| Вид обработки | Краткое описание | |
| Отжиг (операция нагрева, выдержки при данной температуре и охлаждения заготовок) | Отжиг первого рода | Приведение структуры из неравновесного состояния в более равновесное (возврат или отдых, отжиг для снятия внутренних напряжений, диффузионный отжиг). |
| Отжиг второго рода | Изменение структуры сплава посредством перекристаллизации около критических точек с целью получения равновесных структур (полный, неполный и изотермический отжиги) | |
| Возврат стали | Нагрев до температуры 200-4000С для уменьшения или снятия наклепа. Наблюдается уменьшение искажений в кристаллических решетках и восстановление физико-химических свойств. | |
| Рекристаллизационный отжиг | При температуре 500-5700С. Применяются для заготовок, обработанных под давлением. В результате снижается твердость, а пластичность и ударная вязкость повышается. | |
| Диффузионный отжиг (гомогенизация) | Применяется когда в стальных заготовках имеется внутрикристаллическая ликвиция. Температура 1100-12000С, однако нельзя допускать пережога зерен аустенита, так как кислород воздуха будет окислять железо. | |
| Полный отжиг | Понижается твердость и прочность стали; он связан с фазовой перекристаллизацией при температура точек Ас1 и Ас2. Для заэвтектоидной стали не применяется, так как ухудшает её свойства. | |
| Неполный отжиг | Связан с фазовой перекристаллизацией лишь при температуре точки Ас1; применяют после горячей обработки давлением, когда у заготовок мелкозернистая структура. | |
| Отжиг на зернистый перлит | Служит для повышения пластичности и вязкости стали и уменьшения твердости. Для получения зернистого перлита заготовки нагревают до температуры немного выше точки Ас1 | |
| Изотермический отжиг | После нагрева и выдержки заготовки быстро охлаждают до температуры несколько ниже точки Аr1 и выдерживают до полного распада аустенита в перлит, после чего охлаждают на воздухе. Этот отжиг позволяет повысить производительность труда. | |
| Нормализация | Сталь после нагрева охлаждается на воздухе, не в печи. Нагрев ведется до полной кристаллизации (на 30-500С выше Ас3). Твердость и прочность выше чем после отжига. | |
| Отпуск стали | Смягчает действие закалки, снимает остаточные напряжения, повышает вязкость, уменьшает твердость и хрупкость стали. Производится путем нагрева до температуры ниже критической. При низком отпуске (нагрев до 150-2000С) в структуре в основном остается мартенсит, начинается выделение карбидов железа. Это влечет уменьшение твердости и увеличение вязкости стали, а также уменьшение внутренних напряжений. Заготовки выдерживают в масляных или солевых ваннах. Низкий отпуск применяют для режущего инструмента из углеродистых и легированных сталей, измерительного инструмента, и др. работающих в условиях трения и износа. При среднем (300-5000С) и высоком (500-7000С) отпуске структура мартенсита переходит в троостит или сорбит. При высоком отпуске повышается прочность, вязкость и пластичность. Средний отпуск применяют при производстве кузнечных штампов, пружин, рессор, высокий – для деталей, подверженных действию высоких напряжений. | |
| Обработка холодом | Применяется для повышения твердости стали путем перевода остаточного аустенита закаленной стали в мартенсит. | |
| Закалка | Целью закалки является повышение твердости и прочности. Температура нагрева стали: для доэвтектоидной стали на 30-500С выше точки Ас3, для заэвтектоидной – на 30-500С выше точки Ас1. Скорость охлаждения заготовки при закалке должна быть такой, чтобы получить заданную структуру. Критическая скорость закалки изменяется в широких пределах в зависимости от наличия легирующих компонентов в стали. Охлаждение струёй воздуха или холодными металлическими плитами дает слабую закалку. Наиболее распространено охлаждение заготовок погружением их в воду. К дефектам закалки относятся трещины, поводка или коробление и обезуглероживание. Трещины и поводки возникают в результате изменения объема заготовки при нагреве и при резком охлаждении. Коробление возникает от напряжений в результате неравномерного охлаждения. Трещины и коробление предотвращаются предварительным отжигом, равномерным и постепенным нагревом. Обезуглероживание – результат выгорания углерода при высоком и продолжительном нагреве в окислительной среде. Для предотвращения обезуглероживания заготовки нагревают в восстановительной или нейтральной среде 9восстановительное пламя, муфельные печи, нагрев в жидких средах). | |
