Термическая обработка горячекатаных сталей

Термическая обработка горячекатаных сталей

Для производства машин, станков, различных металлоконструкций, предметов народного потребления металлургические заводы поставляют свою продукцию в виде проката. Это могут быть прутки разного диаметра, балки, трубы листы. Для увеличения прочностных качеств изделий на определенном этапе технологического процесса выполняется термическая обработка горячекатаных сталей.

Особенности термообработки

В технологии очень важно соблюдать определенное стандартами время и точную температуру. От этого зависят свойства стали. Ведь при критической температуре в сплавах идут структурные превращения. Металл нагревается до заданных значений и выдерживается. Время нагрева в печи может изменяться в зависимости от размеров изделия. При высокотемпературном нагреве металла на поверхности образовывается окалина, теряются прочность и твердость. Поэтому, для получения высоких эксплуатационных характеристик обязательно надо выдерживать скорости нагрева материала и его охлаждения. Горячекатаная сталь проходит длинный и непростой путь изготовления:

• закалка;
• отпуск;
• отжиг;
• нормализация.

Высококачественная закалка делает верхние и глубинные слои металла износостойкими и твердыми. Раскаленную до температуры 920 градусов сталь углеродистых сортов охлаждают в воде, пока она полностью не остынет. Если сталь легированная, то процесс охлаждения проходит в резервуаре с раскаленным маслом. При этом увеличивается прочность металла и твердость.

Но существует и недостаток закалки – уменьшается ударная вязкость. Хрупкость закаленной стали не позволяет ее использовать в таком виде, поэтому технология подразумевает второй этап. После закалки сталь нагревают снова, но уже до меньшей температуры (500 градусов) и медленно охлаждают на воздухе. Хрупкость материала начинает уменьшаться. Соответственно растет вязкость.

За отпуском идет отжиг, который сглаживает неоднородность горячекатаной стали и делает обрабатываемость ее в будущем лучшей. Теперь сталь будет легче резать. А дальше для улучшения механических свойств горячекатаной стали проводят нормализацию. Часто ее заменяет отжиг. Разница между ними такая: при отжиге металл остывает в печи, а при нормализации открытый воздух охлаждает его. В этом главное отличие. Благодаря нормализации горячекатаная сталь сопротивляется коррозии в воде, паре, агрессивных средах. Температура нормализации 700-900 градусов.

Востребованность термической обработанной стали

Благодаря такому технологическому решению, прежде всего, повышается износостойкость материала, меньше брака в процессе производства изделий и конструкций. И самое главное преимущество – это сравнительно низкая относительно других видов проката цена горячекатаного листа. Когда строят крупное сооружение, сталь используют для фундамента и несущих конструкций. Ее дешевизна, как вспомогательного материала, привлекает крупные строительные компании применять материал на своих объектах. Необходимость экономической оптимизации технологических процессов в различных отраслях предполагает использование листового проката для изготовления толстостенных большого диаметра сварных труб. Очень большая потребность в горячекатаной стали в самолетостроении, кораблестроении и производстве разной промышленной техники.

Термическая обработка стали является основой всей металлообрабатывающей промышленности. Всевозможные сплавы металлов с неповторимой структурой и разнообразными физическими свойствами созданы благодаря тепловой обработке.