Термічна обробка сталі є одним із найважливіших етапів сучасного машинобудування та металургії. Саме завдяки контрольованому нагріву та охолодженню металу можливо змінювати його внутрішню структуру без зміни хімічного складу. Основне завдання термічної обробки полягає у наданні сталі потрібних механічних властивостей.
Без застосування термічної обробки більшість сталевих деталей не здатні вимогам реальної експлуатації. Перепади температур вимагають від матеріалу оптимального балансу між міцністю та в’язкістю, і саме термічні процеси дозволяють відрегулювати ці властивості.
Одним з найбільш поширених видів є термічний відпал. Його застосовують для зняття внутрішніх напружень сталі. У результаті відпалу метал краще піддається механічній обробці. Цей метод часто використовують після лиття, кування або зварювання, коли в матеріалі накопичуються внутрішні дефекти.
Нормалізувальна термічна обробка застосовується для покращення механічних властивостей. Після нормалізації сталь краще працює під навантаженням. Цей вид обробки часто використовують як базову стадію перед гартуванням або механічною обробкою.
Гартування є ключових методів термічної обробки. Його мета — різко підвищити твердість деталі. Після гартування сталь стає дуже твердою, 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 точно налаштувати властивості сталі під конкретні умови експлуатації. Саме комбінація гартування та відпуску дозволяє отримати прогнозовані характеристики.
Окрему групу складають комбіновані методи, такі як цементація, азотування чи ціанування. Вони застосовуються тоді, коли необхідно зміцнити поверхню. Такі методи особливо актуальні для шестерень, що працюють у складних умовах.
У практичному сенсі термічна обробка дозволяє збільшити строк гартування сталі 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 не просто технологічною операцією. Вона забезпечує надійну роботу деталей виробів у найрізноманітніших галузях промисловості.