+7 (953) 491-07-51 Оставить заявку

Термообработка

Детали с термообработкой: закалка ТВЧ, цементация,
улучшение - что выбрать и как заказать

Какая термообработка нужна валу, пальцу или шестерне, какую сталь под неё выбрать, в какой момент маршрута калить, сколько оставлять под шлифовку, как правильно указать твёрдость в чертеже и почему деталь ведёт и трескается. Практика цеха ООО «Катана».

Рассчитать стоимостьЦены и сроки
до 62 HRC
поверхность
0,8-2 мм
слой цементации
2 ч
ответ на заявку
свой участок
термообработки
Детали с термообработкой: закалка ТВЧ и цементация
Главная/ Блог/ Детали с термообработкой
Свой цех
работы не отдаём на сторону
Чертёж или образец
обмерим деталь сами
НДС
работаем с юрлицами и физлицами
РФ
доставка по всей России

Что делаем

Закалка ТВЧ, цементация и улучшение деталей на заказ: состав работ

01

Зачем детали термообработка

Сталь 45 без термообработки имеет твёрдость около 170-200 HB. Вал из такой стали в подшипнике скольжения, палец в проушине или шестерня в редукторе быстро изнашиваются: металл мягкий, на.

Подробно ниже

02

Виды термообработки деталей

Вид Суть Результат Для чего Отжиг Нагрев и медленное охлаждение с печью Мягкость, снятие напряжений Перед обработкой, после сварки Нормализация Нагрев и охлаждение на воздухе Мелкое зерно.

Подробно ниже

03

Какая сталь под какую термообработку

Сталь Типовая обработка Твёрдость 45 Улучшение, закалка ТВЧ 45-50 HRC по слою ТВЧ 40Х, 40ХН Улучшение и ТВЧ 48-53 HRC 40ХН2МА, 38ХН3МФА Улучшение, ТВЧ 48-52 HRC, прочная сердцевина 20, 20Х.

Подробно ниже

04

Закалка ТВЧ: быстро, локально, с малой поводкой

Оборудование и режимы участка - термообработка металла .

Подробно ниже

05

Цементация: самый твёрдый слой при вязкой сердцевине

Цементация - выбор для шестерён, пальцев, втулок и кулачков, где нужны максимальная износостойкость и стойкость к контактным нагрузкам.

Подробно ниже

06

Улучшение: прочность и вязкость по всему сечению

Что это - закалка с высоким отпуском при 550-650 °C. Результат - твёрдость порядка 230-300 HB, высокая прочность и ударная вязкость одновременно. Когда делают - после черновой обработки и.

Подробно ниже

07

Место термообработки в маршруте и припуски

Чистовая шлифовка после закалки - шлифовка металла .

Подробно ниже

08

Поводка и трещины: откуда берутся

Длинные тонкие валы - изгибаются при неравномерном нагреве. Калят с вращением или в вертикальном положении, после - правка. Несимметричные сечения - лыски, пазы с одной стороны, фланцы на.

Подробно ниже

Зачем детали термообработка

Сталь 45 без термообработки имеет твёрдость около 170-200 HB. Вал из такой стали в подшипнике скольжения, палец в проушине или шестерня в редукторе быстро изнашиваются: металл мягкий, на поверхности появляются задиры и выработка.

  • Износостойкость - твёрдая поверхность шейки, зуба, шлица служит в разы дольше.
  • Прочность и выносливость - улучшенная сталь лучше держит переменные нагрузки.
  • Вязкая сердцевина - деталь не ломается хрупко при ударе, даже если поверхность твёрдая.
  • Снятие напряжений - после сварки, ковки и черновой обработки, чтобы деталь не повело.
  • Обрабатываемость - отжиг делает металл мягче перед сложной механообработкой.

Теория процессов разобрана в статье основы термической обработки металлов. Здесь - практика: что заказывать под конкретную деталь.

