Термическая обработка, если говорить об упрочнении деталей, является одним из предпоследних передельных этапов изготовления изделий. Это самое важное звено производственного цикла, т.к. здесь формируются конечные эксплуатационные свойства детали. Кроме этого, на данном этапе также получается и до 90% брака производственного цикла. Почему производственного цикла? Потому что только 10% брака при термообработке зависит от процессов передела “термообработка”. Остальные 80% зависят от предыдущих этапов, начиная от выплавки металла, и заканчивая операциями формообразования (механообработка, штамповка, высадка и т.д.).
Действительно, от процессов термообработки редко зависит появление брака. Скорее можно сказать так: процессы термообработки помогают выявить проблемы производственного цикла на предыдущих переделах. Вот пример из производственной практики: в процессе индукционной закалки шеек коленчатого вала дизельгенератора из стали 40ХГНМ появляются трещины. Процесс идет в рамках отработанной технологии - параметры термообработки полностью соблюдаются, а детали трещат. Оказывается, когда химический состав стали находится в среднем пределе по хрому, марганцу, кремнию, никелю и молибдену, трещин не возникает. А когда химия на верхнем пределе, то получается уже другая сталь с более высокой прокаливаемостью, которая не выдерживает закалочных напряжений. В этом случае причины трещинообразования следует искать в металлургическом переделе при производстве стали.
Как ни странно, но трещины и поводки металла могут возникать и после механической обработки, высадки или штамповки деталей. Это в большей степени относится к цветным сплавам из титана и алюминия, которые имеют склонность к естественному старению. Очень часто процесс формообразования деталей из этих сплавов происходит между закалкой и отпуском (старением). Неправильно выбранные режимы механической обработки или штамповки вызывают напряжения в металле (особенно в мягких закаленных сплавах). Эти напряжения могут дополняться напряжениями, вызванными выделением избыточной фазы при естественном или искусственном старении. Соответственно могут образовываться поводки металла (при превышении значения напряжений выше предела текучести) и трещины (при превышении значения напряжений выше предела прочности).
Если говорить о тех 10%, которые зависят от процессов и режимов термообработки, то здесь весь брак выражается либо в несоответствии контролируемых параметров механических или физических свойств, либо в несоответствии микроструктуры сталей и сплавов.
