{
    "slug": "heat-treatment-conditions",
    "title": "Термообработка и состояния (темперы) сплавов для обработки на станках с ЧПУ",
    "description": "Состояния (темперы) сплавов для ЧПУ: твёрдость сталей после закалки и отпуска по температуре отпуска, от 6061-O до T651, 7075-T73 и 17-4PH от H900 до H1150 с ограничениями NACE.",
    "lang": "ru",
    "tables": [
        {
            "caption": "Углеродистая и легированная сталь — процессы термообработки и типичная твёрдость",
            "columns": [
                "Процесс",
                "Что делает",
                "Типичная твёрдость",
                "Типичное применение",
                "Действующий стандарт"
            ],
            "rows": [
                {
                    "Процесс": "Annealing",
                    "Что делает": "Нагрев выше или до критической температуры, затем очень медленное охлаждение в печи для смягчения и снятия напряжений",
                    "Типичная твёрдость": "160–217 HB (grade-dependent)",
                    "Типичное применение": "Заготовки под механическую обработку, холодная штамповка, снятие напряжений перед повторным упрочнением",
                    "Действующий стандарт": "GB/T 16923; ASTM A29; SAE J412"
                },
                {
                    "Процесс": "Normalizing",
                    "Что делает": "Нагрев на 30–50 °C выше Ac3/Acm, затем охлаждение на неподвижном воздухе для измельчения зерна и выравнивания структуры",
                    "Типичная твёрдость": "187–300 HB (grade-dependent)",
                    "Типичное применение": "Крупные поковки, детали конструкций, где закалка рискует вызвать коробление",
                    "Действующий стандарт": "GB/T 16923; ASTM A29"
                },
                {
                    "Процесс": "Quenching + tempering",
                    "Что делает": "Аустенизация, закалка до мартенсита в воде или масле, затем повторный нагрев ниже Ac1 для снятия напряжений и подстройки твёрдости",
                    "Типичная твёрдость": "24–57 HRC (depends on tempering temperature)",
                    "Типичное применение": "Готовые детали машиностроения: валы, шестерни, крепёж",
                    "Действующий стандарт": "GB/T 16924; ASTM A29"
                },
                {
                    "Процесс": "Quench and high temper (Q&T)",
                    "Что делает": "Закалка с последующим высоким отпуском при 500–650 °C, дающая отпущенный сорбит с наилучшим балансом прочности и вязкости",
                    "Типичная твёрдость": "28–34 HRC (common supply band)",
                    "Типичное применение": "Шатуны, болты, шестерни, валы под знакопеременной нагрузкой",
                    "Действующий стандарт": "GB/T 16924; GB/T 7232"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "Какая твёрдость ожидается у стали 1045 в отожжённом и нормализованном состояниях?",
            "columns": [
                "Состояние",
                "Прочность (MPa)",
                "Предел текучести (MPa)",
                "Удлинение (%)",
                "Твёрдость",
                "Источник"
            ],
            "rows": [
                {
                    "Состояние": "Hot-rolled / annealed",
                    "Прочность (MPa)": "565 (typical hot-rolled)",
                    "Предел текучести (MPa)": "310",
                    "Удлинение (%)": "16",
                    "Твёрдость": "163 HB; annealed band 160–200 HB",
                    "Источник": "S21 / S22 / S5"
                },
                {
                    "Состояние": "Normalized",
                    "Прочность (MPa)": "640",
                    "Предел текучести (MPa)": "410",
                    "Удлинение (%)": "22",
                    "Твёрдость": "187 HB",
                    "Источник": "S6 / S5"
                },
                {
                    "Состояние": "Quenched and tempered",
                    "Прочность (MPa)": "—",
                    "Предел текучести (MPa)": "—",
                    "Удлинение (%)": "—",
                    "Твёрдость": "220–290 HB",
                    "Источник": "S5"
                },
                {
                    "Состояние": "As-quenched (water, surface)",
                    "Прочность (MPa)": "—",
                    "Предел текучести (MPa)": "—",
                    "Удлинение (%)": "—",
                    "Твёрдость": "55–60 HRC",
                    "Источник": "S5"
                },
                {
                    "Состояние": "Flame / induction hardened (surface)",
                    "Прочность (MPa)": "—",
                    "Предел текучести (MPa)": "—",
                    "Удлинение (%)": "—",
                    "Твёрдость": "55–58 HRC, case depth 1.5–5 mm",
                    "Источник": "S5"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "Какую твёрдость имеет сталь 4140 в предзакалённом состоянии поставки?",
            "columns": [
                "Состояние / температура отпуска",
                "Прочность (MPa)",