Виды термообработки деталей

ВидСутьРезультатДля чего
ОтжигНагрев и медленное охлаждение с печьюМягкость, снятие напряженийПеред обработкой, после сварки
НормализацияНагрев и охлаждение на воздухеМелкое зерно, однородная структураПоковки, заготовки валов
УлучшениеЗакалка и высокий отпуск 550-650 °C230-300 HB, прочность и вязкостьВалы, оси, шестерни, крепёж
Объёмная закалка и низкий отпускЗакалка и отпуск 150-250 °C50-62 HRC по сечениюИнструмент, ножи, мелкие детали
Закалка и средний отпускОтпуск 350-500 °C40-48 HRC, упругостьПружины, упругие элементы
Закалка ТВЧИндукционный нагрев поверхности45-55 HRC, слой 1-5 ммШейки, зубья, шлицы, пальцы
Цементация и закалкаНасыщение поверхности углеродом56-62 HRC, слой 0,8-2 ммШестерни, пальцы, втулки
АзотированиеНасыщение поверхности азотомОчень твёрдый тонкий слой, минимальная поводкаПрецизионные валы и детали

Какая сталь под какую термообработку

СтальТиповая обработкаТвёрдость
45Улучшение, закалка ТВЧ45-50 HRC по слою ТВЧ
40Х, 40ХНУлучшение и ТВЧ48-53 HRC
40ХН2МА, 38ХН3МФАУлучшение, ТВЧ48-52 HRC, прочная сердцевина
20, 20Х, 18ХГТ, 12ХН3АЦементация и закалка56-62 HRC
65Г, 60С2АЗакалка и средний отпуск42-48 HRC
У8, 9ХС, Х12МФЗакалка и низкий отпуск56-62 HRC
38Х2МЮАУлучшение и азотированиеТвёрдый слой при минимальной поводке
40Х13, 95Х18Закалка и низкий отпуск48-56 HRC
12Х18Н10Т, 08Х18Н10Не закаливаютсяУпрочнение только наклёпом
!
Частая ошибка в чертежах - «сталь 20, закалка ТВЧ 50 HRC». В стали 20 слишком мало углерода, закалка ТВЧ такую твёрдость не даст. Либо меняют сталь на 45 или 40Х, либо вид обработки на цементацию.

Закалка ТВЧ: быстро, локально, с малой поводкой

  • Сталь - с содержанием углерода от 0,4 %: 45, 40Х, 40ХН, 40ХН2МА.
  • Глубина слоя - от 1 до 5 мм, задаётся режимом нагрева и скоростью подачи индуктора.
  • Локальность - калятся только нужные зоны: шейки под подшипники и уплотнения, зубья, шлицы, кулачки. Резьбы и места под сварку остаются сырыми.
  • Поводка - минимальная среди видов закалки, потому что греется только поверхность.
  • Отпуск - низкий, сразу после закалки, чтобы снять напряжения и исключить трещины.
  • Основа - лучше всего ТВЧ ложится на улучшенную сталь: сердцевина прочная, переходный слой плавный.
!
Шпоночный паз, поперечные отверстия и острые галтели в зоне закалки ТВЧ - частая причина трещин. Паз выводят из зоны закалки или делают с закруглёнными кромками, галтели - с радиусом по чертежу.

Оборудование и режимы участка - термообработка металла.

Цементация: самый твёрдый слой при вязкой сердцевине

  • Сталь - малоуглеродистая: 20, 20Х, 18ХГТ, 12ХН3А. После цементации поверхность содержит около 0,8-1 % углерода, а сердцевина остаётся вязкой.
  • Глубина слоя - обычно 0,8-2 мм. Процесс идёт часами: чем глубже слой, тем дольше цикл.
  • Закалка - обязательна после цементации, затем низкий отпуск. Без закалки цементованный слой твёрдости не даёт.
  • Защита мест - резьбы и зоны, которые должны остаться мягкими, защищают покрытием или оставляют припуск, который снимают перед закалкой.
  • Поводка - больше, чем при ТВЧ: деталь греется целиком и долго. Припуск под шлифовку закладывают больше.

Цементация - выбор для шестерён, пальцев, втулок и кулачков, где нужны максимальная износостойкость и стойкость к контактным нагрузкам.

Улучшение: прочность и вязкость по всему сечению

  • Что это - закалка с высоким отпуском при 550-650 °C.
  • Результат - твёрдость порядка 230-300 HB, высокая прочность и ударная вязкость одновременно.
  • Когда делают - после черновой обработки и до чистовой: улучшенная сталь хорошо режется, а размеры после неё выводятся точно.
  • Где нужно - валы, оси, шпиндели, шестерни средней нагрузки, крепёж, буровые переводники.
  • Как основа - улучшение перед закалкой ТВЧ даёт прочную сердцевину под твёрдым слоем.

