Термомеханічна обробка (ТМО) сталі

Термомеханічна обробка є методом обробки сталі, який забезпечує більш високі механічні властивості у порівнянні з характеристиками, що отримують при звичайному гартуванні і наступному відпусканні.

Сутність термомеханічної обробки полягає у сполученні пластичної деформації сталі в аустенітному стані та її гартуванні. Формування структури загартованої сталі при термомеханічній обробці відбувається в умовах підвищеної щільності дислокацій, обумовлених пластичною деформацією. Розрізняють два основні способи термомеханічної обробки: високотемпературну та низькотемпературну.

При високотемпературній термомеханічній обробці (ВТМО) (рис.7.5, а) сталь деформують при температурах, що перевищуе точку Ас3, при якій сталь перебуває в аустенітному стані. Ступінь деформації становить 20…30%. Після деформування проводять відразу гартування (швидке охолодження) для запобігання розвитку процесу рекристалізації.

Рис.7.5. Графіки ВТМО (а) та НТМО (б)

 

При низькотемпературній термомеханічній обробці (НТМО) (рис.7.5, б) сталь деформують у температурному інтервалі існування переохолодженого аустеніту в області його відносної стійкості (400…600 ^оС), при цьому температура, при якій здійснюється деформування, має бути вище точки Мп, але нижче температури рекристалізації. Ступінь деформації звичайно становить 75…95%. Гартування здійснюють швидким охолодженням відразу після деформування. Після гартування при ВТМО і НТМО проводять низькотемпературне відпускання з температурою нагрівання 100…300 ^оС.

Механічні властивості після термомеханічної обробки машинобудівних сталей наведені в табл..7.1.

Таблиця 7.1

Механічні властивості сталі після термічної

та термомеханічної обробки

Вид обробки	sВ, МПа	sТ, МПа	d, %	y, %
НТМО	2400…2900	2000…2400	5…8	15…30
ВТМО	2100…2700	1900…2200	7…9	25…40
ТО

НТМО забезпечує більш високий рівень зміцнення сталі ніж ВТМО, але цей спосіб обробки потребує більш високих ступенів деформації, що в умовах відносно низьких температур, при яких відбувається процес деформування, можливо здійснити при умові наявності потужного устаткування для деформування. Тому в умовах машинобудівних підприємств здійснення НТМО пов’язано зі значними труднощами. НТМО неможливо реалізувати для вуглецевих і легованих сталей, які не мають області вторинної стабільності аустеніту.