Термообработка отпуск: Термообработка: закалка, отпуск, нормализация, отжиг

Содержание

Термообработка: закалка, отпуск, нормализация, отжиг

Металлоизделия, используемые в любых отраслях хозяйства должны отвечать требованиям устойчивости к износу. Для этого используется воздействие высокими температурами, в результате чего усиливаются нужные эксплуатационные свойства. Этот процесс называется термической обработкой.

Термообработка представляет собой комплекс операций нагрева, охлаждения и выдержки металлических твердых сплавов для получения необходимых свойств благодаря изменению структуры и внутреннего строения. Термическая обработка применяется в качестве промежуточной операции для того, чтобы улучшить обрабатываемость резанием, давлением, либо в качестве окончательной операции технологического процесса, которая обеспечивает требуемый уровень свойств детали.

Различные методы закаливания применялись с давних пор: мастера погружали нагретую металлическую полоску в вино, в масло, в воду. Для охлаждения кузнецы порой применяли и достаточно интересные способы, например садились на коня и мчались, охлаждая изделие в воздухе.

По способу совершения термическая обработка бывает следующих видов:

-Термическая (нормализация, закалка, отпуск, отжиг, старение, криогенная обработка).

-Термо-механическая. Включает обработку высокими температурами в сочетании с механическим воздействием на сплав.

-Химико-термическая. Подразумевает термическую обработку металла с последующим обогащением поверхности изделия химическими элементами (углеродом, азотом, хромом и др.).

Основные виды термической обработки:

1. Закалка. Представляет собой вид термической обработки разных материалов (металлы, стекло), состоящий в нагреве их выше критической температуры с быстрым последующим охлаждением. Выполняется для получения неравновесных структур с повышенной скоростью охлаждения. Закалка может быть как с полиморфным превращением, так и без полиморфного превращения.

2. Отпуск – это технологический процесс, суть которого заключается в термической обработке закалённого на мартенсит металла либо сплава, основными процессами при котором являются распад мартенсита, рекристаллизация и полигонизация. Проводится с целью снятия внутренних напряжений, для придания материалу необходимых эксплуатационных и механических свойств.

3. Нормализация. В данном случае изделие нагревается до аустенитного состояния и потом охлаждается на спокойном воздухе. В результате нормализации снижаются внутренние напряжения, выполняется перекристаллизация стали. В сравнении с отжигом, нормализация – процесс более короткий и более производительный.

4. Отжиг. Представляет собой операцию термической обработки, заключающуюся в нагреве стали, выдержке при данной температуре и последующем медленном охлаждении вместе с печью. В результате отжига образуется устойчивая структура, свободная от остаточных напряжений. Отжиг является одной из важнейших массовых операций термической обработки стали.

Цель отжига:

1) Снижение твердости и повышение пластичности для облегчения обработки металлов резанием;

2) Уменьшение внутреннего напряжения, возникающего после обработки давлением (ковка, штамповка), механической обработки и т. д.;

3) Снятие хрупкости и повышение сопротивляемости ударной вязкости;

4) Устранение структурной неоднородности состава материала, возникающей при затвердевании отливки в результате ликвации.

Для цветных сплавов (алюминиевые, медные, титановые) также широко применяется термическая обработка. Цветные сплавы подвергают как разупрочняющей, так и упрочняющей термической обработке, в зависимости от необходимых свойств и области применения.

Термическая обработка металлов и сплавов является основным технологическим процессом в чёрной и цветной металлургии. На данный момент в распоряжении технических специалистов множество методов термообработки, позволяющих добиться нужных свойств каждого вида обрабатываемых сплавов. Для каждого металла свойственна своя критическая температура, а это значит, что термообработка должна производиться с учётом структурных и физико-химических особенностей вещества. В конечном итоге это позволит не только достичь нужных результатов, но и в значительной степени рационализировать производственные процессы.

Отпуск

ОТПУСК

Отпуск

термическая обработка металла, связанная с нагревом ниже температуры закалки и последующим медленным охлаждением. Снижает хрупкость, увеличивает пластичность металла и улучшает обрабатываемость, не значительно снижая твердость поверхностного слоя детали.

Существует три основных вида отпуска : Низкий, средний, высокий.

Низкий отпуск

• Температура нагрева металла: 150-200 ⁰C
• Выдержка: 1,0. .1,5 ч.
• Полученная структура: мартенсит отпуска.
• Ослабляются остаточные напряжения, снижается хрупкость, повышается прочность.
• Твердость сохраняется в пределах 58..63 HRC.

