Закалка с отпуском стали

Главная / Производство / Термообрабатывающее производство / Закалка с отпуском стали

Выполняем закалку и отпуск стали для промышленных деталей, поковок и заготовок по чертежам, техническим заданиям и требованиям к состоянию металла.

Технолог подбирает режимы термообработки по марке стали, требуемым свойствам, геометрии детали, условиям эксплуатации и последующему маршруту производства.

Заявка на расчет

Закалка с последующим отпуском применяется, когда нужно получить заданное сочетание твёрдости, прочности, вязкости и износостойкости. Закалка с высоким отпуском (улучшение) — основной вид окончательной термообработки поковок из конструкционных сталей. Для расчёта приложите чертёж, марку стали, массу и габариты партии, требования к твёрдости, контролю, документам и приёмке. Температура закалки стали, среда охлаждения и температура отпуска подбираются технологом и зависят от материала, сечения и ТЗ.

ТЗ

Работа по чертежам, техническим заданиям, марке стали и требованиям к свойствам

1+

Единичные, ремонтные, опытные и серийные партии деталей и заготовок

Режим

Закалка и отпуск стали подбираются технологом под материал и требуемый результат

B2B

Термическая обработка для машиностроения, энергетики, судостроения и промышленности

— Наши преимущества

Что вы получите

Термообработка единичных деталей, ремонтных заготовок, опытных и серийных партий.

Партии под задачу

Работаем с требованиями к твёрдости, прочности, вязкости и стабильности структуры.

Свойства металла

Подбираем нагрев, выдержку, охлаждение при закалке и последующий отпуск.

Режимы термообработки

Проверяем марку стали, геометрию, сечение, требуемую твёрдость, контроль и документы.

Работы по чертежу и ТЗ

Оставьте заявку на предварительный расчет стоимости

— Заказать ковку на молотах

Заполните форму, и мы подготовим предварительный расчёт стоимости и сроков изготовления. Технолог проверит возможность ковки на молотах, необходимость оснастки и припуски для последующей обработки.

— Суть услуги

Что такое закалка с отпуском

Закалка с отпуском — это комбинированная термическая обработка, при которой стальная деталь сначала нагревается выше критических точек (доэвтектоидные стали — выше Ac3, заэвтектоидные — выше Ac1), выдерживается и охлаждается быстрее критической скорости, чтобы аустенит превратился в мартенсит или бейнит, а затем проходит отпуск для снижения хрупкости, стабилизации структуры и получения требуемого комплекса эксплуатационных свойств.

Закалка и отпуск стали применяются для поковок, валов, осей, втулок, дисков, фланцев, деталей оборудования, инструмента и заготовок, которым после обработки нужны заданные твёрдость, прочность, вязкость, сопротивление износу или подготовка к дальнейшим операциям. Конкретная технология зависит от марки стали, размера сечения, исходного состояния металла и требований чертежа.

Закалка с последующим отпуском отличается от одиночной закалки тем, что отпуск корректирует состояние металла после интенсивного охлаждения. За счёт этого снижаются внутренние напряжения, уменьшается риск хрупкого разрушения, стабилизируются размеры и формируется требуемая структура стали после термообработки.

В зависимости от задачи назначается закалка с низким (150–250 °C), средним (350–500 °C) или высоким (500–680 °C) отпуском. Закалку с высоким отпуском называют улучшением: она даёт структуру сорбита отпуска с наилучшим сочетанием прочности и ударной вязкости. Температура закалки стали, температура отпуска, выдержка и охлаждающая среда не задаются универсально: они уточняются технологом по марке стали, нормативной документации, чертежу и ТЗ.

— Технология

Процесс закалки деталей строится по маршруту, который учитывает марку стали, массу, габариты, требуемую структуру, твёрдость, способ охлаждения и требования к последующему отпуску.

Технологический процесс закалки с отпуском стали

Анализ марки стали и требований

Проверяются материал, сечение, исходное состояние заготовки, требования к твёрдости, структуре, контролю и документам.

Выбор режима закалки

Технолог определяет нормируемый нагрев, выдержку, охлаждающую среду и требования к контролю результата.

Подготовка партии

Детали комплектуются по марке стали, массе, габаритам, маршруту и требованиям к прослеживаемости партии.

Закалочный нагрев

Выполняется нагрев в печи до технологического состояния, заданного режимом для конкретной стали и детали.

Выдержка и охлаждение

После выдержки проводится охлаждение при закалке в выбранной среде или по согласованной технологии, чтобы сформировать требуемую структуру.

Последующий отпуск

Деталь проходит низкий, средний или высокий отпуск по ТЗ. Отпуск проводят без задержки после закалки: пауза повышает риск замедленного растрескивания. Для высоколегированных инструментальных сталей отпуск повторяют два-три раза.

Контроль результата

Проверяются твёрдость, состояние поверхности, соответствие режиму, документы и дополнительные показатели, если они указаны в ТЗ.

Температура закалки стали, выдержка, охлаждение при закалке и параметры отпуска назначаются не по общему шаблону, а по марке стали, габаритам, требуемым свойствам металла после термообработки и условиям приёмки.

