Как отжечь нержавеющую трубу

Нержавеющая сталь — это легированная сталь, устойчива к коррозии и агрессивным средам. Базовым элементом легирования выступает хром. Для усиления антикоррозионных и улучшения физических свойств, нержавеющую сталь дополнительно легируют и другими элементами. Из-за этого труба из нержавейки обладает замечательным набором свойств:

  • устойчивость к агрессивным средам и коррозии;
  • приятный внешний вид обработанной поверхности;
  • высокая устойчивость к термическому воздействию;
  • повышенная механическая прочность.

Благодаря этим достоинствам материал получил широчайшее применение: в промышленности, на транспорте, в медицине и, конечно, в быту.

Зачастую, во время ремонтных или строительных работ, домашнему мастеру приходится использовать конструкции из труб криволинейной формы.

Не всегда необходимая конфигурация имеется под рукой, поэтому приходится самостоятельно додумывать, как согнуть трубу из нержавейки, чтобы получить изгиб нужного радиуса. О некоторых способах гибки труб из нержавейки в домашних условиях мы и поговорим ниже.

Ручная гибка

Простейшая схема гибки трубы представлена на Рис.1. Она состоит из двух элементов, жестко закрепленных на некоторой поверхности:

Как отжечь нержавеющую трубу

  • упор – фиксирует один конец трубы в процессе изгиба;
  • радиусное основание – вокруг него прикладывается усилие со стороны второго конца трубы.

Геометрия поверхности радиусного основания, в которую упирается труба во время изгиба, играет роль матрицы для формирования стенки по внутреннему радиусу изгиба.

Классическим способом холодного сгибания вручную является применение станка Вольнова (рис. 2).

Схема конструкция станка несложная:

Как отжечь нержавеющую трубу

  • упорная скоба;
  • хомут с рукояткой;
  • подвижный ролик;
  • шаблонный ролик;
  • изгибаемая деталь.

Этот очень простой в использовании ручной станок позволяет сгибать трубу на необходимый угол. Повысить его универсальность можно путем применения комплектов съемных роликов.

На строительной площадке легко изготовить следующее незатейливое приспособление. В бетонной плите проделываются отверстия по дуге нужного загиба. В них фиксируются твердые металлические штыри, которые можно забетонировать, чтобы не выпали во время действия.

Труба заводится в упор с одного края дуги и загибается по линии, обозначенной штырями. В качестве упора используется тот же металлический прут или трубный отрезок, зафиксированный в бетонной плите. Здесь реализована схема, представленная на Рис.

1, где в качестве упора и радиусного основания выступают штыри.

Изгибание негативно влияет на эксплуатационные характеристики трубы. Возникают разные недостатки, основными из которых являются:

  • утончение наружной стенки на внешнем радиусе изгиба;
  • наличие сплющивания и образование складок внутри изгиба;
  • изменение сечения трубы, которое в месте изгиба приобретает форму овала.

Для предотвращения деформаций можно воспользоваться прокаленным речным песком. С одного конца труба закрывается заглушкой, со второго конца засыпается песок и тоже забивается пробкой. Затем производится гибка нержавейки, после чего песок удаляется.

Гибка с помощью трубогиба

Для гибки труб из нержавейки можно использовать рычажные трубогибы (рис. 3), которые позволяют выполнить работу, применяя только мускульную силу человека. Достоинствами таких приспособлений являются:

Как отжечь нержавеющую трубу

  • относительная дешевизна;
  • компактный размер;
  • удобство применения на весу или в тисках;
  • легкость гибки из-за большого плеча рычага;
  • регулируемость положения рычажного плеча для наилучшей ориентации гибки и передачи усилия;
  • быстрая смена элементов;
  • возможность загиба до 180 градусов.

Ручные трубогибы с механическим винтовым штоком позволяют гнуть трубу из нержавейки до 18 мм в диаметре. Лидерами в производстве такого рода приспособлений являются компания из США RIDGID и немецкая фирма REMS.

Гибка с помощью арбалетного типа

Большое распространение получил трубогиб для нержавейки, по форме напоминающий арбалет. Принцип его работы состоит в том, что труба размещается на две точки опоры, которые вращаются вокруг своих осей. Гибочный профиль соединен со штоком гидравлического или винтового домкрата так, что усилие прикладывается к средней части трубы между точками опоры.

Такой метод позволяет сгибать трубу до 351 мм в диаметре, при угле сгиба до 90 градусов. Легкие, компактные переносные трубогибы такого типа позволяют гнуть трубу из нержавейки диаметром до 4 дюймов. Усилие изгиба создается штоком различного исполнения. Различаются также конструкции рамы устройства:

  • гидравлика, ручной привод; открытая рама (Рис.4);
  • то же, с закрытой рамой (Рис.5);
  • гидравлика, электропривод, открытая рама (Рис.6);
  • то же, с закрытой рамой (Рис.7).