Низкий отпуск применим для деталей, не испытывающих ударные нагрузки, режущего и измерительного инструмента из углеродистой и низколегированной стали (сверла, метчики и др.). Проводят для инструментальных сталей после закалки ТВЧ или после цементации.

Средний отпуск

• Температура нагрева металла 350-500 ⁰C.

• Выдержка: от 1,0..2,0 до 3.0..8.0 ч.

• Полученная структура: троостит отпуска(равновесный феррит и дисперсный цементит).

· снижение твёрдости до величины 40..50 HRC.

Средний отпуск применим для деталей испытывающих ударные нагрузки (зубила, молотки, пружины, рессоры и др.).

Высокий отпуск

· Температура нагрева металла 500-650 ⁰C.
· Полученная структура: сорбит отпуска.
· Повышенная пластичность и ударная вязкость.
· Твёрдость стали после высокого отпуска снижается до 25..35 HRC.
· Полностью снимаются внутренние напряжения.

Высокий отпуск обеспечивает наилучший комплекс механических свойств, применим для деталей, работающих в условиях высоких динамических нагрузок (зубчатые колеса, валы, шатуны и др.). Такой же отпуск рекомендуется для деталей машин из легированных сталей, работающих при повышенных температурах.

Комплекс обработки, включающей закалку и высокий отпуск, называется улучшением. Улучшению подвергают детали из среднеуглеродистых (0,25…0,6%С) конструкционных сталей, к которым предъявляют высокие требования по пределу текучести, пределу выносливости и ударной вязкости. Однако износостойкость улучшенной стали вследствие её» пониженной твёрдости невысока.

Скорость охлаждения

Скорость охлаждения после отпуска оказывает большое влияние на величину остаточных напряжений. Чем медленнее охлаждение, тем меньше остаточные напряжения. Так охлаждение на воздухе даёт напряжения в 7 раз меньше, а охлаждение в масле в 2,5 раза меньше по сравнению с охлаждением в воде. По этой причине изделия сложной формы во избежание их деформации после отпуска следует охлаждать медленно (на воздухе), а детали из некоторых легированных сталей, склонных к отпускной хрупкости, рекомендуется охлаждать в масле (иногда даже в воде).

Вам необходимы услуги высокоточной металлообработки?

Рассчитать стоимость изготовления

13 апреля, 2018

Изготовление деталей для космической отрасли

Актуальность космической промышленности. Особенности изготовления деталей. Требования к материалам.

28 марта, 2018

Изготовление шпиндельных валов

Производство. Параметры изготовления. Точность.

15 марта, 2018

Фрезерная обработка деталей на станках с ЧПУ

Что такое фрезерование? Виды инструмента и оборудования.

21 февраля, 2018

Производство технологической оснастки

Применение. Этапы и особенности изготовления.

15 февраля, 2018

Высокоточная металлообработка

Особенности производства при единичной высокоточной металлообработке.

9 февраля, 2018

Обработка шлифованием

Обработка деталей на шлифовальном станке: особенности, тонкости, нюансы.

3 сентября, 2017

Лазерная резка

Типы лазеров. Преимущества и недостатки.

14 августа, 2017

Изготовление жаропрочной оснастки

Выбор материала. Химико-термическая обработка.

1 июля, 2017

Азотирование и цементация

Сущность процесса. Преимущества и недостатки.

29 мая, 2017

Выбор смазочно-охлаждающей жидкости

Как выбрать СОЖ? Для чего необходимо обеспечивать охлаждение материала при обработке?

Жара и влажность — подходит для путешествий

Введение

Жаркий, солнечный и тропический климат может подвергать путешественников резким изменениям температуры и/или влажности, что может неблагоприятно сказаться на их здоровье. Воздействие высоких температур может привести к потере жидкости и солей. Тепловые расстройства могут быть незначительными, например:

потница
обморок
отек кистей, стоп или голеней
мышечные спазмы.

К более серьезным заболеваниям относятся:

тепловое истощение
тепловой удар
низкий уровень натрия в крови (гипонатриемия) в результате перенапряжения или физических упражнений.

Тепловое истощение и тепловой удар являются связанными состояниями, которые могут привести к серьезным последствиям, если их не лечить быстро.

Факторы риска

Регулирование температуры осуществляется кожей и кровообращением. Когда тело перегревается, кровь направляется от центра тела за счет расслабления кровеносных сосудов, что вызывает потоотделение и охлаждение.

