Выбор материала. В зависимости от условий работы, характера нагружения и форм деталей конструктор выбирает соответствующий материал, который при последующей термообработке должен обеспечить расчетный комплекс свойств. Выбирая материал, необходимо учитывать следующее: гарантированные механические свойства в зависимости от условий работы изделия; технологичность обработки на всех технологических стадиях, предшествующих термообработке; прокаливаемость, минимальную деформацию и поводку детали при термообработке. Низколегированные стали обеспечивают более высокие механические свойства по сравнению с углеродистыми, за счет этого можно снизить вес и габариты деталей. Кроме того, эти стали отличаются повышенной технологичностью при термообработке, дают меньший, брак по трещинам и поводке. При выборе термообработки учитывают характер работы изделия, виды действующих нагрузок, изменение свойств по сечению и класс точности изготовления детали. Например, для получения высокой твердости и износоустойчивости (работа при безударной нагрузке и изгибе) рационально применять азотирование. Если к этим свойствам не предъявляется высоких требований, то применяют более простые и менее длительные процессы — цементацию или цианирование. В некоторых случаях эти процессы заменяют более технологичной термообработкой с нагревом т. в. ч.

Применение прогрессивных методов термообработки (светлая изотермическая закалка, вакуумная обработка, обработка в защитных средах, бездеформационная термообработка) позволяет сократить общий цикл изготовления детали и обеспечивает высокое качество продукции.

При разработке конструкций изделий необходимо проводить унификацию материала и назначаемой термообработки, предусматривать рациональное ограничение количества применяемых материалов и значений твердости в пределах однотипных материалов. Это позволит максимально механизировать процессы термообработки и снизить себестоимость продукции.

Коробление деталей и технологичность форм при термической обработке. Коробление и поводка деталей при термообработке возникают, вследствие неравномерного увеличения удельного объема структурных составляющих стали при нагреве-охлаждении и возникновения вследствие этого внутренних напряжений.

Мелкие простые по форме детали (без острых углов и резких переходов) менее склонны к короблению, чем длинные с переменным сечением и с незамкнутым контуром.

Деформация иногда бывает столь значительной, что деталь выбраковывают; в некоторых случаях возможно исправление рихтовкой или правкой. Поэтому при конструировании следует придавать детали такие конструктивные формы, которые способствовали бы уменьшению коробления. Детали, более сложные по форме, целесообразнее изготовлять из легированных сталей, закаливаемых изотермически или в масле.

Термообработку крупногабаритных плоских или длинных деталей для устранения поводки выполняют в специальных закалочных прессах с последующим термофиксационным отпуском.

Для уменьшения деформации и трещинообразования необходимо:

• правильно выбирать материал;
• назначать термообработку, обеспечивающую минимальную поводку (изотермическую или ступенчатую закалку);
• переходы от одного сечения детали к другому делать плавными; масса металла должна быть распределена равномерно, нежелательны длинные открытые пазы и подрезы;
• обеспечить технологичность форм для всего цикла изготовления детали перед термообработкой;
• при необходимости предусмотреть технологические припуски (по согласованию с технологами-термистами), удаление которых механической обработкой позволит исправить размер и форму детали.

Технолог-термист в зависимости от состава стали, формы детали и требуемых свойств выбирает оптимальный способ закалки (изотермическая, ступенчатая, прерывистая), при котором деформация детали минимальная.