Китай термическая обработка металла закалка отжиг отпуск

Когда слышишь про китайскую термичку, многие сразу думают про дешёвые подделки. А зря – у них есть чему поучиться, особенно в плане адаптации процессов под конкретные марки сталей. Сам работал с их листами 65Г для пружин – там отпуск после закалки выстроен так, что остаточные напряжения снимаются, но твёрдость не падает ниже 42 HRC. Мелочь, а без продуманного режима ломаются пружины через месяц.

Закалка: не просто нагрев и охлаждение

Вот смотрите: китайцы для штампов холодной высадки используют стали типа Cr12MoV. Но если их закаливать по стандартному регламенту, матрицы трескаются на стыках рёбер жёсткости. Пришлось им подбирать ступенчатый нагрев – сначала до 650°C выдержка, потом уже до 1020°C. И охлаждение не в масле, а в солевом растворе при 180°C. Разница в стойкости инструмента оказалась в 1.8 раза.

Как-то пробовали перенести этот режим на наши 9ХС – получили пережог зерна. Выяснилось, что у них в печах точнее контроль атмосферы, особенно по кислороду. Без этого не получить чистую поверхность без обезуглероживания.

Кстати, про ООО Цзиюань Саифу Промышленная Керамика – они как раз поставляют поддоны для печей с алундовым покрытием. На их керамике меньше налипает окалина при закалке высоколегированных сталей. Проверяли на штамповочных плитах – после 300 циклов закалки поверхность без коробления.

Отжиг: где важнее не температура, а скорость охлаждения

Для китайских сталей типа 40Cr отжиг после ковки – вообще отдельная наука. Если охлаждать быстрее 25°C/час, появляются зёрна цементита по границам. Потом при механической обработке фрезы выкрашиваются. Пришлось нам даже термопары вводить прямо в заготовки – снимали температурные кривые в сечении.

Особенно сложно с тонкостенными деталями типа корпусов редукторов. Тут без изотермического отжига не обойтись. Китайцы для таких случаев используют камерные печи с принудительной циркуляцией газа. У них выдержка при 720°C идёт с точностью ±3°C, а у нас по старым печам разброс до 15°C бывает.

На сайте saferola.ru видел их керамические излучатели для печей отжига – интересная конструкция с каналами для равномерного теплораспределения. Для алюминиевых сплавов пробовали – меньше коробления после гомогенизации.

Отпуск: тонкости с остаточными напряжениями

Вот где китайцы реально преуспели – так это в отпуске инструментальных сталей. Для сверл из быстрореза Р6М5 у них трёхступенчатый цикл: 560°C – 350°C – 200°C с разными выдержками. После такого стружка не прилипает к режущим кромкам даже при прерывистом резании.

Но с нашими материалами не всегда срабатывает. Помню, перепутали режимы для пружинной проволоки – сделали низкотемпературный отпуск вместо среднего. Пружины в клапанах ДВС просели через 200 часов работы. Пришлось разбирать всю партию.

Сейчас вот тестируем их технологию для штампов холодной штамповки – там после закалки обязателен отпуск при 420-450°C с контролем превращения остаточного аустенита. Интересно, что они используют акустический контроль для определения конца процесса – эмиссию слушают.

Практические нюансы из цеха

Работая с китайскими коллегами, заметил их особенность: для каждой детали они ведут журнал нагрева. Не просто температура-время, а фиксируют положение в печи, ориентацию, даже цвет побежалости. Для ответственных деталей типа валов турбин это критично.

Ещё у них принято делать 'свидетели' – образцы-спутники, которые обрабатываются вместе с основной партией. Их потом на разрушающий контроль отправляют. Мы так для коленвалов внедрили – брак по трещинам снизился на 40%.

Керамические компоненты от Saferola особенно полезны для печей цементации – их поддоны не деформируются после 1000 циклов, в отличие от чугунных. Хотя для высокотемпературного отжига (>950°C) нужно следить за составом атмосферы – некоторые виды керамики могут взаимодействовать с углекислотой.

Ошибки, которые лучше не повторять

Самая грубая ошибка – пытаться скопировать китайский режим без учёта местных материалов. Как-то взяли их график для закалки шестерён из 20ХН3А – получили твёрдость 58 HRC вместо требуемых 52-54. Оказалось, у них легирование по хромоникелю другое, плюс наши стали имеют более крупное зерно.

Другая история – с отжигом чугунных отливок. Китайцы используют медленное охлаждение вместе с печью до 300°C, а мы выгружали при 450°C. Результат – остаточные напряжения 180 МПа вместо допустимых 80. Детали коробились при механической обработке.

Сейчас для сложных случаев всегда делаем пробные термообработки с полным металлографическим анализом. Да, дороже и дольше, зато потом не переделываем целые партии. Китайская методика 'три пробных образца – один контрольный' себя оправдывает полностью.

Что в итоге имеет смысл перенимать

Из китайского опыта самое ценное – гибкость подходов. У них нет жёстких стандартов на все случаи жизни, есть базовые принципы типа 'для деталей с перепадом сечений – ступенчатый нагрев'. А конкретные параметры подбирают под каждую геометрию.

Ещё их система контроля – они не ограничиваются твёрдостью, всегда смотрят структуру. Особенно после отпуска – обязательно травят шлифы, проверяют дисперсность карбидов. Для быстрорежущих сталей это вообще обязательно.

Из оборудования стоит обратить внимание на их камерные печи с керамическими нагревателями – как у Saferola. Там равномерность прогрева лучше, плюс ремонтопригодность выше. На нашем производстве такие печи дали прирост 15% по стойкости инструмента.

В общем, несмотря на разницу в материалах и условиях, китайские наработки по термичке очень даже рабочие. Главное – не слепо копировать, а понимать физику процессов и адаптировать под свои реалии. Как показывает практика, это окупается снижением брака и повышением ресурса деталей.