Термічна обробка сталі є невід’ємним етапів сучасного машинобудування та металургії. Саме завдяки контрольованому нагріву та охолодженню металу вдається змінювати його внутрішню структуру без зміни хімічного складу. Ключове призначення термічної обробки полягає у наданні сталі необхідної міцності, твердості та пластичності.
Без застосування термічної обробки більшість сталевих деталей не відповідали б вимогам реальної експлуатації. Підвищені навантаження вимагають від матеріалу оптимального балансу між міцністю та в’язкістю, і саме термічні процеси дозволяють відрегулювати ці властивості.
Одним з найбільш поширених видів є відпал. Його застосовують для зняття внутрішніх напружень сталі. У результаті відпалу метал набуває стабільної структури. Цей метод часто використовують після лиття, кування або зварювання, коли в матеріалі накопичуються структурні неоднорідності.
Процес нормалізації застосовується для вирівнювання структури. Після нормалізації сталь стає більш однорідною. Цей вид обробки тут часто використовують як підготовчий етап перед гартуванням або механічною обробкою.
Гартування є одним із найвідповідальніших методів термічної обробки. Його мета — різко підвищити твердість деталі. Після гартування сталь стає стійкою до стирання, але водночас може втрачати пластичність. Саме тому гартування практично завжди поєднують з наступним відпуском.
Термічний відпуск призначений для відновлення в’язкості після гартування. Залежно від температури розрізняють середній відпуск, кожен з яких дозволяє відкоригувати властивості сталі під конкретні умови експлуатації. Саме комбінація гартування та відпуску дозволяє отримати оптимальні характеристики.
Окрему групу складають хіміко-термічні процеси, такі як цементація, азотування чи ціанування. Вони застосовуються тоді, коли необхідно зберегти в’язку серцевину. Такі методи особливо актуальні для валів, що працюють у складних умовах.
У практичному сенсі термічна обробка дозволяє збільшити строк служби сталевих виробів. Вона підвищує стійкість до втоми. Крім того, правильний вибір режиму термообробки часто дозволяє уникнути використання дорогих сплавів без втрати якості.
Таким чином, термічна обробка сталі є важливим інструментом інженера. Вона забезпечує ефективність та довговічність виробів у найрізноманітніших галузях промисловості.