Термична обработка „четири огъня“

1. Нормализиране

Думата „нормализация“ не характеризира естеството на процеса. По-точно, това е процес на хомогенизиране или рафиниране на зърната, предназначен да направи състава постоянен в цялата част. От термична гледна точка, нормализирането е процес на охлаждане в покой или на вятър след секцията за аустенитизиране. Обикновено детайлът се нагрява до около 55°C над критичната точка на фазовата диаграма Fe-Fe3C. Този процес трябва да се нагрее, за да се получи хомогенна аустенитна фаза. Действителната използвана температура зависи от състава на стоманата, но обикновено е около 870°C. Поради присъщите свойства на лятата стомана, нормализирането обикновено се извършва преди обработката на слитъци и преди закаляването на стоманени отливки и изковки. Закалените чрез закаляване на въздух стомани не се класифицират като нормализирани стомани, защото не придобиват перлитна микроструктура, типична за нормализираните стомани.

2. Отгряване

Думата „отгряване“ представлява клас, който се отнася до метод на обработка чрез нагряване и задържане при подходяща температура и след това охлаждане с подходяща скорост, главно за омекотяване на метала, като същевременно се получат други желани свойства или микроструктурни промени. Причините за отгряване включват подобрена обработваемост, лекота на студена обработка, подобрени механични или електрически свойства и повишена размерна стабилност, наред с други. При сплавите на желязна основа отгряването обикновено се извършва над горната критична температура, но комбинацията време-температура варира значително в температурния диапазон и скоростта на охлаждане, в зависимост от състава на стоманата, състоянието и желаните резултати. Когато думата „отгряване“ се използва без уточнение, по подразбиране се използва пълно отгряване. Когато единствената цел е облекчаване на напрежението, процесът се нарича отгряване за облекчаване на напрежението или отгряване за облекчаване на напрежението. По време на пълно отгряване стоманата се нагрява до 90~180°C над A3 (хипоевтектоидна стомана) или A1 (хипереевтектоидна стомана) и след това се охлажда бавно, за да се улесни рязането или огъването на материала. При пълно отгряване скоростта на охлаждане трябва да бъде много бавна, за да се получи едър перлит. В процеса на отгряване бавното охлаждане не е необходимо, тъй като всяка скорост на охлаждане под A1 ще доведе до същата микроструктура и твърдост.

3. Закаляване

Закаляването е бързо охлаждане на стоманени части от температурата на аустенитизация или разтваряне, обикновено от диапазона от 815 до 870°C. Неръждаемата стомана и високолегираната стомана могат да бъдат закалени, за да се намали съществуващият карбид в границата на зърната или да се подобри разпределението на ферита, но за повечето стомани, включително въглеродна стомана, нисколегирана стомана и инструментална стомана, закаляването е за микроскопично количество мартензит, което се получава в тъканта. Целта е да се получи желаната микроструктура, твърдост, якост или жилавост с възможно най-малък потенциал за остатъчно напрежение, деформация и напукване. Способността на закалителния агент да втвърдява стоманата зависи от охлаждащите свойства на закаляващата среда. Ефектът на закаляване зависи от състава на стоманата, вида на закалителния агент и условията на използване на закалителния агент. Проектирането и поддръжката на системата за закаляване също са ключът към успеха на закаляването.

4. Закаляване

При тази обработка, предварително закалена или нормализирана стомана обикновено се нагрява до температура под долната критична точка и се охлажда с умерена скорост, главно за повишаване на пластичността и жилавостта, но също и за увеличаване на размера на зърната на матрицата. Отпускането на стоманата е повторно нагряване след закаляване, за да се получи определена стойност на механичните свойства и да се освободи напрежението от закаляване, за да се осигури размерна стабилност. Отпускането обикновено е последвано от закаляване от горната критична температура.