Сложен ли процесс термообработки крупных поковок?

Обычно термическая обработка больших объемов КовкаТермообработка часто сочетается с охлаждением поковок. Это связано с большими размерами сечения крупных поковок и сложностью производственного процесса. В процессе термообработки, из-за неравномерности микроструктуры и свойств поковок, некоторые из них склонны к образованию белых пятен. Поэтому, помимо устранения напряжений и снижения твердости, основная цель термообработки крупных поковок состоит в том, чтобы, во-первых, предотвратить образование белых пятен, улучшить однородность химического состава поковок, а также скорректировать и измельчить микроструктуру поковок.

Белые пятна на крупных поковках представляют собой очень тонкие хрупкие трещины внутри заготовок, имеющие форму круглых или эллиптических серебристо-белых пятен диаметром от нескольких миллиметров до нескольких десятков миллиметров. При микроскопическом исследовании тканей можно обнаружить отсутствие следов пластической деформации в прилегающей к белым пятнам области. Таким образом, можно сделать вывод, что белые пятна соответствуют хрупким разрушениям.

Наличие белых пятен на кованых деталях не только приведет к значительному ухудшению механических свойств, но и, из-за высокой концентрации напряжений, вызванной этими пятнами, может вызвать растрескивание деталей во время термообработки и закалки, внезапные разрушения при эксплуатации и даже привести к авариям, связанным с повреждением оборудования.

Таким образом, белые пятна являются дефектом поковок. Технические условия обработки крупных поковок четко оговаривают, что при обнаружении белых пятен изделие должно быть забраковано. Существует множество теорий образования белых пятен. В настоящее время наиболее последовательной является точка зрения, согласно которой белые пятна являются результатом совместного действия водорода в стали и внутренних напряжений (в основном, организационных напряжений). Без определенного количества водорода и значительных внутренних напряжений белые пятна не могут образоваться.

В процессе охлаждения после ковки, по мере снижения температуры, из-за превращения аустенита, помимо возникновения внутренних напряжений (в основном, организационных напряжений) внутри поковок, уменьшается и растворимость водорода в стали. В это время внутренние напряжения вызывают накопление дислокаций на границах зерен и образование субмикроскопических трещин. Когда атомы водорода десорбируются и выпадают из твердого раствора в субмикроскопические трещины, они соединяются в молекулы водорода в трещинах и создают значительное давление. Поэтому в локальных хрупких зонах с высоким содержанием водорода в стали под действием организационных напряжений и напряжений осаждения водорода субмикроскопические трещины продолжают расширяться до разрыва, в результате чего образуются чрезвычайно тонкие внутренние трещины, формирующие белые пятна.

Сложен ли процесс термообработки крупных поковок? Приведенная выше информация является вводной в этом отношении и, надеемся, будет полезна всем.