Как отжечь нержавеющую трубу Рис. 4 Как отжечь нержавеющую трубу Рис. 5 Как отжечь нержавеющую трубу Рис. 6 Как отжечь нержавеющую трубу Рис. 7

Аппараты с открытой рамой предназначены для труб с диаметром не более 1 дюйма. В них толкающая сила поршня не превышает 80 кН. Аналогичные устройства с закрытой рамой применяются для изгибания труб, диаметром до 4 дюймов. Рама придает повышенную жесткость в процессе работы с большими усилиями. Толкающая сила поршня доходит до 200 кН.

Одноконтурная гидравлическая система оснащена пружиной, что облегчает работу, так как можно быстро отводить поршень, легко и точно выполнять работу. А наличие электропривода еще больше облегчает и ускоряет ее, поскольку здесь не требуется приложение физической силы.

Гибка с помощью электрического трубогиба

К числу наиболее практичных устройств для гибки труб из нержавеющей стали относятся электрические трубогибы (рис. 8). Они легкие по весу, без дополнительных усилий переносятся с места на место, и могут применяться непосредственно на строительной или ремонтной площадке, а также на месте будущей установки выполняемой конструкции.

Стоит такой аппарат недешево, однако обладает следующими исключительными характеристиками:

  • универсальность – благодаря наличию комплекта сегментов и упоров для гибки различных диаметров, материалов и радиусов изгиба;
  • угол сгиба до 180 градусов;
  • автоматический режим (нет никаких предварительных манипуляций);
  • регулировка скорости хода, наличие реверса хода;
  • возможность использования без тисков в любом месте;
  • практически полное отсутствие деформации трубы в месте изгиба за счет идеального согласования гибочного сегмента и упора;
  • плавность подачи;
  • легкость применения, быстрая смена насадок;
  • высокая скорость работы;
  • компактность и небольшая масса за счет высокой удельной мощности привода.

Если в месте работы нет электросети, то можно использовать электрический трубогиб с аккумуляторным приводом (рис. 9).

Как отжечь нержавеющую трубу Рис. 8 Как отжечь нержавеющую трубу Рис. 9

Приобретение фирменного трубогиба в личное пользование – удовольствие дорогое. Тем не менее, есть возможность воспользоваться ими через систему проката инструмента, которая уже достаточно развита у нас в стране. Для разовых работ затраты получаются небольшими. При этом можно выбрать именно тот инструмент, который подходит под ваши нужды.

Как согнуть трубу из нержавейки: гибка нержавеющей трубогибом и без в домашних условиях

При монтаже системы отопления из нержавеющих труб возникает необходимость произвести сгибы и переходы под углом для точной подгонки стыков трубопроводов. Для выполнения этой операции применяется специальное устройство, трубогиб для нержавейки. В зависимости от объема работ трубогиб может быть в ручном варианте, или для промышленной гибки.

Технические особенности и свойства труб из нержавейки

Нержавеющая сталь обладает целым набором замечательных полезных свойств и поэтому широко применяется в промышленности, в медицинском производстве, в коммунальном хозяйстве и в быту. К ее основным свойствам относятся способность противостоять агрессивным средам, устойчивость к коррозии и высокой температуре, и высокая механическая прочность.

Как отжечь нержавеющую трубуСогнутые элементы нержавейки

Такие свойства сталь приобрела благодаря химическому составу, основным элементом которого является хром. При изготовлении стали добавляются и другие легирующие добавки, которые придают полученным изделиям приятный гладкий внешний вид.

Важно! Нержавеющая сталь не оказывает вредного воздействия на проводимую среду, поэтому она абсолютно безопасна для пищевых продуктов и воды.

Методы предотвращения овализации

При гибке нержавеющих труб, особенно тонкостенных, проявляются нежелательные изменения формы и толщины стенок материала изделия, в частности:

  • меняется внешняя форма, появляется овализация;
  • происходит уменьшение толщины наружной стенки вследствие растяжения при изгибе;
  • появление складок и изломов на внутреннем радиусе изгиба;
  • после окончания гибки вследствие пружинящих свойств изделия увеличивается радиус гиба и угол поворота.

Все эти негативные последствия влияют на внешний вид изделия, уменьшение толщины стенки ослабляет прочность. А овализация снижает проходное сечение и вызывает дополнительное сопротивление движению рабочей среды.

Поэтому для предотвращения подобных изменений гибка труб производится с помощью методов, позволяющих сохранить круглую форму изделия без деформаций. Один из этих способов основан на том, чтобы с помощью внутреннего заполнения трубы жестким или упругим материалом предохранить внутренние стенки от деформации.

Как отжечь нержавеющую трубуИзменение сечения, овализация

*

В качестве наполнителя можно использовать песок, измельченную пробку, резину и даже воду. Для предотвращения высыпания наполнителя при гибке, отрезок трубы закрывают с двух сторон пробкой. Для предотвращения наружного смещения стенок трубы применяют внешние ограничители в виде ролика.

Лучший эффект дает применение в качестве наполнителя жесткой субстанции, поэтому такой метод больше распространен. Обычно при гибки применяют сразу два способа предотвращения деформации, внутренний и внешний, он дает наилучший эффект.