Отпуск снижает внутренние напряжения, корректирует твёрдость и помогает получить требуемые свойства металла.

Отпуск после закалки

Углеродистые стали охлаждают в воде или водных полимерных растворах, легированные — в масле, высоколегированные — в масле или на воздухе. Для деталей сложной формы применяют прерывистую (вода → масло) или ступенчатую закалку.

Охлаждение

Выдержка нужна для равномерного прогрева и формирования состояния металла перед охлаждением при закалке.

Выдержка

Нагрев проводится по режиму, который учитывает марку стали, сечение детали, исходное состояние и риск деформаций.

Закалочный нагрев

Базовый маршрут термообработки для получения требуемого сочетания твёрдости, прочности и вязкости.

Закалка с последующим отпуском

Отпуск при 500–680 °C даёт наилучшее сочетание прочности и ударной вязкости.

Улучшение (закалка и высокий отпуск)

Обработка поковок после ковки, как правило после предварительной нормализации или отжига, которые выравнивают исходную структуру и снижают риск трещин при закалке.

Закалка поковок

Подготовка заготовок к последующим операциям с учётом припусков, твёрдости и требований к стабильности размеров.

Закалка заготовок под мехобработку

Отпуск при 150−250 °C снижает закалочные напряжения почти без потери твёрдости. Применяется для инструмента из Х12МФ и 9ХС.

Закалка и низкий отпуск

Для 4Х5МФС, 5ХНМ и Х12МФ после высокотемпературной закалки — двух-трёхкратный отпуск

Многократный отпуск инструментальных сталей

Термообработка по согласованному режиму, если в чертеже или ТЗ заданы требования к структуре, твёрдости и контролю.

Режимы по ТЗ заказчика

Отпуск после закалки или обработки помогает снизить внутренние напряжения и стабилизировать состояние детали.

Отпуск для снятия напряжений

Виды закалки и отпуска стали

— Производственные возможности

— Технические ориентиры

Параметры для расчёта закалки с отпуском

Указывается по чертежу, спецификации, сертификату материала или согласованному техническому заданию.

Если режим не указан в документации, его назначает технолог по марке стали, сечению и требуемым свойствам. Ориентировочные режимы по маркам — в таблице ниже.

— Маршрут производства

Закалка с отпуском: от заявки до отгрузки

1 ЭТАП

Приём чертежа, ТЗ или ведомости партии

Проверяем исходные данные: назначение детали, марку стали, количество, массу, габариты, требования к твёрдости, контролю, документам и сроку поставки.

2 ЭТАП

Анализ материала и исходного состояния

Учитываем состояние металла после ковки, литья, механической обработки или предыдущей термообработки.

3 ЭТАП

Разработка режима закалки и отпуска

Определяем нагрев, выдержку, охлаждение при закалке, вид отпуска и контрольные точки процесса.

4 ЭТАП

Подготовка партии и загрузка в печь

Детали комплектуются по маршруту, маркируются при необходимости и размещаются с учётом требований к прогреву.

5 ЭТАП

Закалочный нагрев, выдержка и охлаждение

Проводится нагрев по заданному режиму, выдержка и охлаждение в выбранной среде для получения требуемого состояния стали.

6 ЭТАП

Отпуск после закалки

Выполняется отпуск для снижения напряжений, корректировки твёрдости и формирования требуемых свойств металла после термообработки.

7 ЭТАП

Контроль качества, документы и отгрузка

Контролируем результат по согласованной программе, оформляем сопроводительные документы и готовим партию к отгрузке.

— Парк оборудования

Для термической обработки используются промышленные печи и оборудование термообрабатывающего производства. Выбор печи, закалочной среды и маршрута зависит от марки стали, массы, габаритов, сечения детали, требуемой структуры и режима отпуска.

Оборудование для закалки и отпуска стали

Печи термообработки

Используются для закалочного нагрева, отпуска и других операций по режимам, назначенным технологом. Конкретная печь подбирается по партии и ТЗ.

Закалочные ванны и среды

Охлаждение при закалке выполняется по выбранной технологии. Среда охлаждения зависит от стали, размеров детали, требуемой структуры и риска коробления.

Контроль параметров процесса

Режимы нагрева, выдержки, охлаждения и отпуска контролируются по технологической документации и требованиям конкретного заказа.

— Материалы

Возможность закалки и отпуска подтверждается по марке стали, чертежу, ТЗ, исходному состоянию металла и требуемым свойствам. Конкретные марки принимаются в работу после технологической оценки.

Стали и заготовки для закалки с отпуском

Конструкционные и углеродистые стали

35

45

40Х

30ХГСА

Детали общего и ответственного назначения. Для низкоуглеродистых сталей 20 и 09Г2С упрочнение объёмной закалкой невелико: для них типична нормализация, для стали 20 под закалку — цементация.

Нержавеющие стали

20Х13

40Х13

14Х17Н2

Мартенситные стали закаливают при 975–1050 °C. Отпуск около 450–550 °C обычно не назначают: снижаются ударная вязкость и коррозионная стойкость. Аустенитная 12Х18Н10Т на мартенсит не закаливается — для неё выполняется закалка на твёрдый раствор без отпуска.

