Сорбитизация производится с целью достижения повышенных характеристик прочности и износостойкости по всей толщине материала. Для этого заготовку нагревают до температуры, превышающей значение критической точки, а затем быстро охлаждают в масле, прочих технических жидкостях или при помощи воздушной струи со скоростью от 100 до 600 градусов в минуту.
Что такое сорбитизация металла?
Сорбитизация — разновидность термической обработки металла, выполняемая с целью формирования структуры сорбита или троостита, структурных составляющих стали, обладающих повышенной износостойкостью и прочностными характеристиками.
Особенности технологии
В процессе сорбитизации заготовка нагревается до температуры выше верхней критической точки (800–950°C), и затем охлаждается с определенной интенсивностью (100–600 °С/мин) в жидкой среде (вода, масло, др.), распыливанием, или струей сжатого воздуха. Сорбитизация также известна под названием закалка с самоотпуском, или одинарная термообработка.
Количество тепла, достаточное для самоотпуска закаленного слоя, сохраняется внутри заготовки благодаря точно рассчитанной интенсивности закалки поверхностного слоя. Процесс сорбитизации обычно используется при производстве малолегированной, а также углеродистой стали, однако технологически эта операция может применяться для любой стали, для которой возможна закалка.
Функцией сорбитизации является получение изделия со структурой сорбита — высокодисперсной структуры эвтектоидных железоуглеродистых сплавов, смеси цементита и феррита. Троостит отличается от сорбита в сторону уменьшения размеров включений цементита и другим температурным интервалом образования.
Применение на производстве
Процесс сорбитизации применяется для категорий металлических изделий, для которых определяющими являются такие характеристики как работа с ударными нагрузками, повышенная износостойкость, прочность поверхности, сочетающаяся с повышенной вязкостью в толще детали, как способ борьбы с контактной усталостью. Предприятия, занимающиеся сорбитизацией, производят такие разновидности изделий как: рельсы, ходовые колеса кранов, железнодорожные колеса, проволоку, и пр.
В производстве ходовых колес исключительно важное значение имеют такие свойства технологии как высокая износостойкость деталей, мягкая сердцевина, сокращенное время термообработки, прочность внешних слоев, возможность упрочнения на большую глубину. Прерывистая закалка с отпуском позволяет создать большую толщину закаленного слоя (до 50–70 мм), при этом твердость металла изменяется плавно и постепенно вглубь колеса. Исключается отслаивание материала на поверхности катания, в отличие от термической обработки ТВЧ.
Сравнение сорбитизации с другими способами термической обработки:
| Наименование метода |
Преимущества |
Недостатки |
| Закалка ТВЧ |
Сокращение временных затрат |
Малая глубина закалённого слоя |
| Объемная закалка |
Достижение высокой твердости и износостойкости |
Заготовка закалена по всей толщине |
| Сорбитизация |
Высокая износостойкость, мягкая толща детали |
Сложность конструкции установки |