Промышленные способы гибки

В промышленных условиях, чтобы согнуть трубы, изготовленные из нержавейки, применяют различные способы: с помощью трубогиба, методом наматывания, способом обкатки, вальцовка, волочение и растяжение на опорах. Применение того или иного способа зависит от серийности производства, а также от вида и размера получаемого гнутого конечного продукта.

Читайте также:  Световые короба для труб

Гибка трубогибом

При небольших объемах производства или при монтаже трубопроводных систем для отопления на строительных площадках применяют ручной трубогиб.

Трубогиб имеет небольшой вес и его легко можно доставить к месту работ. В них предусмотрена быстрая смена роликов разного диаметра и максимальный угол сгиба составляет 180 градусов.

Винтовой шток трубогиба приводит в действие сгибающий ролик, который сгибает трубу диаметром до 18 мм.

В тех местах, где имеются электрические сети применяется переносной электрический трубогиб для нержавеющей стали.

В комплектность поставки входит большой набор различных приспособления для гибки различных размеров материалов и радиусов изгиба.

Регулировка скорости сгиба, наличие заднего хода и автоматического режима, а также небольшой вес дает весомое преимущество этого устройства перед другими трубогибами.

Как отжечь нержавеющую трубуЭлектрический трубогиб

При отсутствии электрических сетей для работы устройства можно подключить аккумулятор.

Гибка методом наматывания

*

Методом наматывания гибка труб производится на специальных трубогибочных станках. Такой способ применяют, в основном, для тех отраслей промышленности, где надо получить профильную трубу высокого качества с небольшим радиусом сгиба и полной неизменяемостью геометрии стенок. Это авиационная и космическая отрасль, машиностроение и производство мебели.

Процесс гибки происходит следующим образом: трубопровод надевается на специальное устройство, называемое дорном, и с помощью зажима прикрепляется к гибочному ролику. Гибочный ролик с зажимом поворачивается и протягивает трубу, которая наматывается на ролик до заданного угла сгиба. Находящийся внутри изделия дорн сохраняет форму изделия, не позволяя менять ее сечение.

Как отжечь нержавеющую трубуТрубогибочный станок для гибки методом наматывания

Гибка с помощью обкатки

Для строительной промышленности, а также для изготовления мелких и штучных партий, применяются трубогибы, которые производят гибку способом обкатки.

При выполнении работы изделие прижимается к ручью неподвижного ролика и надежно фиксируется. Обкаточным роликом производятся круговые движения, сгибая трубу из стали до требуемого размера.

При этом размеры ручья роликов должны соответствовать диаметру сгибаемой трубы.

Этот способ применяют при гибке труб с большой толщиной стенок, с радиусом сгиба не менее 3,5 D. Изменение сечения в месте сгиба может достигать значения 10…12 %. Гибку обкаткой применяют тогда, когда овальность не имеет значения при использовании изделий. Трубогибочные станки для таких работ имеют простое устройство и недорогую стоимость.

Вальцовка

Вальцовые трубогибы предназначены для сгибания изделий в кольцо, дуги и даже можно заготовку изогнуть в спираль, причем вы можете задать шаг витка спирали. Процесс сгибания в кольцо состоит из двух этапов:

Как отжечь нержавеющую трубу3-роликовый трубогиб

*

  1. Вначале на станке создается предварительный натяг с изделия, задается кривизна и радиус сгиба. Такой натяг производится средним подвижным роликом, когда труба опирается на два конечных роликов.
  2. Гибка трубы производится под воздействием силы трения, которая появляется за счет вращения ведущих роликов и изделием. Труба устремляется по направлению вращения и происходит изгиб на заданный радиус. В случае если при прогоне не получается получения заданного радиуса, операцию можно повторить, с большим прижатием подвижного ролика.

На 3-роликовых трубогибах радиус сгиба зависит от толщины стенки. Для тонкостенных труб радиус сгиба больше -10D, для толстостенных -10D, и для изделий с очень толстой стенкой может составлять-5D.

Волочение

Иногда возникает необходимость произвести гибку трубы с уменьшением диаметра. Такой способ называется волочением. Применяют его для изделий с тонкой стенкой. Вначале производится обжимка конца под расчетный диаметр. Затем обжатый конец протягивается через фильеру и крепится с помощью зажима к гибочному шаблону.

Как отжечь нержавеющую трубуСхема гибки волочением

При вращении шаблона изделие протягивается через фильеру, при этом происходит уменьшение диаметра и производится гибка. При таком способе гибки толщина стенки уменьшается больше, чем при обычной гибке.

Растяжение

Очень редко применяют способ гибки методом растяжения. Он заключается в том, что концы изделия закрепляются, а на среднюю часть воздействуют нажимным роликом. При этом заготовка удлиняется, стенки утончаются и производится изгиб на заданный угол.

Гибка на опорах

Для гибки на опорах применяется трубогиб так называемый арбалетного типа.

Труба устанавливается между двумя опорными роликами, а усилие прикладывается посередине нажимным роликом с помощью винтового домкрата или гидравлического привода.