                "Предел текучести (MPa)",
                "Удлинение (%)",
                "Твёрдость",
                "Источник"
            ],
            "rows": [
                {
                    "Состояние / температура отпуска": "Annealed",
                    "Прочность (MPa)": "~655",
                    "Предел текучести (MPa)": "~415",
                    "Удлинение (%)": "25",
                    "Твёрдость": "197–217 HB",
                    "Источник": "S4"
                },
                {
                    "Состояние / температура отпуска": "Normalized",
                    "Прочность (MPa)": "~1,020",
                    "Предел текучести (MPa)": "~650",
                    "Удлинение (%)": "17",
                    "Твёрдость": "250–300 HB",
                    "Источник": "S4"
                },
                {
                    "Состояние / температура отпуска": "As-quenched (oil)",
                    "Прочность (MPa)": "—",
                    "Предел текучести (MPa)": "—",
                    "Удлинение (%)": "—",
                    "Твёрдость": "55–60 HRC",
                    "Источник": "S4"
                },
                {
                    "Состояние / температура отпуска": "Q&T at 205 °C",
                    "Прочность (MPa)": "~2,000",
                    "Предел текучести (MPa)": "~1,600",
                    "Удлинение (%)": "8",
                    "Твёрдость": "52–57 HRC",
                    "Источник": "S4"
                },
                {
                    "Состояние / температура отпуска": "Q&T at 315 °C",
                    "Прочность (MPa)": "~1,700",
                    "Предел текучести (MPa)": "~1,450",
                    "Удлинение (%)": "10",
                    "Твёрдость": "45–50 HRC",
                    "Источник": "S4"
                },
                {
                    "Состояние / температура отпуска": "Q&T at 425 °C",
                    "Прочность (MPa)": "~1,400",
                    "Предел текучести (MPa)": "~1,250",
                    "Удлинение (%)": "12",
                    "Твёрдость": "38–42 HRC",
                    "Источник": "S4"
                },
                {
                    "Состояние / температура отпуска": "Q&T at 540 °C (standard HT)",
                    "Прочность (MPa)": "1,000–1,100",
                    "Предел текучести (MPa)": "850–950",
                    "Удлинение (%)": "18",
                    "Твёрдость": "28–32 HRC",
                    "Источник": "S4"
                },
                {
                    "Состояние / температура отпуска": "Q&T at 650 °C (high ductility)",
                    "Прочность (MPa)": "~850",
                    "Предел текучести (MPa)": "~700",
                    "Удлинение (%)": "22",
                    "Твёрдость": "24–28 HRC",
                    "Источник": "S4"
                },
                {
                    "Состояние / температура отпуска": "Pre-hardened as-supplied",
                    "Прочность (MPa)": "—",
                    "Предел текучести (MPa)": "—",
                    "Удлинение (%)": "—",
                    "Твёрдость": "28–34 HRC",
                    "Источник": "S4"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "Какова твёрдость стали сразу после закалки, до отпуска?",
            "columns": [
                "Сталь",
                "Закалочная среда",
                "Сразу после закалки (HRC)",
                "Отпущенная рабочая твёрдость",
                "Примечание"
            ],
            "rows": [
                {
                    "Сталь": "1045",
                    "Закалочная среда": "Water",
                    "Сразу после закалки (HRC)": "55–60",
                    "Отпущенная рабочая твёрдость": "220–290 HB (Q&T)",
                    "Примечание": "Малопрокаливающаяся углеродистая сталь; сердцевина в крупных сечениях размягчается"
                },
                {
                    "Сталь": "4140",
                    "Закалочная среда": "Oil",
                    "Сразу после закалки (HRC)": "55–60",
                    "Отпущенная рабочая твёрдость": "28–32 HRC (tempered at 540 °C)",
                    "Примечание": "Cr-Mo сталь с глубокой прокаливаемостью; выбирайте её для больших сечений"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "Что такое закалка с отпуском и почему это указывают?",
            "columns": [
                "Сталь",
                "Диапазон поставки Q&T",
                "Только после закалки",
                "Зачем отпуск"
            ],
            "rows": [
                {
                    "Сталь": "1045",
                    "Диапазон поставки Q&T": "220–290 HB",
                    "Только после закалки": "55–60 HRC (water)",
                    "Зачем отпуск": "Неотпущенный мартенсит растрескивается в эксплуатации; отпуск возвращает вязкость ценой контролируемой потери твёрдости"
                },
                {
                    "Сталь": "4140",
                    "Диапазон поставки Q&T": "28–34 HRC pre-hard",