Легированные стали

34ХН3МА

38Х2Н2МА

40ХН2МА

25Х1МФ

Ответственные детали и крупные поковки под улучшение. Стали с Cr, Ni, Mn склонны к отпускной хрупкости II рода, поэтому после высокого отпуска их охлаждают ускоренно — в воде или масле.

Инструментальные
и специальные стали

Х12МФ

5ХНМ

4Х5МФС

9ХС

Х12МФ и 9ХС — закалка с низким отпуском на высокую твёрдость. Штамповые стали для горячего деформирования 5ХНМ и 4Х5МФС — закалка с высоким, как правило многократным отпуском на заданную твёрдость и теплостойкость.

— Контроль качества

Контроль выстраивается по принципу прослеживаемости: материал → партия → нагрев → закалка → отпуск → контроль результата → документы → отгрузка.

Контроль качества после закалки и отпуска

01

Визуально-измерительный контроль

Проверяем состояние поверхности, маркировку, комплектность партии и основные параметры по маршруту.

02

Контроль твёрдости

Твёрдость контролируется при наличии требований чертежа, ТЗ, ГОСТ, ТУ или программы приёмки.

03

Контроль структуры

Структура стали после закалки и отпуска проверяется при необходимости и по согласованной программе контроля.

04

Проверка режима

Сверяем фактический маршрут термообработки с назначенным режимом нагрева, выдержки, охлаждения и отпуска.

05

Протоколы и паспорт качества

Документы оформляются по согласованным требованиям заказчика, нормативной документации и программе контроля.

06

Документы отгрузки

Перед поставкой комплектуем сопроводительные документы, маркировку и сведения по партии.

Газоперекачивающая и газоперерабатывающая отрасль

Атомная энергетика

Судостроение

Нефтехимическая отрасль

Горнодобывающая отрасль

Энергомашино-строительная отрасль

Оборонно-промышленный комплекс

Автомобильная отрасль

Где применяется отжиг
металла

— Отрасли

— Примеры задач

Примеры задач по закалке с отпуском

Поковка после ковки

Маршрут подбирается по марке стали, сечению, требуемой твёрдости, припускам и последующим операциям обработки.

Закалка и отпуск поковки перед мехобработкой

Вал или ось

Для вала или оси технолог определяет режим нагрева, охлаждения и отпуска с учётом прочности, вязкости и риска деформаций.

Закалка с последующим отпуском ответственной детали

Инструментальная заготовка

Для Х12МФ и 9ХС — низкий отпуск на высокую твёрдость, для штамповых 5ХНМ и 4Х5МФС — высокий многократный отпуск. Температура отпуска подбирается по требуемой твёрдости.

Закалка и отпуск инструментальной стали

— Стоимость и сроки

Стоимость закалки и отпуска стали

Как рассчитывается цена

Марка стали, исходное состояние детали и требования к свойствам
Масса, габариты, сечение и количество деталей в партии
Температура закалки стали, выдержка, среда и способ охлаждения
Вид отпуска: низкий, высокий или другой режим по ТЗ
Требования к твёрдости, структуре, контролю и испытаниям
Срочность, комплект документов и условия приёмки заказчика

Стоимость закалки с отпуском рассчитывается индивидуально после анализа чертежа, марки стали, массы, габаритов партии и требований к результату. На цену влияет выбранный маршрут нагрева и охлаждения, вид отпуска, контроль твёрдости, требования к документам и срочность заказа.

Рассчитать по ТЗ

Что приложить к заявке

Чертёж детали или заготовки
Техническое задание или эскиз
3D-модель при наличии
Марку стали или сертификат материала
Количество, массу и габариты партии
Требования к твёрдости, структуре, контролю и документам
Желаемый срок поставки

— Комплексная поставка

АО «КМЗ „Ижора-Металл“» может включить закалку и отпуск стали в маршрут изготовления заготовки, если термообработка требуется после ковки, перед механической обработкой или как завершающая операция поставки.

Закалка с отпуском в полном производственном цикле

Подготовка заготовки, ковка, предварительная обработка и формирование партии под последующую термообработку.

Подготовка и ковка

Закалка с последующим отпуском, нормализация, отжиг или другой режим назначаются по марке стали и ТЗ.

Термический отжиг

Механическая обработка, контроль твёрдости и документов, маркировка, упаковка и комплект поставки.

Мехобработка, контроль и отгрузка

— FAQ

Часто задаваемые вопросы о закалке с отпуском

Закалка повышает твёрдость и формирует требуемое состояние стали, а отпуск снижает хрупкость, корректирует внутренние напряжения и помогает получить заданные свойства металла после термообработки.

Отправьте чертёж, ТЗ или данные по партии на расчёт

— Заказать закалку с отпуском

Подготовим расчёт маршрута, стоимости и сроков. Проверим, подходит ли закалка с отпуском стали для вашей детали, определим режим нагрева, охлаждения, отпуска, контроль качества и комплект документов.

Рассчитать термообработку

Написать инженеру