С помощью такого стационарного устройства можно сгибать изделия диаметром до 350 мм. Выпускаются и легкие переносные трубогибы арбалеты, которые применяются для труб диаметром до 100 мм.

Как отжечь нержавеющую трубуТрубогиб арбалетного типа

Способы гибки в домашних условиях

*

При производстве гибочных работ в домашних условиях применяют два способа: с помощью ручного трубогиба или без его использования.

Важно! Наличие трубогиба с необходимым запасом роликов различного диаметра облегчает работу, тем более, что меняя ролики, вы можете сгибать изделия различных диаметров.

Устройство устанавливают в тисках, подбирают по размеру ролики и вводят трубу между роликами, чтобы он концом упиралась в упор. Далее рукояткой поворачивают подвижный ролик на угол сгиба, еще раз проверяют размеры и снимают готовое изделие.

Как отжечь нержавеющую трубуРучной трубогиб

Без трубогиба трубу можно согнуть с использованием пружины из проволоки сечением не больше 4 мм. Пружину закрепляют на конце, а заготовку вставляют в упор для фиксации, или можно зажать в тисках, но чтобы не деформировать конец. Затем другой конец сгибают по заранее подготовленному шаблону. После окончания гибки пружину вынимают из профиля изделия.

Выбор способа гибки зависит от многих условий, это и серийность производства, качество, и форма конечного продукта, места производства работ, и стоимость оборудования. Но при гибке изделии могут возникать различные дефекты, утончение стенок, овальность и образование складок. Поэтому все эти факторы надо учитывать перед началом работ.

Как правильно согнуть трубу из нержавейки

При монтаже систем отопления и водоснабжения из труб необходимо выполнять сгибы и переходы. Обработке могут быть подвержены профиля круглого и квадратного сечения. В зависимости от толщины стенок труб, сечения профиля, радиуса загиба подбирается метод выполнения обработки.

Как отжечь нержавеющую трубуСогнутые нержавеющие трубы

Особенности гибки труб

Гибка профиля из нержавеющей стали проводят несколькими способами:

  • ручной;
  • механический;
  • холодный.

В процессе обработки могут возникать негативные последствия, которые пагубно повлияют на трубную конструкцию. В зависимости от материала, из которого изготовлен профиль, внутреннего диаметра, а также радиуса загиба отличается и степень дефектов. Перед тем как согнуть трубу из нержавейки подбирается метод обработки.

При загибе профиля необходимо помнить, что запрещается применять нагрев металла.

Негативные последствия гибки

К недостаткам при обработке трубы из нержавеющей стали относятся:

  1. Изменение параметров внешних и внутренних стенок радиуса. В результате образования напряженности в металле, внешние стенки подвергаются истончению, а внутренние сжатию.
  2.  Значительное ослабление происходит при овализации заготовки. Такое явление может отрицательно сказываться при монтаже трубопровода для перемещения пульсирующей жидкости или газа.
  3. Проявление складок на внутренней стороне наблюдается в результате увеличения толщины профиля. При таком дефекте внутренний поток вещества столкнется с повышенным сопротивлением связанное с уменьшением диаметра трубы. Складки способствуют появлению коррозии, прочность конструкции снизится.

При выполнении обработки трубного профиля применяют некоторые методы защиты от повреждений:

  • внутренний ограничитель сохраняет целостность заготовки;
  • внешние упоры способны сохранит внешние поверхности профиля.

Для предотвращения дефектов рекомендуют применять внешние и внутренние ограничители.

Методы гибки

Применение ручных или промышленных приспособлений зависит от количества заготовок и параметров сгиба. Чтобы согнуть нержавеющую трубу используют следующие методы:

  1. Наматыванием можно обработать заготовку сечением от 1 см до 4,26 см, при этом создается различная конфигурация. Для сохранения формы профиля применяют ограничители, состоящие из частей.
  2. При помощи обкатки сгибают детали диаметром не более 15 см, а также большой толщины стенок. Обработка ведется в результате перемещения ролика вокруг статичного основания.
  3. Для того, чтобы придать трубе форму кольца или спирали необходимо применить метод вальцовки. Заготовка гнется в результате перемещения между роликами.
  4. Для предотвращения образования дефектов при гнутье профиля применяется способ растяжения. Концы трубы закрепляют, растягивают и сгибают.
  5. Для выполнения опорного метода используют пару стоек, на них укладывается труба. При помощи домкрата и шаблона придается форма трубе. Максимальный диаметр до 35,1 см.
  6. В результате нагнетания внутрь детали избыточного давления воды могут проявляться напряжения, которые делают нержавейку пластичной. Форму придают также при помощи шаблона вручную.
  7. Заготовку проталкивают через неподвижный и подвижный ролик. При изменении расстояний между роликами изменяется радиус изгиба.

В качестве внутренних ограничителей могут применяться такие приспособления, как пружины, металлические тросы, а также вода или масло. В роли смазки могут использоваться эмульсии, предотвращающие проявление коррозии.

