При какой температуре я могу изменить структуру стали?

Если у меня есть конструкционная или инструментальная сталь, которая была обработана по некоторому стандарту (ASTM, SAE, ISO - например, для твердости), но я не знаю деталей обработки, есть ли «безопасная» температура, ниже которой я могу работать сталь, не влияя на ее эксплуатационные характеристики?

В общем, вы хотите остаться ниже температуры рекристаллизации. Сталь состоит из зерен, а разные виды стали имеют разные размеры зерна. Размер этих зерен влияет на поведение сталей после того, как они достигнут предела текучести. При температуре рекристаллизации новые зерна будут зарождаться и расти, что устраняет любые виды закалки, которые сталь могла пройти ранее.

Однако эта температура будет варьироваться в зависимости от легирующих элементов в стали, поэтому, если вы не знаете марку, будет трудно узнать температуру рекристаллизации. Если вы не собираетесь работать на температуре около 900 ° F (500 ° C), я не думаю, что это должно быть проблемой.

Эта диаграмма показывает температуры, при которых проводятся различные термические обработки.

Источник

Ответ на ваш вопрос во многом зависит от того, какая сталь и какая термообработка вы думаете. Например, если вы работали над стальной конструкцией в Соединенных Штатах, AWS D1.1 ограничил бы максимальный нагрев в закаленных и отпущенных сталях до 1100 градусов по Фаренгейту. Эта температура совместима с предварительным нагревом для сварных швов или выпрямлением при нагреве.

Есть три ключевых температуры, которые могут повлиять на свойства стали. Как уже упоминалось в принятом ответе, температура рекристаллизации является наиболее значительной, поскольку она может потенциально повлиять на любую сталь, особенно на те, которые были подвергнуты холодной обработке для улучшения своих свойств или имеют высокое содержание сплава, например, нержавеющие, хромомолистые стали и некоторые отливки.

Второе соображение - температура отпуска. Это относится только к сталям, прошедшим термообработку, обычно к режущему инструменту, штампам, пружинам и некоторым другим деталям с очень высокой прочностью / твердостью. Диапазон отпуска может варьироваться от 180 до 300 ° С или до 600 ° С для быстрорежущих сталей. Нагревание выше температуры отпуска будет запоминать сталь и, следовательно, смягчать ее. Обычно это касается только готовых компонентов, хотя некоторые виды заготовок поставляются закаленными и отпущенными, как правило, из высоколегированных инструментальных сталей.

Последняя проблема заключается в том, что очень высокие температуры, приближающиеся к точке плавления стали, могут вызвать рост очень крупных кристаллов даже глубокого окисления поверхности. Это касается всех марок, но особенно тех, которые содержат хром.

Наконец, хотя многие горячекатаные марки стали могут подвергаться горячей обработке без потери механических свойств, некоторые имеют узкое рабочее окно (короткое красное), и во всех случаях следует обращаться к данным производителей.