Быстрое обезвоживание может произойти в жарких сухих условиях.
Влажность может снизить скорость испарения пота, что затрудняет регулирование температуры тела.
Пожилые люди, младенцы и дети, а также люди с уже существующими заболеваниями могут быть более восприимчивы к тепловым расстройствам.
Те, кто занимается тяжелой физической деятельностью, например, спортсмены, туристы и военнослужащие, подвергаются большему риску серьезных тепловых расстройств.

Снижение рисков

Адаптация к жаре требует времени; вы можете предпринять несколько простых шагов, чтобы снизить риск заболеваний, связанных с жарой:

ограничьте физические нагрузки до тех пор, пока вы не акклиматизируетесь, большинство путешественников адаптируются к более высоким температурам примерно через 10 дней
поддерживать адекватную гидратацию; прием жидкости можно дополнить небольшим (но не чрезмерным) количеством соли, добавляемой в пищу или питье, при условии отсутствия ранее существовавших медицинских противопоказаний
если моча становится темной, необходимо увеличить потребление жидкости — это хороший показатель состояния гидратации
одежда должна быть легкой и воздушной, избегайте ношения темной или облегающей одежды
Ручной персональный вентилятор может оказаться бесценным, когда невозможно избежать перегрева.
избегать воздействия тепла в самое жаркое время дня, обычно с 11:00 до 15:00
используйте кондиционер и тень, где это возможно.

Для получения дополнительной информации об управлении воздействием солнца см. памятку по безопасности на солнце.

Потница

Потница является распространенным заболеванием в жарком и влажном климате, особенно у детей. Это вызвано перегрузкой потовых желез, что приводит к неприятному покалыванию, обычно поражающему шею, грудь и спину. Это может сопровождаться сыпью и волдырями.

Регулярный душ и купание могут помочь.
Применение лосьона с каламином может облегчить зуд.
Может помочь ношение легкой свободной одежды.
При стойком течении можно принять антигистаминный препарат.
В некоторых случаях можно использовать гидрокортизоновый крем.

Обморок

Внезапный обморок в жару может произойти, если путешественники не акклиматизировались. Обморок происходит, когда кровеносные сосуды расслабляются, чтобы увеличить кровообращение и излучать тепло от кожи. Это также приводит к снижению артериального давления и уменьшению кровоснабжения мозга.

Сознание должно быстро вернуться, как только человек ляжет горизонтально.
Пероральные жидкости, облегчение от жары и отдых обычно достаточны для лечения неосложненного обморока, связанного с жарой.

Отек рук и ног

Легкий отек ног и рук может возникнуть при первом воздействии жаркой погоды. Этот эффект чаще встречается у женщин. Отек возникает, когда увеличивается приток крови к коже , что также излучает тепло; жидкость выходит из кровеносных сосудов в ткани, вызывая отек.

Отек, связанный с жарой, должен исчезнуть спонтанно во время акклиматизации, его нельзя лечить водными таблетками, которые могут вызвать обезвоживание и замедлить акклиматизацию.

Судороги

Судороги, связанные с жарой, представляют собой болезненные мышечные сокращения, которые обычно начинаются через час или более после тренировки, часто вовлекая сильно нагруженные мышцы икр, бедер и живота.

Растяжка, отдых и растворы для пероральной регидратации могут облегчить симптомы.

Тепловое истощение и тепловой удар

Симптомы теплового истощения включают температуру >38°C, учащенное дыхание и пульс, головокружение, головную боль и спутанность сознания. Лечение включает:

перемещение в прохладное место
охлаждение кожи путем обрызгивания лица и тела водяным спреем или обтирания губкой и/или использования охлаждающих компрессов
с помощью вентилятора.

регидратация водой и другими жидкостями — обратите внимание, что соли также часто нуждаются в замене, поэтому одной воды не всегда достаточно; Доступны пакетики для регидратации, но можно приготовить простой раствор для регидратации, используя, например, соду, соль и сок лайма.

Тепловой удар считается более серьезным, если симптомы перегрева не устраняются описанными выше методами. Если через 30 минут применения вышеуказанных методов температура не снизилась, необходима срочная медицинская помощь. Могут потребоваться другие дополнительные меры охлаждения в условиях стационара, такие как регидратация с использованием внутривенных жидкостей и использование пакетов со льдом.

Теплового удара можно избежать при тщательном планировании.