                    "Только после закалки": "55–60 HRC (oil)",
                    "Зачем отпуск": "Высокий отпуск при 500–650 °C образует отпущенный сорбит — то состояние, в котором специфицируют валы и шестерни"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "Насколько 6061-T6 прочнее, чем 6061-O?",
            "columns": [
                "Сплав и состояние (темпер)",
                "Прочность, MPa (ksi)",
                "Текучесть, MPa (ksi)",
                "Удлинение (%)",
                "Твёрдость (HB)",
                "Источник"
            ],
            "rows": [
                {
                    "Сплав и состояние (темпер)": "6061-O",
                    "Прочность, MPa (ksi)": "125 (18)",
                    "Текучесть, MPa (ksi)": "55 (8)",
                    "Удлинение (%)": "25–27",
                    "Твёрдость (HB)": "30",
                    "Источник": "S7 / S8"
                },
                {
                    "Сплав и состояние (темпер)": "6061-T4 / T451",
                    "Прочность, MPa (ksi)": "240 (35)",
                    "Текучесть, MPa (ksi)": "145 (21)",
                    "Удлинение (%)": "22",
                    "Твёрдость (HB)": "65",
                    "Источник": "S7 / S8"
                },
                {
                    "Сплав и состояние (темпер)": "6061-T6 / T651",
                    "Прочность, MPa (ksi)": "310 (45)",
                    "Текучесть, MPa (ksi)": "276 (40)",
                    "Удлинение (%)": "12–15",
                    "Твёрдость (HB)": "95",
                    "Источник": "S7 / S8"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "6061-T651 прочнее, чем 6061-T6?",
            "columns": [
                "Состояние (темпер)",
                "Процесс",
                "Разница в механических свойствах",
                "Действующий стандарт",
                "Источник"
            ],
            "rows": [
                {
                    "Состояние (темпер)": "O",
                    "Процесс": "Полностью отожжённое — нагрев и медленное охлаждение до самого мягкого состояния",
                    "Разница в механических свойствах": "Минимальная прочность, максимальная формуемость",
                    "Действующий стандарт": "ISO 2107; ASTM B209/B221",
                    "Источник": "S14 / S19 / S7"
                },
                {
                    "Состояние (темпер)": "T4",
                    "Процесс": "Закалка на твёрдый раствор, затем естественное старение при комнатной температуре",
                    "Разница в механических свойствах": "Умеренная прочность, всё ещё формуемое",
                    "Действующий стандарт": "ISO 2107; ASTM B209/B221",
                    "Источник": "S14 / S15 / S7"
                },
                {
                    "Состояние (темпер)": "T6",
                    "Процесс": "Закалка на твёрдый раствор, затем искусственное старение до пикового состояния",
                    "Разница в механических свойствах": "Максимальная прочность для сплава",
                    "Действующий стандарт": "ISO 2107; ASTM B209/B221",
                    "Источник": "S14 / S15 / S7"
                },
                {
                    "Состояние (темпер)": "T651",
                    "Процесс": "T6 плюс растяжение на 1–3% для снятия напряжений перед старением",
                    "Разница в механических свойствах": "Прочность равна T6; лучшая размерная стабильность при механообработке",
                    "Действующий стандарт": "ISO 2107; ASTM B209/B221",
                    "Источник": "S14 / S7 / S24"
                },
                {
                    "Состояние (темпер)": "T73",
                    "Процесс": "Закалка на твёрдый раствор, затем перестаривание в двухступенчатом режиме",
                    "Разница в механических свойствах": "Прочность ниже, чем T6; значительно лучше стойкость к коррозионному растрескиванию; в основном серия 7xxx",
                    "Действующий стандарт": "AMS 4078; ASTM B209; GB/T 3880",
                    "Источник": "S9 / S2"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "Что такое состояние T73 и когда его выбирать?",
            "columns": [
                "Действующий базис",
                "Прочность (MPa)",
                "Предел текучести (MPa)",
                "Удлинение (%)",
                "Твёрдость",
                "Источник"
            ],
            "rows": [
                {
                    "Действующий базис": "7075-T73 — ASM Handbook typical (bar / forging reference)",
                    "Прочность (MPa)": "505",
                    "Предел текучести (MPa)": "435",
                    "Удлинение (%)": "13",
                    "Твёрдость": "—",
                    "Источник": "S1 / S2"
                },
                {
                    "Действующий базис": "7075-T73 — ASTM B209 / AMS 4078 plate, by thickness (spec)",
                    "Прочность (MPa)": "460–475",
                    "Предел текучести (MPa)": "385–390",
                    "Удлинение (%)": "5–8",