| Простая закалка в одном охладителе | Выполняют, погружая в охладитель заготовки до полного охлаждения. Для получения большей глубины закаленного слоя применяют охлаждение при интенсивном обрызгивании. | |
| Прерывистая закалка | Заготовку охлаждают последовательно в двух средах: первая – охлаждающая жидкость (вода), вторая – воздух или масло. | |
| Ступенчатая закалка | Заготовку погружают в соляной расплав и охлаждают до температуры выше Мн. Затем заготовку охлаждают на воздухе. | |
| Изотермическая закалка | Основана на изотермическом распадении аустенита. Охлаждение ведется до температуры 200-3000С в солевом расплаве или масле (200-2500С). По этому методу можно закаливать лишь заготовки диаметром до 8 мм из углеродистой стали, так как они быстро охлаждаются. Большим преимуществом является возможность рихтовки во время инкубационного периода превращения аустенита, когда сталь еще пластична. | |
| Поверхностная закалка | Нагревается только тонкий поверхностный слой заготовки, а после закалки заготовки имеют твердый поверхностный слой и вязкую сердцевину. | |
| Закалка при помощи газовой горелки | Кислородно-ацетеленовое пламя горелки с температурой около 32000С быстро нагревает поверхностный слой до температуры выше критической. Вслед за горелкой направляется струя воды, закаливая поверхность. | |
| Закалка токами высокой частоты (по методу В.П. Вологодина) | Закаливаемая заготовка помещается в индуктор, по которому пропускается ток высокой частоты. Охлаждение производится при обрызгивании водой. | |
| Цементация (поглощение углерода поверхностным слоем заготовки, который после закалки становится твердым; в сердцевине заготовка остается вязкой) | Цементация твёрдым карбюризатором | Применяется древесный уголь в смеси с углекислыми слоями – карбонитами. Цементации подвергаются заготовки из углеродистой или легированной стали с содержанием углерода до 0,08%. Заготовки помещаются в стальные цементационные ящики, засыпаются карбюризатором, покрываются крышками, помещаются в печь на 5-10 часов при температуре 930-9500С. Глубина цементации 0,5-3 мм. |
| Газовая цементация | В качестве карбюризатора выступают различные газы и газовые смеси (природный, светильный и др.). Цементацию выполняют в герметически закрытых безмуфельных или муфельных печах непрерывного действия при температуре 900-9500С и непрерывном потоке цементирующего газа. Преимущество – двух-трехкратное ускорение процесса, чистота рабочего места, возможность лучшего управления процессом. | |
| Азотирование | Цель – придание поверхностному слою детали высокой твердости, износостойкости и коррозионной стойкости. Проводят в печах при температуре 500-6000С. Глубина 0,2-0,5 мм. Продолжительность 25-60 часов. Преимущества: температура нагрева низкая. Твердость высокая, большее сопротивление усталости и меньшая хрупкость. | |
| Цианирование (насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом) | Жидкостное | Производится в ваннах с расплавами цианистых солей. Низкотемпературное (550-6000С) применяют для инструментов из быстрорежущей стали. Высокотемпературное (800-8500С) осуществляется в ваннах с расплавами цианистых солей. Глубина – 0,2-0,5 мм (5 мин – 1 час) |
| Газовое | Осуществляется цементирующем газом и аммиаком. Низкотемпературное (550-6000С) применяют для инструментов из быстрорежущей стали; в сталь диффундирует азот. При высокотемпературном (800-8500С) цианировании в сталь диффундирует углерод. | |
| Диффузионная металлизация | Алитирование | Поверхностное насыщение стальных и чугунных заготовок алюминием с образованием твердого раствора алюминия в железе. В результате значительно повышается жаростойкость стали. Алитируют при температура 9200С в течении 3 часов, глубина 0,5 мм. |
| Хромирование | Производится в порошковых смесях, смоченных соляной кислотой (или в газовой среде). Хромируют стали с малым содержанием углерода. В результате повышается вязкость, коррозионная стойкость, незначительно повышается твёрдость. Это позволяет заменить детали из дефицитной высокохромовой стали. | |
| Силицирование | Процесс насыщения стальных заготовок кремнием, обеспечивающее стойкости против коррозии и эрозии в морской воде, азотной, серной и соляной кислотах. Применяется для деталей, используемых в химической промышленности. |