Глоссарий

Термины металлообработки простым языком — с примерами и ссылками на калькуляторы.

Раздел «Покрытия и термообработка»: терминов — 29

А

Азотирование: Химико-термическая обработка, при которой поверхностный слой стали насыщается азотом, обычно при 500–560 °C в аммиаке или в тлеющем разряде. Закалка после неё не нужна, поэтому деформации минимальны и азотируют готовые детали после улучшения. Слой тонкий и очень твёрдый.
Анодирование: Электрохимическое создание оксидной плёнки на алюминии и его сплавах, при котором деталь служит анодом. Плёнка защищает от коррозии, изолирует и может окрашиваться; твёрдое анодирование даёт износостойкий слой.

Б

Белый слой: Сплошной слой нитридов железа (ε- и γ′-фазы) на поверхности азотированной стали; на травлёном шлифе выглядит белым, нетравящимся. Износостоек, но хрупок; толщину по ISO 18203 называют CLT. Под ним лежит диффузионная зона.

В

Воронение: Щелочное химическое оксидирование стали с получением тёмной оксидной плёнки; защищает от коррозии только вместе с маслом и почти не меняет размер.

Г

Гальваническое цинкование: Электролитическое осаждение цинка на деталь из раствора. Покрытие тоньше и ровнее горячего, подходит для крепежа и мелких деталей; обычно дополнительно пассивируется (хроматируется).
Глубина проникновения тока: Расстояние от поверхности, на котором плотность наведённого вихревого тока падает в e раз, примерно до 37 % от поверхностной. В слое такой толщины выделяется около 86 % мощности. Рассчитывается как δ = 503 · √(ρ / (μr · f)); по ней выбирают частоту для закалки ТВЧ.
Горячее цинкование: Нанесение цинкового покрытия погружением изделия в расплав цинка (ГОСТ 9.307). Даёт толстое покрытие, в том числе внутри полостей, и применяется для металлоконструкций, работающих на улице.

Д

Дуплекс-система: Цинковое покрытие с нанесённым поверх лакокрасочным или порошковым слоем. Срок её службы обычно больше суммы сроков слоёв по отдельности (ISO 14713-1).

З

Закалка: Термообработка, при которой сталь нагревают выше критических точек, выдерживают и быстро охлаждают в воде, масле или другой среде. Цель — получить мартенситную структуру и высокую твёрдость.
Закалка ТВЧ: Поверхностная закалка с индукционным нагревом токами высокой частоты. Индуктор за секунды нагревает поверхностный слой выше критической точки, спрейер охлаждает его душем; сердцевина остаётся незакалённой. Глубину слоя задаёт частота тока. После закалки проводят низкий отпуск или самоотпуск.

К

Категория коррозионной агрессивности: Класс атмосферы от C1 до CX по потере массы или толщины образцов стали и цинка за первый год (ГОСТ 34667.2-2020, ISO 12944-2). По ней выбирают систему защиты.

М

Мартенсит: Пересыщенный твёрдый раствор углерода в α-железе, образующийся при быстром охлаждении аустенита при закалке. Даёт стали высокую твёрдость, но хрупок, поэтому после закалки проводят отпуск.

Н

Нержавеющая сталь: Сталь, стойкая к коррозии благодаря хрому (по EN 10088 — не менее 10,5 %), который образует на поверхности пассивную плёнку. По структуре бывает аустенитной (12Х18Н10Т, AISI 304), ферритной (AISI 430), мартенситной и других классов.
Нитроцементация: Одновременное насыщение поверхности стали углеродом и азотом в смеси науглероживающего газа и аммиака. Высокотемпературная нитроцементация при 830–950 °C завершается закалкой и низким отпуском, как цементация; низкотемпературную применяют для инструмента из быстрорежущей стали.
Нормализация: Нагрев стали выше критических точек (Ac3 или Acm), выдержка и охлаждение на спокойном воздухе. Измельчает зерно и выравнивает структуру после проката, ковки или сварки.

О

Обезводороживание: Нагрев стальной детали после гальванического покрытия, снижающий риск водородной хрупкости. Для высокопрочных сталей его требует ISO 9588; режим — в ГОСТ 9.305-84.
Оксидирование: Создание оксидной плёнки на поверхности металла химическим, электрохимическим или термическим способом. Для стали — химическое оксидирование (воронение), дающее чёрную плёнку со слабой защитой, которую дополняют промасливанием.
Отжиг: Термообработка с нагревом, выдержкой и медленным охлаждением, обычно вместе с печью. Снижает твёрдость, снимает внутренние напряжения и улучшает обрабатываемость; бывает полный, неполный, рекристаллизационный и для снятия напряжений.
Отпуск: Нагрев закалённой стали ниже критической точки Ac1, выдержка и охлаждение. Снижает внутренние напряжения и хрупкость; различают низкий, средний и высокий отпуск — чем выше температура, тем ниже твёрдость и выше вязкость.

П

Пассивация: Обработка, переводящая поверхность металла в пассивное состояние с тонкой защитной плёнкой. Для нержавеющей стали — обработка кислотными растворами после сварки и мехобработки, для цинковых покрытий — хроматирование.
Порошковая окраска: Нанесение сухой полимерной порошковой краски, обычно в электростатическом поле, с последующим оплавлением и полимеризацией в печи. Перед окраской поверхность очищают и готовят — обезжиривают, фосфатируют или обрабатывают абразивом.

С

Свободное железо: Частицы и соединения железа на поверхности нержавеющей стали — следы инструмента, пыль, вдавленное железо. Становятся очагами ржавых пятен; их удаляют пассивацией (ASTM A967).

Т

Твёрдое хромирование: Хромовое покрытие для износостойкости и работы на трение, обозначение с индексом «тв» по ГОСТ 9.306-85; по ГОСТ 9.303-84 микротвёрдость 750–1100 кгс/мм².
Твёрдость по Виккерсу: Твёрдость, определяемая по диагоналям отпечатка алмазной четырёхгранной пирамиды. Подходит для тонких слоёв, покрытий, упрочнённой поверхности и мелких деталей; метод — ГОСТ 2999, ISO 6507.

У

Улучшение: Закалка с последующим высоким отпуском. Даёт сочетание прочности и ударной вязкости; типично для валов, осей и шестерён из сталей 45 и 40Х.

Ф

Фосфатирование: Получение на стали кристаллического фосфатного слоя (Хим.Фос по ГОСТ 9.306-85) — основы под краску и масло.

Х

Химическое никелирование: Осаждение сплава никеля с фосфором без электрического тока. Слой получается равномерным и на деталях сложной формы; после нагрева твёрдость растёт (ГОСТ 9.303-84, ISO 4527).

Ц

Цементация: Насыщение поверхностного слоя низкоуглеродистой стали углеродом при нагреве в углеродсодержащей среде. После закалки и низкого отпуска поверхность становится твёрдой и износостойкой, а сердцевина остаётся вязкой.

Э

Эффективная толщина упрочнённого слоя: Расстояние от поверхности до точки, где твёрдость падает до установленного предела. По ISO 18203 для цементации это 550 HV (CHD), для поверхностной закалки — 0,8 от минимальной твёрдости поверхности (SHD), для азотирования — твёрдость сердцевины плюс 50 HV (NHD). Определяют по профилю микротвёрдости на поперечном шлифе.