Міжкритичне загартування металу — це специфічний метод термічної обробки, при якому метал нагрівається до температури, що лежить між критичними точками (A1 і A3) фазової діаграми залізо-вуглецевого сплаву. У цьому діапазоні температура дозволяє отримати суміш фаз аустеніту і фериту, що впливає на кінцеві властивості матеріалу.
Основна мета міжкритичного загартування — покращити механічні властивості металу, такі як міцність, пластичність та ударна в’язкість, без значного збільшення твердості. Це досягається шляхом створення мікроструктури, що містить як аустеніт, так і ферит, що дозволяє досягти більш збалансованих властивостей матеріалу.
Процес міжкритичного загартування
- Нагрівання: Метал нагрівають до температури, що лежить між критичними точками A1 (близько 723°C) і A3 (залежить від вмісту вуглецю в сталі, але зазвичай у діапазоні 727–910°C). У цьому інтервалі відбувається часткове перетворення фериту в аустеніт.
- Витримка: Метал витримують при цій температурі достатній час для досягнення рівномірного розподілу фаз. Час витримки залежить від хімічного складу сталі та розмірів деталі.
- Охолодження: Швидке охолодження, зазвичай у воді або олії, для фіксації отриманої структури. Результатом цього процесу є мікроструктура, що складається з фериту та мартенситу, що надає сталі підвищену міцність при збереженні достатньої пластичності.
Переваги міжкритичного загартування
- Покращення механічних властивостей: Міжкритичне загартування дозволяє отримати метал з покращеними механічними властивостями, такими як підвищена міцність і пластичність, що робить його більш придатним для використання в конструкціях, які зазнають динамічних навантажень.
- Зниження крихкості: На відміну від повного загартування, міжкритичне загартування знижує ймовірність утворення надлишкової крихкості, що важливо для деталей, які працюють в умовах ударних навантажень.
- Економічність: Міжкритичне загартування вимагає менш високих температур і меншого часу витримки порівняно з повним загартуванням, що може знизити витрати на термічну обробку.
Застосування міжкритичного загартування
Міжкритичне загартування знаходить застосування у виробництві різних деталей, де потрібне поєднання міцності та пластичності. Це можуть бути:
- Автомобільні компоненти: Вали, шестерні, кріпильні елементи, для яких важливі ударна в’язкість та стійкість до динамічних навантажень.
- Будівельні конструкції: Металеві елементи каркасів будівель і мостів, які вимагають високої міцності та здатності деформуватись без руйнування.
- Інструментальна сталь: Ріжучі інструменти, штампи та інші інструменти, які повинні поєднувати твердість та пластичність.
Міжкритичне загартування металу є важливим методом термічної обробки, який дозволяє отримати матеріал з оптимальними механічними властивостями. Цей процес знаходить широке застосування у різних галузях промисловості, де потрібне поєднання міцності, пластичності та ударної в’язкості. Розуміння і правильне застосування міжкритичного загартування дозволяє створювати більш надійні та довговічні конструкції та вироби.