Зачем нужна термообработка металла

Зачем нужна термообработка металла

 

Надежность и срок службы оборудования, конструкций и трубопроводов зависит от качества материалов, деталей и узлов, из которых они изготавливались. При эксплуатации изделия испытывают статические, динамические и циклические нагрузки. На них также оказывают влияние агрессивная среда и работа при крайне высоких и низких температурах. Все это сказывается на сроках износа.

Эксплуатационная надежность изделий из металла напрямую зависит от прочности, термостойкости, коррозионной стойкости и износостойкости деталей.
Для того чтобы повысить эти показатели, нужно внимательно подойти к выбору материала, создавать конструкцию в соответствии с нормами, не допускать ошибок во время сборки (при обнаружении своевременно устранить), а также совершенствовать метод холодной и горячей обработки.

Сегодня для производства установлены высокие требования к свойствам материалов (это связано с быстрым ростом производства и необходимостью создания массивного и функционально сложного оборудования). К крупногабаритному производству относят: реакторы, колонны, емкости теплообменников, фильтров. Из-за увеличения интенсивности нагрузки на производственное оборудование, например, печное (змеевики печей) или динамическое (компрессоры, насосы),возникает вопрос об износостойкости и частоте ремонта. Эту задачу можно решить при помощи использования более прочных и качественных деталей. 
Смена материалов требуется и для технологических трубопроводов, которые нужны для перевозки газообразных и жидких сред в неблагоприятных климатических условиях. Если использовать качественные детали и проводить должную обработку туб, повышение давления и увеличение диаметров перестанет быть фактором риска, и оборудование прослужит долгое время.
Таким требованиям могут отвечать далеко не все материалы в состоянии поставки. Подавляющее большинство конструкционных деталей необходимо упрочнить и стабилизировать их эксплуатационные свойства. Термообработка — это один из самых эффективных способов повышения механических и физико-химических характеристик металла.

Термообработкой называют процесс нагрева, совместно с выдержкой и охлаждением сплавов и твердых металлов.
Цель термической обработки заключается в деформации структуры и свойств материалов в необходимом направлении. Ее используют для преднамеренного изменения характеристик металла, а именно — для фазового состава и перераспределения компонентов, размеров и формы кристаллических зерен, вида дефектов, их количества и распределения. Это позволяет с легкостью получить нужные свойства материалов. 
Важно заметить, что изменение металла происходит не только при теплообрабтоке, но и в результате других способов: химическая, электромеханическая, радиационная обработка и т.д. 

Свойства материала зависят в равной степени как от структуры, так и от химического состава, формируемого при работе с ним. При воздействии температурами химический состав не меняется, однако в некоторых случаях (при использовании некорректного состава защитной среды и продолжительности теплового воздействия) он может меняться. При неправильной работе химический состав меняется на поверхности заготовок и изделий из-за протекания продуктов обезуглероживания, окисления и т.д. 

Задачи термообработки:

  • устранение внутренних напряжений в материале;
  • улучшение обрабатываемости резанием или давлением;
  • повышение производительности;
  • увеличение сроков службы.

Данный вид обработки применим как для заготовок, так и для готовых изделий (от крепежных до крупных отливок и поковок нефтехимического оборудования всех типов).
Термообработке подвергаются материалы из чугуна, стали, а также цветных металлов (никеля, титана, алюминия, меди). В химическом машиностроении основную долю обрабатываемых сталей составляют углеродистые стали Ст 3, сталь 20 и др. (> 50%), доля низколегированных сталей типа 09 Г2С, 16 ГС, 12 ХМ составляет примерно 20%, а коррозионностойких сталей до — 26-28%. 
Именно благодаря процессу термообработки появляется возможность использовать сплавы простых составов, уменьшить массу изделий, а также повысить прочность и износостойкость.
 

Оставить заявку