en ru map

+7 (495) 545 07 08

Высокотемпературные камерные печи с максимальной температурой 1400…1800 °С

Процессы, происходящие в структуре стали, зависят от температурного режима обработки. Чтобы исследовать их в лабораторных условиях, необходимы печи, дающие высокие температуры. Поведение и свойства стальных изделий во время эксплуатации должны пройти всестороннюю проверку перед началом серийного производства. На основе исследований составляется технологическая карта.

Углеродистые и легированные стали представляют собой твердые растворы других металлов и неорганических веществ в железе. Примеси могут образовывать зернообразные структуры в кристаллической решетке. От их размеров и формы зависят эксплуатационные характеристики. В частности, при сварке или механической обработке в металле возникают внутренние напряжения, которые могут сниматься частично или полностью при последующей высокотемпературной обработке.

Лабораторные исследования позволяют создавать материалы с заданными характеристиками. Для этого не нужны большие производственные мощности, значительно увеличивающие стоимость конечного продукта. Высокотемпературные печи дают возможность гибко моделировать процессы, протекающие при всех видах термической обработки. К ним относятся:

  • термическая;
  • химико-термическая;
  • деформационно-термическая.

Каждый из видов термообработки подразделяется на более узкоспециализированные подвиды, сгруппированные по сходным результатам и методикам проведения.

Термическая обработка

  • отжиг – снижает или полностью устраняет внутренние напряжения в материале, чаще всего этот процесс проводится после формования проката на металлургических производствах и сварочных работ;
  • закалка – изменяет твердость материала за счет разных способов нагрева и скорости охлаждения, она может быть глубокой или поверхностной;
  • отпуск и старение – проводятся после одного из видов закалки, для снижения хрупкости, по степени конечного результата различают высокий, средний и низкий отпуск.

Химико-термическая обработка

  • насыщение поверхности неметаллами – в качестве примеров можно назвать азотирование, наводороживание или цементирование углеродом, насыщение возможно одним или одновременно несколькими компонентами;
  • насыщение поверхности металлами – при этом может происходить не только насыщение одним или несколькими компонентами, но и удаление из поверхностного слоя какого-либо металла.

Деформационно-термическая обработка

  • механико-термическая обработка – механическая обработка ведется при невысоких температурах с последующим отжигом или старением;
  • термомеханическая обработка – процесс заключается в горячей пластической деформации.

Комбинированием видов термической и механической обработки можно добиться большого экономического эффекта при производстве изделий с заданными свойствами. Например, после высокого отпуска заготовки, когда материал станет максимально мягким, выполняется механическая обработка детали, а затем проводится отпуск и последующая цементация с закалкой, если та необходима. В итоге получается изделие с твердым износостойким наружным слоем и пластичным сердечником.

В высокотемпературных печах проводятся работы с керамикой. В частности, проводились исследования по пропитке пористой кварцевой керамики гелеобразующими кремнийсодержащими и алюминийсодержащими водными растворами. После термообработки образца его прочность значительно увеличивалась. Разрабатываются методики по получению жаростойких керамических волокон и волокон с содержанием окиси алюминия. Процесс проводится в температурном диапазоне 1300 – 1500 °C.