1. Ознайомитися з технологією гарту конструкційних і інструментальних вуглецевих сталей.
Відпал - термічна обробка, при якій сталь нагрівається до певної температури, витримується при ній і потім повільно охолоджується в печі для отримання рівноважної, менш жорсткої структури, вільної від залишкових напружень.
До відпалу 1 роду, що не пов'язано з фазовими перетвореннями в твердому стані, відносяться:
-дифузний відпал (або гомогенізація) - нагрів до 1000-1100º С для усунення хімічної неоднорідності, що утворилася при кристалізації металу. Гомогенізації піддаються злитки або відливання високолегованих сталей. Виходить грубозерниста структура, яка подрібнюється при подальшому повному відпалі або нормалізації;
- відпал рекристалізації, який застосовується при знятті наклепу після холодної пластичної деформації. Температура нагріву найчастіше знаходиться в межах 650-700º С;
-отжиг для зняття внутрішніх напружень. Застосовують з метою зменшення напруги, що утворилися в металі при литті, зварюванні, обробці різанням і т.д. Температура відпалу знаходиться в межах 200-700º С, частіше 350-600º С.
Відпал 2 роди (або фазова перекристалізація) може бути повним і неповним:
-повний відпал - нагрівання стали на 30-50º вище вірніше критичної точки з подальшим повільним охолодженням. При цьому відпалі відбувається повна кристалізація: при нагріванні ферріто-перлітною структура переходить в аустенитную, а при охолодженні аустеніт перетворюється назад в ферит і перліт.
-неповний отжиг відрізняється від повного тим, що сталь нагрівають до більш низької температури (на 30-50º вище температури перлітного перетворення). При цьому відбудеться перекристалізація тільки перлитной складової.
При неповному відпалі поліпшується оброблюваність різанням в результаті зниження твердості і підвищення пластичності стали.
Ізотермічний отжиг полягає в нагріванні і витримці при температурі на 30-50º вище верхньої критичної точки, охолодженні до 600-700º С, витримці при цій температурі до повного перетворення аустеніту в перліт і подальшим охолодженні на повітрі. При такому відпалі зменшується час охолодження, поліпшується оброблюваність різанням. Застосовується для легованих сталей.
Нормалізація- різновид відпалу; при нормалізації охолодження проводиться на спокійному повітрі. Швидкість охолодження дещо більше, ніж при звичайному відпалі, що визначає деяку відмінність властивостей відпалений і нормалізованої сталі.
При нормалізації сталь нагрівають до аустенітного стану (вище лінії GSE). Завдяки повній фазової перекристалізації усувається грубозерниста структура, отримана при литті, прокатку або куванні. Охолоджена на повітрі, поза печі, знижує економічні витрати на термообробку. Нормалізацію застосовують для низьковуглецевих сталей замість відпалу, а для середньовуглецевих сталей замість поліпшення (гартування + високий повітря).
Головне призначення гарту стали - підвищення міцності і твердості середньо-і високовуглецевих сталей.
Відпустка - це заключна операція термічної обробки стали, яка полягає в нагріванні нижче температури перлітного перетворення (727º), витримці і наступним охолодженні. При відпустці формується остаточна структура стали. Мета відпустки - отримання заданого комплексу механічних властивостей стали, а також повне або часткове усунення гартівних напружень.