что такое процесс отпуск
Отпуск
Временное освобождение от работы с сохранением должности и зарплаты
Если работник трудоустроен официально — в соответствии с конституцией и трудовым кодексом — он имеет право на отдых. Отпуск — это временное освобождение сотрудника от работы с сохранением его должности и зарплаты.
Рассказываем, какие бывают отпуска и кто их может получить.
Какие бывают отпуска
Есть несколько видов отпусков в зависимости от их периодичности, цели, наличия или отсутствия выплат.
Основной оплачиваемый отпуск. На ежегодный оплачиваемый отпуск имеют право все сотрудники, которые работают по трудовому договору. Неважно, кто их работодатель, сколько часов в день и в каком формате они работают — удаленно или в офисе. Если сотрудник работает по договору подряда, оплачиваемый отпуск ему не положен.
Отпуск предоставляют один раз в год минимум на 28 календарных дней. Отдельные категории граждан могут рассчитывать на удлиненный отпуск:
Право на ежегодный оплачиваемый отпуск у работника появляется после шести месяцев работы. Это не значит, что через полгода после трудоустройства можно отдыхать: у работника появится право обсудить с работодателем сроки отпуска.
Сотрудник может попросить работодателя разделить основной отпуск на несколько частей, но одна из них не должна быть меньше 14 календарных дней. Не предоставлять отпуск больше двух лет запрещено. При увольнении неиспользованные дни отдыха компенсируются работнику деньгами.
Дополнительный оплачиваемый отпуск. Некоторым категориям граждан полагается дополнительный оплачиваемый отпуск. К ним относят сотрудников:
Работодатель может сам устанавливать дополнительные отпуска. Их продолжительность зависит от места и характера работы. Дополнительный отпуск можно добавить к основному отдыху или взять отдельно.
Учебный отпуск. Если сотрудник совмещает работу с учебой по программам с государственной аккредитацией, он имеет право на учебный отпуск.
Чаще работодатель предоставляет оплачиваемые отпуска с сохранением среднего заработка при выполнении трех требований:
Если работник учится на дневном отделении, то есть очно, по закону оплачиваемый учебный отпуск ему не положен.
Время отпуска зависит от вида учебной деятельности: для поступления, сдачи экзаменов и подготовки к защите диплома предусматривается свой срок. Например, отпуск для сдачи госэкзаменов может длиться месяц.
Чтобы получить учебный отпуск, сотруднику нужно написать заявление и принести справку-вызов из вуза.
Отпуск на повышение квалификации. Такой вид отпуска называют обучением с отрывом от производства. Его продолжительность зависит от срока обучения и сдачи экзаменов и чаще занимает от 2—3 недель до 2—3 месяцев. В это время сотрудник получает среднюю зарплату, а работодатель фиксирует факт обучения в его личном деле.
Отпуск за свой счет. Отпуск за свой счет предоставляют по семейным обстоятельствам или для работников с инвалидностью. Продолжительность зависит от причины — например, если у сотрудника свадьба, он может взять отпуск на пять календарных дней.
Работнику-инвалиду полагается 60 календарных дней отпуска в год за свой счет, если есть такая необходимость. Чтобы его оформить, нужно написать письменное заявление и приложить подтверждающие документы. На их основании работодатель издает приказ об отпуске.
Отпуск в связи с рождением ребенка. Этот отпуск состоит из двух частей: первая — по беременности и родам. Он оформляется как больничный. Всего дают 140 дней: 70 до родов и столько же после. При осложненных родах дают еще 16 дней отдыха. Если мама вынашивает нескольких детей, отпуск увеличивают — дают 84 дня до родов и 110 после.
Чтобы уйти в отпуск, сотрудница должна принести работодателю заявление и листок нетрудоспособности от акушера-гинеколога.
Вторая часть отпуска — по уходу за ребенком до трех лет. В этот отпуск может уйти не только мама, его может взять один из родственников малыша или опекун. Главное — предоставить подтверждение, что мама работает и не может находиться с ребенком.
Родственник или опекун, который находится в отпуске по уходу за ребенком, имеет право на социальные выплаты, сохранение гособеспечения, должности и зарплаты. А период отпуска включается в трудовой стаж.
Как оформить ежегодный отпуск
Ежегодный оплачиваемый отпуск планируют заранее. Микропредприятия — те, у кого меньше 15 сотрудников и доход до 120 млн рублей в год, — могут подписать с сотрудниками соглашения об отпусках. Остальные компании должны составлять график отпусков и следовать ему, иначе трудовая инспекция оштрафует и организацию, и руководителя.
Обычно порядок оформления ежегодного оплачиваемого отпуска выглядит так:
Шаг 1. Бухгалтер составляет годовой график отпусков для всего предприятия.
Шаг 2. Бухгалтер утверждает график у руководителя и членов профсоюзного комитета за две недели до нового календарного года.
Шаг 3. Сотрудники ставят подпись в своей графе — это значит, что они ознакомились с графиком и согласны с ним.
Шаг 4. За две недели до отдыха работодатель выдает работнику уведомление об отпуске под подпись.
Шаг 5. Сотрудник подает заявление на отпуск. Согласно трудовому кодексу, работник не обязан писать заявление, если есть график, но такое требование может быть у работодателя.
Шаг 6. До ухода сотрудника в отпуск работодатель издает приказ.
Шаг 7. Работодатель заполняет учетные и кадровые документы.