                    "Твёрдость": "126–140 HB",
                    "Источник": "S9"
                },
                {
                    "Действующий базис": "7075-T6 — typical, for comparison",
                    "Прочность (MPa)": "572 (83 ksi)",
                    "Предел текучести (MPa)": "503 (73 ksi)",
                    "Удлинение (%)": "—",
                    "Твёрдость": "—",
                    "Источник": "S7"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "Какое самое прочное стандартное состояние старения у 17-4PH?",
            "columns": [
                "Состояние",
                "Температура / время старения",
                "Прочность мин., MPa (ksi)",
                "Текучесть мин., MPa (ksi)",
                "Удлинение мин. (%)",
                "Твёрдость",
                "Ударная вязкость по Шарпи (ft-lb)",
                "Источник"
            ],
            "rows": [
                {
                    "Состояние": "H900",
                    "Температура / время старения": "482 °C (900 °F) / 1 h",
                    "Прочность мин., MPa (ksi)": "1,310 (190)",
                    "Текучесть мин., MPa (ksi)": "1,170 (170)",
                    "Удлинение мин. (%)": "10",
                    "Твёрдость": "≥40 HRC (typical 44)",
                    "Ударная вязкость по Шарпи (ft-lb)": "10–15 (low)",
                    "Источник": "S3 / S23"
                },
                {
                    "Состояние": "H1025",
                    "Температура / время старения": "552 °C (1,025 °F) / 4 h",
                    "Прочность мин., MPa (ksi)": "1,070 (155)",
                    "Текучесть мин., MPa (ksi)": "1,000 (145)",
                    "Удлинение мин. (%)": "12",
                    "Твёрдость": "≥35 HRC (typical 38)",
                    "Ударная вязкость по Шарпи (ft-lb)": "35–45 (moderate)",
                    "Источник": "S3 / S23"
                },
                {
                    "Состояние": "H1150",
                    "Температура / время старения": "621 °C (1,150 °F) / 4 h",
                    "Прочность мин., MPa (ksi)": "930 (135)",
                    "Текучесть мин., MPa (ksi)": "725 (105)",
                    "Удлинение мин. (%)": "16",
                    "Твёрдость": "28–33 HRC (typical 33)",
                    "Ударная вязкость по Шарпи (ft-lb)": "60–80 (high)",
                    "Источник": "S3 / S23"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "Какое состояние 17-4PH даёт наивысшую вязкость?",
            "columns": [
                "Состояние",
                "Ударная вязкость по Шарпи (ft-lb)",
                "Удлинение (%)",
                "Твёрдость",
                "Лучше всего для"
            ],
            "rows": [
                {
                    "Состояние": "H900",
                    "Ударная вязкость по Шарпи (ft-lb)": "10–15 (low)",
                    "Удлинение (%)": "10",
                    "Твёрдость": "≥40 HRC",
                    "Лучше всего для": "Самые прочные детали без ударных и криогенных нагрузок"
                },
                {
                    "Состояние": "H1025",
                    "Ударная вязкость по Шарпи (ft-lb)": "35–45 (moderate)",
                    "Удлинение (%)": "12",
                    "Твёрдость": "≥35 HRC",
                    "Лучше всего для": "Универсальное сбалансированное состояние"
                },
                {
                    "Состояние": "H1150",
                    "Ударная вязкость по Шарпи (ft-lb)": "60–80 (high)",
                    "Удлинение (%)": "16",
                    "Твёрдость": "28–33 HRC",
                    "Лучше всего для": "Детали под ударные и криогенные нагрузки; также выбор, соответствующий NACE"
                }
            ]
        },
        {
            "caption": "Можно ли применять 17-4PH в сероводородной среде по NACE?",
            "columns": [
                "Состояние",
                "Твёрдость по спецификации",
                "Статус по NACE MR0175",
                "Примечание"
            ],
            "rows": [
                {
                    "Состояние": "H900",
                    "Твёрдость по спецификации": "≥40 HRC (typical 44)",
                    "Статус по NACE MR0175": "Not qualified",
                    "Примечание": "Существенно превышает лимит 33 HRC для сероводородной службы"
                },
                {
                    "Состояние": "H1025",
                    "Твёрдость по спецификации": "≥35 HRC (typical 38)",
                    "Статус по NACE MR0175": "Conditional",
                    "Примечание": "Только с проверкой по каждой плавке, что фактическая твёрдость не выше 33 HRC"
                },
                {
                    "Состояние": "H1150",
                    "Твёрдость по спецификации": "28–33 HRC (typical 33)",
                    "Статус по NACE MR0175": "Compliant",
                    "Примечание": "Стандартный выбор для сероводородной службы"
                }
            ]
        }
    ]
}