Читайте также:  Крановый узел запорной арматуры

Как отжечь нержавеющую трубуГибка трубы с помощью станка

Принципы гибки в домашних условиях

Чтобы согнуть трубу без трубогиба в домашних условиях, необходимо выполнить следующее:

  1. Предварительно изготавливают пружину из проволоки сечением не более 4 мм. Она должна свободно проходить внутри заготовки.
  2. На один конец пружины подвязывают проволоку для того, чтобы в дальнейшем изъять ее из профиля. Деталь помещают в трубу непосредственно в участок подверженный обработке.
  3. Выполняют гнутье заготовки при помощи подготовленной матрицы или шаблона. Для увеличения усилия применяют удлинитель на противоположном конце.
  4. После гнутья из профиля вынимают пружину.

Для предотвращения дефекта профиля можно применять воду или песок. Материал заливают или засыпают внутрь трубы и герметично закрывают с двух сторон. Заготовку рекомендуется заморозить при этом вода обратиться в лед. Загиб проводят вручную, в дальнейшем лед растает, останется слить жидкость.

Соблюдение требований безопасности и технологии позволяет получить необходимые формы заготовки без дополнительных приспособлений и подготовки.

( 2 оценки, среднее 1 из 5 )Как отжечь нержавеющую трубу

Термообработка нержавеющей стали – особенности сложного процесса!

Отжиг металла включает в себя нагревание до определенной температуры, затем выдержку и обработку при той же заданной температуре и постепенное охлаждение.

Такая процедура необходима для получения максимально эластичных свойств металла, а также получения полноценной, равновесной структуры и снижения первоначальных прочностных характеристик. Таким образом, процедура бывает двух родов.

В первом случае обработка металла не несет в себе каких-либо существенных структурных потерь, во втором отжиг направлен на создание определенных свойств, на всех этапах и видах отжига остановимся подробнее далее в статье.

Как отжечь нержавеющую трубу

Отжиг нержавеющей стали

Гомогенизация стали – способ температурной обработки, при котором уменьшается химическая неоднородность металлических свойств.

Так как полностью избавиться от неоднородности химического состава металла невозможно, приходится уменьшать ее с помощью специального этапа отжига.

В течении длительного периода металл держат при высокой температуре, это способствует максимально высокому движению атомов кристаллической решетки, за счет чего (обычно в диапазоне 48-62 часов) химическая неоднородность выравнивается до необходимых норм.

Рекристаллизация – еще один способ обработки металла, при котором происходит его нагрев до высоких температур (выше температуры начала кристаллизации), а затем медленное и продолжительное охлаждение.

Продолжительность подобной процедуры зависит от типа металла, его размеров и изначальных свойств. Как правило, среднее время рекристаллизации равно 2-2,5 часам.

В результате такого отжига увеличивается пластичность металла и уменьшается его прочность, кроме того, это необходимо для предотвращения наклепа или нагартовки, которые ведут к полному разрушению металлических свойств.

Снятие внутреннего напряжения металла – этот этап применяется для снятия напряжения, которое возникло в процессе других типов обработки. Чаще всего следствием необходимости такого процесса является неравномерный нагрев или охлаждение детали, шлифовка, порезка, сварка.

Таким образом, внутренние напряжения, которые создаются в различных частях сплава, могут в итоге влиять на прочность нержавеющей стали и приводить к деформации и нарушению допустимых пределов использования.

Снятие напряжения проводят при температурах существенно ниже порога начала кристаллизации, что обеспечивает равномерное распределение внутренней разрядки в металле.

При обычной температуре добиться нормализации напряжения можно лишь за очень долгий промежуток времени.

В отличии от процесса первого рода, в данном случае удается добиться полного изменения структурных свойств металлического сплава. При этом специалисты в термообработке различают два вида отжига второго рода – полный и частичный.

 Закалка – вид термической обработки, при котором сплав получает неравновесную структуру и максимально прочные свойства. При закалке происходит равномерное нагревание до высоких температур, затем обработка стали при этих же температурах и резкое, почти мгновенное охлаждение металла.

 Закалка может также быть двух видов – с полиморфным превращением и без такового.

Как отжечь нержавеющую трубу

Закалка стальных изделий

В первом случае металл при обработке нагревается до температуры, при которой происходит замена типа кристаллической решетки на нужную в одном из основных легирующих элементов сплава.

Во втором обработке подвергается металлический сплав с органическим сочетанием легирующих элементов одного в другом.

Иногда подобный процесс также называется старением, и необходим он для получения равновесия в структуре сплава и необходимого уровня свойств. 

Отпуск металлического сплава – еще один вид термообработки, который направлен на уменьшение напряжения с полиморфным превращением.

Этот процесс необходим для придания металлу оптимального сочетания свойств пластичности и прочности.

Различают четыре этапа в процессе отпуска, которые направлены на создание естественного или искусственного старения металла. Эти факторы напрямую влияют на характеристики прочности и твердости.

Химическая обработка представляет собой одновременное воздействие на металл температуры среды и химических свойств с тем, чтобы влиять на поверхность детали.

Как правило это либо повышение антикоррозионной защиты поверхности, либо создание специальных слоев, например, дополнительных износостойких или антифрикционных возможностей металла.

