напруга зменшуються, а твердість знижується незначно.
Швидкорізальна сталь відпускається при температурі 540 - 580 градусів. Така відпустка називають вторинним отвердінням, так як в результаті твердість вироби підвищується.
Вироби можна відпускати на колір мінливості, нагріваючи їх на електроплитах, в печах, навіть в гарячому піску. Окісна плівка, яка з'являється в результаті нагрівання, набуває різні кольори мінливості, що залежать від температури. Перш ніж приступати до відпустки на один з кольорів мінливості, треба очистити поверхню виробу від окалини, нагару масла і т. Д.
Зазвичай після відпустки метал охолоджують на повітрі. Але хромонікелеві сталі слід охолоджувати у воді або маслі, так як повільне охолодження цих марок призводить до відпускної крихкості.