Место термообработки в маршруте и припуски

1
Заготовка
Нормализация или отжиг при необходимости
2
Черновая и улучшение
Съём основного металла, затем улучшение
3
Получистовая
Размеры с припуском под шлифовку
4
Закалка и шлифовка
ТВЧ или цементация, затем размер в допуск
ОперацияПрипуск под шлифовку на диаметр
Закалка ТВЧ, короткие детали0,3-0,4 мм
Закалка ТВЧ, длинные валы0,4-0,6 мм и правка
Цементация и закалка0,4-0,6 мм
Объёмная закалка0,4-0,8 мм в зависимости от размеров

Чистовая шлифовка после закалки - шлифовка металла.

Поводка и трещины: откуда берутся

  • Длинные тонкие валы - изгибаются при неравномерном нагреве. Калят с вращением или в вертикальном положении, после - правка.
  • Несимметричные сечения - лыски, пазы с одной стороны, фланцы на конце вала тянут деталь при охлаждении.
  • Резкие переходы сечений и острые кромки - места концентрации напряжений, откуда начинаются закалочные трещины.
  • Неизвестная марка стали - режим подобран «на глаз», и легированная сталь трескается при закалке в воде.
  • Повторная закалка без промежуточного отжига - рост зерна и хрупкость.
i
Поводку нельзя убрать полностью, но её можно заложить в технологию: припуск под шлифовку, правка после закалки, симметричная обработка перед термообработкой. Поэтому деталь дешевле и надёжнее калить у того же производителя, который её точит.

Как указать термообработку в чертеже

Что указатьПример
Вид обработкиЗакалка ТВЧ; цементация и закалка; улучшение
Твёрдость - диапазономHRC 48…53 или 240…280 HB
Глубина слояh 1,5…2,5 мм
Зона закалкиШейки Ø60 h6 на длине 80 мм
Места без закалкиРезьба М24, шпоночный паз
Твёрдость сердцевиныПри необходимости: 240…280 HB

Контроль твёрдости ведём твердомером по Роквеллу и Бринеллю, по требованию оформляем протокол. Если в чертеже твёрдость указана одним числом или без глубины слоя, согласуем параметры до начала работы.

Типовые детали с термообработкой

Что нужно для заказа

  • Чертёж с требованиями - вид обработки, твёрдость, глубина слоя, зона.
  • Марка стали и сертификат, если детали ваши.
  • Припуск под шлифовку - есть или нет: от этого зависит, кто выводит размер.
  • Количество - от одной детали до партии в одной садке.
  • Нужен ли протокол контроля твёрдости.

Сроки и стоимость

РаботаЦена отСрок
Контроль твёрдости с протоколом500 ₽-
Закалка ТВЧ шейки или участка вала800 ₽1-3 дня
Закалка ТВЧ зубьев шестерни или звёздочки2 500 ₽2-4 дня
Улучшениепо расчёту2-3 дня
Объёмная закалка и отпускпо расчёту2-3 дня
Цементация с закалкойпо расчёту5-8 дней
Отжиг, нормализацияпо расчёту1-3 дня
Правка вала после закалки700 ₽1 день
Шлифовка после термообработкипо расчёту1-3 дня

Стоимость объёмных видов термообработки зависит от массы садки, ТВЧ - от длины и числа зон закалки. При изготовлении детали у нас термообработка включается в общий расчёт. Отвечаем в течение двух часов. Производство - Москва, Казань, Набережные Челны, отправка по России.

Стоимость

Цены и сроки

Цена зависит от чертежа, материала и партии. Ориентиры ниже, точную сумму называем после расчёта.

РаботаЦена отСрок
Контроль твёрдости с протоколом500 ₽-
Закалка ТВЧ шейки или участка вала800 ₽1-3 дня
Закалка ТВЧ зубьев шестерни или звёздочки2 500 ₽2-4 дня
Улучшениепо расчёту2-3 дня
Объёмная закалка и отпускпо расчёту2-3 дня
Цементация с закалкойпо расчёту5-8 дней
Отжиг, нормализацияпо расчёту1-3 дня
Правка вала после закалки700 ₽1 день
Шлифовка после термообработкипо расчёту1-3 дня

Цены ориентировочные, без стоимости материала и доставки. Серийные партии считаются отдельно.