При термомеханической процедуре происходит одновременная деформация и термическая обработка металла (например, ковка, закалка), что также влияет на конечные свойства металла, причем при термообработке можно добиться существенно лучших показателей, чем при обработке металла двумя способами по отдельности.

Как отжечь нержавеющую трубу

Химическая обработка металла

Чтобы повысить стойкость металлического сплава к коррозии межкристального типа, необходимо добавить дополнительные легирующие элементы в процессе термической обработки. Наиболее эффективными элементами в данном случае выступают Cr и Ni – свинец и никель соответственно. В процессе обработки антикоррозийная защита стали включает в себя такие виды работ, как:

  • снижение содержание кристаллов азота и углерода в составе;
  • введение дополнительных элементов (титан, свинец);
  • отжиг металла;
  • уменьшение времени охлаждения при термической обработке.

Самые распространенные и массово применяемые виды стали – хромистые. В них нет полиморфных превращений, что упрощает процесс их обработки. Поэтому чаще всего обработка таких сталей сводится либо к смягчению (отжиг) либо к упрочнению материала (закалка).

Температура при этом выбирается в зависимости от желания производителя получить те или иные свойства в доминирующем виде.

Температура в первом случае не должна превышать 900 градусов, а закалка и отпуск проводятся в печи при оптимальных температурах нагрева до 650 градусов.

Таким образом, термообработка стали является самым распространенным способом улучшения свойств сплава и придания ему необходимой формы и содержания. Изделия после термообработки применяются в различных областях строительства и промышленности.

Кроме того, с ее помощью можно добиться увеличения срока службы стальной конструкции (антикоррозийное покрытие, механическая обработка).

В зависимости от типа обработки и состава сплава различают и различные маркировки стали, по которым можно определить способ, которым она была обработана.

Отжиг, закалка и термическая обработка нержавеющей стали от Авек Глобал

Как отжечь нержавеющую трубу

Вас интересует термическая обработка, отжиг, закалка нержавеющей стали?.. Поставщик Авек Глобал предлагает купить нержавеющую сталь отечественного и зарубежного производства по доступной цене в широком ассортименте. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная.

Актуальность

Нержавеющая сталь обычно подвергаются термической обработке для снятия напряжений, упрочнения или с целью повышения пластичности. Термическая обработка осуществляется в контролируемых условиях, чтобы избежать науглероживания и обезуглероживания.

Отжиг

Отжиг используют для перекристаллизации структуры аустенитных нержавеющих сталей и стимуляции образования карбидов хрома, Кроме того, эта обработка устраняет напряжения, возникающие во время предшествующей обработки, и гомогенизирует сварные швы. Температура кратковременного отжига нержавеющих сталей выше 1040 °C, чтобы исключить рост зерна в структуре. Контролируемая температура отжига некоторых сплавов может быть более низкая, учитывая размер зерна.

Стабилизирующий отжиг

Его обычно проводят после обычного отжига.

Стабилизация заключается в осаждении углерода в форме карбидов (чаще — ниобия и титана) в температурном диапазоне от 870 до 900°C) в течение 2−4 часов с последующим быстрым охлаждением.

Все ферритные и мартенситные нержавеющие стали могут быть отожжены в диапазоне температур образования феррита, или при нагревании выше критической температуры в диапазоне аустенита.

Субкритический отжиг

Температура субкритического отжига от 760 до 830 °C. Мягкую структуру сфероидизированных и ферритовых карбидов можно получить путем охлаждения материала (до t° 25°С) в течение часа, или выдержкой материала в течение часа при температуре докритического отжига. Отожжённые детали, прошедшие холодную обработку, можно отжигать на докритических температурах.

Рекристаллизационный отжиг

Сорта ферритной стали во всем диапазоне рабочих температур требуют короткого рекристаллизационного отжига (температура от 760 до 955°C). Поставщик Авек Глобал предлагает купить нержавеющую сталь отечественного и зарубежного производства по доступной цене в широком ассортименте. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная.

Термообработка в контролируемой атмосфере

Контролируемые условия отжига позволяют уменьшить искажение формы. Эту обработку можно проводить в соляной ванне, но в основном предпочтителен отжиг, выполняемый в восстановительной среде,

Закалка

Как и низколегированные стали, мартенситные нержавеющие марки закаляют с одновременной аустенизацией. Температура аустенизации составляет от 980 до 1010 ° C. При температуре аустенизации 980 ° С, твердость вначале увеличивается, а затем падает. Процесс производится также с целью устранения возможного коррозионного растрескивания стали.

Отпуск

Мартенситные нержавеющие стали имеют высокое содержание сплавов и, следовательно, высокую прокаливаемость. Полная твердость может быть достигнута за счет воздушного охлаждения при температуре аустенизации, но для упрочнения больших участков может потребоваться закалка в масло.

Читайте также:  Сдам пластиковые трубы отходы

Закаленные компоненты должны быть отпущены сразу же после охлаждения на воздухе. В некоторых случаях компоненты перед обработкой охлаждают при -75°C.

