Термічна обробка сталі є одним із найважливіших 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 здатні вимогам реальної експлуатації. Перепади температур вимагають від матеріалу оптимального балансу між міцністю та в’язкістю, і саме термічні процеси дозволяють сформувати ці властивості.
Одним з найбільш поширених видів є відпал. Його застосовують для зниження твердості сталі. У результаті відпалу метал набуває стабільної структури. Цей метод часто використовують після лиття, кування або зварювання, коли в матеріалі накопичуються внутрішні дефекти.
Нормалізувальна термічна обробка застосовується для вирівнювання структури. Після нормалізації сталь краще працює під навантаженням. Цей вид обробки часто використовують як базову стадію перед гартування сталевих деталей гартуванням або механічною обробкою.
Гартування є найефективніших методів термічної обробки. Його мета — зміцнити поверхню або весь об’єм деталі. Після гартування сталь стає надміцною, але водночас може втрачати пластичність. Саме тому гартування практично завжди поєднують з наступним відпуском.
Відпуск призначений для зняття крихкості після гартування. Залежно від температури розрізняють високий відпуск, кожен з яких дозволяє збалансувати властивості сталі під конкретні умови експлуатації. Саме комбінація гартування та відпуску дозволяє отримати прогнозовані 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 шестерень, що працюють у складних умовах.
У практичному сенсі термічна обробка дозволяє підвищити надійність 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 ключовим елементом виробничого процесу. Вона забезпечує надійну роботу деталей виробів у найрізноманітніших галузях промисловості.