Как работаем

4 шага от заявки до отгрузки

01

Заявка

Присылаете чертёж, фото детали или образец. Нет чертежа - обмерим деталь у себя в цехе и восстановим размеры.

→ Ответ за 1-2 часа
02

Расчёт

Считаем стоимость по времени станка и материалу, называем срок. Спорные места согласуем до запуска.

→ До конца рабочего дня
03

Производство

Заготовка, обработка, контроль размеров, сопутствующие операции, ОТК. Контроль 100 процентов.

→ От 1 рабочего дня
04

Отгрузка

Упаковка, консервация от коррозии, отгрузка транспортной компанией по всей России и СНГ.

→ В день готовности

Почему мы

Что вы получаете

01
Своё производство
Станочный парк, сварка, термообработка и покрытия в одном цехе в Набережных Челнах. Мы не посредники.
02
Работаем по образцу
Нет чертежа - обмерим деталь, восстановим размеры и согласуем посадки до запуска в работу.
03
Полный цикл
Механическая обработка, термичка, шлифовка, покрытие и сборка на своей площадке. Деталь не ездит между подрядчиками.
04
Документы и НДС
Договор, счёт-фактура, накладные. Работаем с юрлицами и физлицами, отгружаем по всей России и СНГ.

Рассчитаем заказ за 2 часа

Пришлите чертёж или фото детали. Чертежа нет - привезите образец, обмерим и восстановим размеры сами.

Отправить чертёж

Вопросы

Часто спрашивают

Чем закалка ТВЧ отличается от цементации?
+
ТВЧ калит только поверхностный слой стали с содержанием углерода от 0,4 %: быстро, локально, с малой поводкой, твёрдость 45-55 HRC. Цементация сначала насыщает поверхность малоуглеродистой стали углеродом, затем деталь закаливают: слой твёрже - 58-62 HRC, сердцевина вязкая, но процесс долгий и поводка больше.
Какую твёрдость указывать в чертеже?
+
Диапазон, а не одно число, плюс глубину и зону. Например: закалка ТВЧ, HRC 48…53, глубина слоя 1,5…2,5 мм, зона - шейки Ø60. Одно значение без допуска выдержать нельзя, а без глубины и зоны режим за конструктора будет выбирать термист.
Почему после закалки деталь нужно шлифовать?
+
При нагреве и охлаждении деталь поводит, появляется окалина, размеры меняются на сотые и десятые доли миллиметра. Поэтому точные поверхности оставляют с припуском 0,3-0,5 мм на диаметр и выводят в размер шлифовкой уже после термообработки.
Можно закалить готовую деталь заказчика?
+
Да, если известна марка стали. Если марка неизвестна, сначала проверяем твёрдость и реакцию металла. Деталь, выточенную в чистовой размер без припуска под шлифовку, закаливают с риском выхода размеров из допуска - об этом предупреждаем до начала работы.
Какую сталь выбрать под закалку ТВЧ?
+
Среднеуглеродистые стали 45, 40Х, 40ХН, 40ХН2МА: они дают твёрдый поверхностный слой и сохраняют вязкую сердцевину. Малоуглеродистые стали 20, 20Х, Ст3 ТВЧ почти не калятся - для них применяют цементацию.
Что такое улучшение стали и зачем оно?
+
Улучшение - закалка с высоким отпуском при 550-650 °C. Сталь получает твёрдость порядка 230-300 HB и лучшее сочетание прочности и вязкости. Его делают для валов, осей и шестерён перед чистовой обработкой, а также как подготовку под закалку ТВЧ.

Полезное

Смежные услуги и статьи

основы термической обработки металлов термообработка металла шлифовка металла изготовление валов оси и пальцы изготовление шестерён

Получить расчёт

Рассчитайте стоимость за 2 часа

Опишите задачу или пришлите чертёж, ответим со стоимостью и сроком. Работаем с юрлицами и физлицами, даём все закрывающие документы.

  • Ответ в течение 2 часов в рабочее время
  • Работаем от 1 штуки и с сериями
  • По чертежам, эскизам и по образцу детали
  • Своё производство в Набережных Челнах
  • НДС, счёт-фактура, накладные
  • Доставка по всей России и СНГ
Made on
Tilda