Отпуск стали

Калькулятор помогает назначить режим отпуска после закалки: сколько держать деталь в печи при выбранной температуре, к какому виду отпуска относится режим и каким параметром Холломона–Яффе он описывается.

Как устроен расчёт

Время выдержки считается по распространённому правилу из справочной литературы по термообработке (в том числе ASM Handbook, т. 4): 1 час на каждые 25 мм наибольшей толщины сечения, но не менее 1 часа. Отсчёт идёт с момента, когда всё сечение прогрелось до температуры отпуска, — время нагрева печи и садки сюда не входит.

Параметр Холломона–Яффе P = T · (20 + lg t), где T — температура в кельвинах, t — время в часах, 20 — типичная константа для углеродистых и низколегированных сталей. Режимы с одинаковым P дают близкую твёрдость, поэтому параметр позволяет заменить «долго и холоднее» на «быстро и горячее». Вид отпуска определяется по температуре: до 250 °C — низкий (сохраняет твёрдость, для инструмента и цементованных деталей), 250–500 °C — средний (упругость, пружины и рессоры), от 500 °C — высокий (улучшение, максимальная вязкость).

Введите наибольшую толщину сечения в миллиметрах (1–500) и температуру отпуска в градусах Цельсия (150–720).

Пример расчёта

Вал диаметром 50 мм отпускают при 550 °C. Время выдержки: 50 / 25 = 2 ч (120 минут). P = (550 + 273,15) × (20 + lg 2) = 823,15 × 20,301 ≈ 16 711. Отпуск высокий. По тому же P можно оценить эквивалентные режимы: при 525 °C понадобилось бы около 8,7 ч, а при 575 °C — около 0,5 ч, — видно, как сильно время зависит от температуры.

На что обратить внимание

• Проводите отпуск сразу после закалки: закалённая сталь с высокими остаточными напряжениями может растрескаться при вылёживании.
• Избегайте интервала около 250–400 °C для ответственных деталей — там проявляется необратимая отпускная хрупкость. Легированные стали, склонные к обратимой хрупкости, после высокого отпуска охлаждают ускоренно (в масле или воде).
• Быстрорежущие и высоколегированные инструментальные стали обычно отпускают многократно (2–3 раза); правило «1 час на 25 мм» к ним напрямую не относится — следуйте марочнику.
• Константа 20 в параметре — усреднённая; для точного подбора твёрдости используйте диаграммы отпуска конкретной марки стали.