Закалка мартенситных сталей проводится при температурах выше 510 °C, а затем выполняется быстрое охлаждение сталей при температурах ниже 400 °C, чтобы избежать охрупчивания.

Купить. Поставщик, цена

Вас интересует термическая обработка, закалка нержавеющей стали?.. Поставщик Авек Глобал предлагает купить нержавеющую сталь отечественного и зарубежного производства по доступной цене в широком ассортименте. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная. Приглашаем к партнёрскому сотрудничеству.

Отжиг стали – температура нагрева, свойства стали после термической обработки

Отжиг стали – процесс термообработки стали, при котором происходит температурный нагрев для получения определенных свойств изделия – снижение твердости, получение однородной структуры для проведения механической обработки, снятие внутреннего напряжения стали.

Отжиг – одна из основных операций термообработки, предназначенная для получения определенных свойств стали. Она может служить промежуточным этапом или выполнять функции окончательного технологического процесса.

Цели, достигаемые с помощью различных видов отжига: снизить твердость, получить однородную структуру, удобную для последующих операций мехобработки, снять внутренние напряжения.

В зависимости от температуры нагрева, времени и условий выдержки различают два основных типа отжига –I иII рода, которые, в свою очередь, подразделяются на подвиды.

Отжиг сталей первого рода – назначение, виды, температуры нагрева

В зависимости от температур нагрева и начального состояния сплава при различных видах отжига I рода протекают процессы гомогенизации, рекристаллизации, устранения остаточных напряжений, уменьшения твердости.

Все эти процессы проходят в случаях нагрева сплавов и выше, и ниже температур, при которых осуществляются фазовые трансформации.

Основные цели, достигаемые с помощью этого вида термической обработки, – ликвидация химической и физической неоднородности, возникающей после сварки, резки, обработки давлением, закалки.

Гомогенизационный (диффузионный) отжиг

Этот вид термообработки применяется для слитков из легированных марок. Он позволяет снизить дендритную или внутрикристаллитную неоднородность, повышающую склонность металла при обработке давлением к негативным явлениям, среди которых:

  • хрупкий излом;
  • неравномерность свойств в различных направлениях;
  • слоистый излом;
  • трещинообразование;
  • снижение пластичности и вязкости.

Режим диффузионного процесса:

  • нагрев до высоких температур (до +1200°C), при которых характеристики структуры сплава выравниваются по всем направлениям;
  • выдержка – 15-20 часов;
  • быстрое охлаждение заготовки до 800-820°C, а затем более медленное на воздухе.

В результате гомогенизационного термического процесса получают крупное зерно, которое измельчают дальнейшей обработкой давлением или термической обработкой.

Рекристаллизационный отжиг стали

Этот вид термообработки используется для стальных заготовок или полуфабрикатов после холодного деформирования или между такими операциями. Он заключается в нагреве до температур, превышающих температуры рекристаллизационных процессов, выдержке и охлаждении. Температура операции определяется содержанием углерода в сплаве:

  • 0,08-0,2% C–+680…700°C. Такие стали подвергают штамповке, прокатке, волочению.
  • Высокоуглеродистая легированная сталь – +680…740°C. Обычно это калиброванные прутки из хромсодержащих безникелевых и хромоникелевых марок. Выдержка – 0,5-1,5 ч.

Для снятия напряжений

Этот вид термообработки применяют для отливок, сварных изделий, заготовок после резки, в которых появляются остаточные напряжения в результате неоднородного охлаждения и пластических деформаций.

Остаточные напряжения провоцируют целый ряд негативных последствий, среди которых – изменение размерных параметров и деформационные процессы во время хранения, транспортировки и эксплуатации изделий.

Операция для снятия напряжений осуществляется в следующих температурных интервалах:

  • Ходовые винты, зубчатые колеса, червяки: +570-600°C, выдержка 2-3 часа после основной механообработки, +160…+180°C, выдержка 2-2,5 часа после финишных мероприятий, проводимых для снятия напряжений после шлифовки.
  • Обработка для снятия сварных напряжений: +650-700°C.

Остаточные напряжения снижаются и при рекристаллизационном отжиге, при котором осуществляются фазовые трансформации.

Отжиг II рода – процессы с фазовой перекристаллизацией

Отжиг II рода осуществляется только при температурах, лежащих выше порога начала фазовых трансформаций. Разновидности – полный, изотермический, неполный.

Полный

Полный отжиг заключается в нагреве выше критической температуры А3 (окончания перекристаллизации), выдержке до полного завершения фазовых трансформаций и медленном охлаждении.

При нагреве до температур, превышающих на 30-50°Cточку А3, сталь после полного отжига приобретает однофазную аустенитную структуру с измельченным зерном, обеспечивающую повышенную вязкость и пластичность.

При более высоких температурах аустенитное зерно увеличивается в размере, что снижает характеристики полуфабриката.

Температура нагрева и время выдержки в высокотемпературных условиях определяются типом заготовок, способом их укладки в печь, высотой садки. Для защиты стали от окисления и обезуглероживания отжиг проводится в защитных атмосферах.