Тепловой удар считается более серьезным, если симптомы перегрева не устраняются описанными выше методами.
Требуется срочная медицинская помощь, обычно с регидратацией с использованием внутривенных жидкостей.
Могут потребоваться другие дополнительные меры охлаждения, такие как использование пакетов со льдом для снижения температуры тела, но они должны использоваться только под руководством специалиста.

Гипонатриемия, связанная с физической нагрузкой

Низкий уровень натрия в крови (гипонатриемия) в основном возникает у тех, кто занимается физическими нагрузками, из-за потери натрия через потоотделение и замену жидкости чрезмерным количеством простой воды.

Симптомы могут быть нечеткими; спутанность сознания, усталость, мышечная слабость, головная боль и тошнота.
Поздние симптомы могут включать дезориентацию, возбуждение, судороги и кому.
Если симптомы тяжелые, это считается неотложной медицинской помощью, и следует обратиться за неотложной медицинской помощью с госпитализацией.

вернуться к началу

Термотерапия – определение и лечение Предложения теплового лечения

Преимущества теплового лечения:

Когда тело нагревается, обмен веществ ускоряется. Это, в свою очередь, увеличивает кровообращение, особенно в тех областях тела, где кровообращение не так хорошо. Это благотворно влияет на кожу, соединительные ткани и мышцы, ослабляя и расслабляя их. Мышечная боль уменьшается, и заживление может быть ускорено. Активность почек также увеличивается, а иммунная система ослабевает.

Повышение температуры тела примерно на один градус увеличивает метаболизм на 7%. По этой же причине не следует переусердствовать с терапией теплом. Если метаболизм продолжает увеличиваться с повышением температуры, это может стать слишком утомительным для кровообращения.

Повышенная температура создает в организме своего рода «искусственную лихорадку», которая активирует защитные силы иммунной системы и способствует выздоровлению. Тем не менее, это должно использоваться правильно и контролируемым образом, чтобы гарантировать, что эффект останется положительным.

Когда тело хорошо разогрето, намного легче двигаться и заниматься спортом. Таким образом, тепловая терапия также напрямую связана с физиотерапией. Теплые термальные ванны также очень подходят, потому что даже давление воды и пониженная гравитация оказывают положительное влияние на организм.

Термотерапия Показания:

Мышечные боли, затвердение мышц, остеоартроз, ревматические заболевания мягких тканей, люмбаго, восстановление подвижности после операций или травм опорно-двигательного аппарата, стресс.

Преимущества лечения холодом (криотерапия):

Криотерапия или лечение холодом является аналогом термальной терапии.

Лечение простуды обычно длится очень короткое время. Кратковременное прикладывание холода к телу в первую очередь влияет на напряжение мышц, а также вызывает сужение сосудов. Это также может в определенной степени ослабить судороги.

Холод также оказывает болеутоляющее действие. Это связано с тем, что при простуде нервы передают меньше болевых сигналов, а мелкие кровеносные сосуды (капилляры) менее проницаемы и удерживают меньше воды. Именно по этим причинам мы быстро охлаждаем ожоги на плите или гриле холодной водой или льдом.

Наконец, прохладная температура также замедляет обмен веществ, поэтому некоторые нарушения обмена веществ, такие как подагра, можно лечить холодом.

Криотерапия – это экстремальное использование холода со льдом или холодными газами при температурах до -110°C. Он используется в медицинских процедурах, а также в спа-терапии и стал любимой терапией многих из-за его бодрящего и заряжающего энергией, а также расслабляющего эффекта. Криотерапия также является частью физиотерапии.

Криотерапия Показания:

Отеки, воспаления суставов, подагра, кровоподтеки, растяжения связок, сильное болезненное напряжение мышц, ожоги и профилактика или лечение ревматических заболеваний.

Каковы наиболее распространенные виды термальной терапии?

Холодотерапия с масками:

Холодная грязевая маска Fango
Маски с мягкими холодными подушками или льдом

Холодовая терапия газом и воздухом:

Холодная газовая терапия, холодильные камеры — в криокамере, поскольку сам воздух сухой и охлаждается только холодным газом, вы обнаружите, что переносите ок. -110°C очень хорошо.
Холодотерапия – охлаждение холодным воздухом

Холодотерапия с ваннами:

Ледяная иммерсионная ванна – очень короткое погружение в очень холодную воду (например, сразу после сауны)
Чередование ванн Кнайпа и воды форсунки — после нескольких минут прогрева теплой водой происходит кратковременное охлаждение в очень холодной воде (обычно всего 10 секунд).