Термомеханическая обработка стали

Термомеханическая обработка (ТМО) является сравнительно новым методом обработки, позволяющим повысить механические свойства металлических материалов. ТМО — это совокупность операций пластической дефор­мации и термической обработки, совмещенных в одном технологическом процессе, который включает нагрев, пластическое деформирование и охлаждение. Термомеханическое воздействие приводит к получению структур­ного состояния, которое обеспечивает повышение механических свойств.

Оптимальное сочетание пластической деформации и фазовых превращений приводит к повышению плотности и более правильному расположению несовершенств кристаллической решетки металла.

Различают два основных вида ТМО:

• высокотемпера­турную термомеханическую обработку (ВТМО) (рис. 2.15, а);

• низкотемпературную термомеханическую обра­ботку (НТМО) (рис. 2.15, б).

При ВТМО деформация производится при температу­ре выше температуры рекристаллизации (при этом сталь имеет аустенитную структуру). Степень деформации 20...30 %. Во избежание рекристаллизации вслед за дефор­мацией незамедлительно производится закалка (1150 °С) с последующим низкотемпературным отпуском (100...200 °С).

НТМО применяется только для легированных сталей, обладающих значительной устойчивостью переохлажденного аустенита. При НТМО деформация производится ниже температуры рекристаллизации (400…600 °С), степень деформации 75...95 %. Закалку производят сразу после деформации, а затем следует низкотемпературный отпуск (100...200 °С).

Недостатками НТМО являются, во-первых, необходи­мость использования мощного оборудования для деформирования, во-вторых, стали после НТМО имеют невысокую сопротивляемость хрупкому разрушению.

Рис. 2.15. Схемы термомеханической обработки:

а — высокотемпературная; б — низкотемпературная

Если при обычной термической обработке сталь имеет временное сопротивление при растяжении 2000...2200 МПа, то после ТМО оно достигает 2200...3000 МПа, при этом пластичность увеличивается в два раза (удлинение с 3...4 % повышается до 6...8 %).

3/1