Скорость охлаждения определяется химсоставом стали. Чем большую устойчивость переохлажденного перлита проявляет металл, тем медленнее его необходимо охлаждать.

Поэтому углеродистые стали охлаждают со скоростью 100-150 градусов в час, а легированные стали значительно медленнее – со скоростью 40-60 градусов в час. После распада аустенита в ферритной области охлаждение может быть более интенсивным. Его можно реализовать даже на воздухе.

Если цель этого вида т/о – снятие напряжений в деталях сложной конфигурации, то медленное охлаждение в печи осуществляют до достижения нормальных температур.

Полный отжиг обычно применяется для сортового проката, фасонных отливок, поковок из среднеуглеродистых сталей.

Изотермический отжиг

При этом виде термообработки нагрев осуществляется, как и для полного отжига. Отличие процесса – быстрое охлаждение до температур, расположенных ниже критической точки А1, обычно – это +660…680°C.

При температуре, до которой сталь была быстро охлаждена, осуществляется изотермическая выдержка – до 6 часов, во время которой происходит полный распад аустенитной структуры.

На следующем этапе полуфабрикаты охлаждаются на воздухе.

Плюс изотермического процесса по сравнению с полным – сокращение периода операции. Особенно это актуально для легированных марок.

Еще одно преимущество – получение максимально однородной структуры по всему сечению заготовки.

Заготовки, которые планируется обрабатывать резанием, отжигают при температурах 930-950°C, обеспечивающих небольшое укрупнение зерна и улучшение обработки режущим инструментом.

Чаще всего изотермическому отжигу подвергают: поковки и сортовой прокат небольших размеров, изготовленный из легированных марок. Для больших садок (от 20 т) изотермический отжиг не применяют, поскольку на отдельных участках садки превращения осуществляются при разных температурных условиях.

Для пружинной среднеуглеродистой стали с содержанием углерода 0,6-0,9% C применяют специализированную изотермическую обработку, называемую патентированием. Этот процесс служит для подготовки проволоки к многостадийному обжатию во время холодного волочения.

Первый этап – нагрев заготовок до температур, при которых осуществляется полная аустенизация структуры (примерно +900°C),второй – погружение в соли с температурами в интервале+450…+600°C.

Образовавшиеся после такой обработки структуры сорбита или тонкопластинчатого троостита обеспечивает:

  • возможность значительных обжатий при протяжке;
  • отсутствие обрывов при холодных деформациях;
  • высокую прочность после финишного волочения.

Неполный отжиг

При неполном отжиге металлоизделия нагревают немного выше критической температуры А1.Этот вид термообработки улучшает обработку резанием полуфабрикатов из заэвтектоидных (с содержанием углерода более 0,8%)легированных и углеродистых сталей.

Этапы неполного отжига в заэвтектоидных сталях:

  • Нагрев до температур выше точки А1на 10-30°C (обычно +750…770°C). Обеспечивает практически полную рекристаллизацию структуры. Во время этого процесса пластинчатый феррит приобретает сфероидальную форму. Поэтому такую операцию часто называют сфероидизацией.
  • Охлаждение до 600°C со скоростью до 60°C/час. Чем больше легирующих добавок в стали, тем медленнее должно быть охлаждение.
  • Остывание на воздухе от +600°C до нормальной температуры.

Нормализационный отжиг

Нормализация (нормализационный отжиг) считается промежуточным процессом между закалкой и отжигом, поскольку позволяет получать меньшую хрупкость металла, чем при закалке, и большую твердость, чем при других разновидностях отжига. Поэтому нормализация – процесс, широко распространенный для изготовления деталей машиностроения.

Нормализацию часто выполняют с прокатного нагрева. Температуры нагрева:

  • доэвтектоидные стали – до температур, превышающих А3 на 40-50°C;
  • заэвтектоидные стали – на 40-50°C выше точки Аm.

Далее осуществляют непродолжительную выдержку, во время которой завершаются фазовые превращения, охлаждение – на воздухе.

Нормализация сопровождается полной перекристаллизацией, измельчением структуры, образовавшейся после литья, ковки, прокатки, штамповки.

Для низкоуглеродистых сталей нормализация востребована вместо отжига с целью получения повышенной твердости, улучшения производительности при обработке резанием, качества поверхности.

Для некоторых легированных марок нормализация с охлаждением на воздухе заменяет процесс закалки. Нагрев для нормализации сортового горячекатаного проката часто осуществляется токами высокой частоты.

Отжиг на зернистый перлит

Для получения структуры зернистого перлита осуществляется маятниковый отжиг, после которого эвтектоидные и заэвтектоидные стали обеспечивают хорошую обрабатываемость резанием, повышается cкорость процесса резания и улучшается качество поверхности. Этот вид т/о подходит для тонких листов перед холодной штамповкой и прутков перед холодным волочением. Результат – улучшение пластических свойств.

Режим маятникового отжига состоит из нескольких циклов нагрева выше критической точки А3 с медленным охлаждением до +670…+700°C. Три таких цикла позволяют получить структуру со 100% зернистого перлита. Финальное охлаждение – на воздухе.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector