Сорбитизация

Сорбитизация заключается в нагреве заготовки из среднеуглеродистой стали (с содержанием углерода от 0,25 до 0,6 %) выше температуры верхней критической точки (до 780—950 °С), в результате чего происходит аустенитизация (превращение феррита и цементита [перлита] в однородную фазу аустенита)^[1]. В ходе последующей выдержки при заданном термическом пороге аустенит полностью гомогенизируется, а его зерно укрупняется^[2][3].

Затем имеет место быстрое охлаждение с заданной скоростью (100—600 °С/мин) в воздушной струе или в технических жидкостях (масло и т. п.), нагретых до 300—500 °С. В ходе этого охлаждения происходит распад аустенита с образованием сорбита и/или троостита, следствием чего является упрочнение металла (сорбитизация)^[2][4].

На процесс сорбитизации во многом оказывают влияние температура и скорость нагрева и охлаждения. Должна быть задана определённая интенсивность охлаждения, осуществляемая специально подобранным душевым устройством. Чем выше нагрев, тем больше образуется аустенита, а чем быстрее ведётся охлаждение, тем больше сорбита будет в стали. При более медленном охлаждении в структуре преобладает троостит^[4].

К преимуществам сорбитизации можно отнести повышение механических свойств стали (её прочность увеличивается на 20—30 % по сравнению с отожжённой структурой), улучшение её эксплуатационных характеристик (минимизация склонности стали к деформациям под нагрузкой и, соответственно, к изменениям её формы и геометрических размеров), а также увеличение срока службы изделий из такой стали в 1,5—2 раза^[4].

Сорбитизация применяется прежде всего для углеродистой и малолегированной стали, хотя хотя она может применяться и для любой другой стали, способной к закалке. Сорбитизация используется для изделий, эксплуатация которых связана с интенсивными нагрузками.

Сорбитизация часто осуществляется с прокатного нагрева в производств потоке прокатного цеха. Примером является термическое упрочнение рельсов, колёсных бандажей железнодорожного транспорта, проволоки, катанки и других изделий. Могут подвергаться сорбитизации также детали трансмиссии, коленчатые валы, оси, зубчатые колёса, редукторы и другие изделия машиностроительного и инструментального назначения, причём не только из среднеуглеродистой стали, но и из сталей с низким и высоким содержанием углерода^[4][5].