Период отпуска можно изменить, если работодатель не против. Для этого сотрудник должен принести заявление в свободной форме.
Сколько денег выплачивают в отпуске
В большинстве случаев отпускные рассчитывают так:
Средний дневной заработок — это доход за 12 месяцев, деленный на количество отработанных дней. В доход включают зарплату, годовую и разовую премии, переработки, районный коэффициент.
Командировочные, компенсацию проезда, питания и проживания, больничные выплаты, материальную помощь при расчете не учитывают.
Если средняя зарплата сотрудника на полной ставке ниже прожиточного минимума, считают, что она ему равна.
Какие налоги и взносы нужно уплатить
Вне зависимости от вида отпуска сотрудника на выплаты начисляются налоги и страховые взносы, которые работодатель должен рассчитать и заплатить.
Налог с отпускных нужно рассчитать и удержать в день, когда работник получит деньги. Перечислить его в налоговую можно в тот же день или до конца текущего месяца.
Страховые взносы и компенсации можно перечислить до 15-го числа следующего месяца.
Наказание за нарушения по отпускам
За нарушения трудового законодательства работодателя могут оштрафовать. Например, если он не предоставит сотруднику отпуск или оформит его задним числом, нарушит график или задержит выплату отпускных.
Если работодатель — организация, оштрафуют дважды: и компанию, и ее руководителя. Если в течение года после первого нарушения обнаружат еще одно, руководителя или ИП могут дисквалифицировать на срок от одного до трех лет.
Список отпусков, обязательных для работодателей
🍹 Отпуск — это время, когда работник не ходит на работу, но необязательно отдыхает. Мы составили список отпусков по Трудовому кодексу — с сохранением зарплаты и без содержания. В них работодатель должен отпустить работника, даже если не хочет.
Ежегодный отпуск
Что за отпуск. Для отдыха от работы. Полагается каждому работнику в штате, не зависит от должности и профессии. Основание — ст. 114, 122 ТК РФ.
Первый отпуск дают через 6 месяцев. Последующие — по графику отпусков. Беременным и женщинам в декрете отпуск дают раньше по их желанию.
Вне графика отдыхают несовершеннолетние, родители детей-инвалидов до 18 лет и многодетные. Эти работники сами выбирают время, как им удобно.
За время отдыха работодатель платит средний заработок. Эти выплаты принято называть отпускными.
Вызвать работника на работу из отпуска можно только с его согласия.
Продолжительность. 28 календарных дней в год.
В своей компании ежегодный отпуск можно установить и больше. Тогда это записывают в трудовой договор или локальный акт.
Несовершеннолетние отдыхают дольше — 31 календарный день. Педагоги садов, школ, колледжей и вузов — от 42 до 56 дней.
Праздничные выходные в ежегодный отпуск не засчитываются. В этом случае отпуск удлиняется на количество праздничных дней.
Отдых можно разбить на части. Но одна из частей должна быть минимум 14 дней. Если работник не успел отгулять и уволился, ему платят компенсацию. Основание — ст. 115, 120, 125, 127 ТК РФ.
Документы для оформления. Заявление работника, приказ, запись в личную карточку.
Дополнительный отпуск с сохранением зарплаты
Что за отпуск. Для отдыха работников с вредной и ненормированной работой. Это тот же самый ежегодный отпуск, только удлинённый. Основание — ст. 116 ТК РФ.
Продолжительность. Работникам с вредными условиями труда 2, 3 и 4 степени или опасными по результатам спецоценки добавляют минимум 7 дней. Ежегодный отпуск получается 28 + 7 = 35 календарных дней.
За ненормированный рабочий день добавляют минимум три дня. Получается 28 + 3 = 31 календарный день. Ненормированный день — это когда работодатель время от времени просит задержаться после смены. И это обязательно записано в трудовом договоре.
На Крайнем Севере к дополнительному отпуску плюсуют ещё 24 календарных дня. А в приравненных к ним районах — 16 календарных дней.
Документы для оформления. Заявление работника, приказ, запись в личную карточку.
Отпуск за свой счёт
Что за отпуск. Когда работник не может ходить на работу по семейным обстоятельствам или другим уважительным причинам. Например, ухаживает за умирающим родственником. Список обстоятельств неограничен. Основание — ст. 128 ТК РФ.
Зарплату за это время не начисляют, отпускные перед уходом не дают.
Заставить работника уйти в отпуск без содержания нельзя.
Продолжительность. Работодатель обязан отпустить в отпуск без содержания:
— участников ВОВ — на 35 календарных дней в году;
— пенсионеров по возрасту — на 14 календарных дней в году;
— родителей и супругов погибших военных, полицейских, пожарников, работников службы исполнения наказаний — на 14 календарных дней в году;
— инвалидов — на 60 календарных дней в году;
— при рождении ребёнка, свадьбе или смерти близких — на 5 календарных дней, можно несколько раз в год.
Во всех остальных случаях по сроку отпуска за свой счёт договариваются. Нижнего и верхнего предела нет, можно оформить и на три дня, и на год.
Документы для оформления. Заявление работника, приказ, запись в личную карточку. Плюс — документы, которые подтверждают, что работник не может работать. Например, свидетельство о смерти родственника. Если срок прошёл, а работник всё ещё не может выйти, он снова пишет заявление, а работодатель снова издаёт приказ.
Отпуск для исполнения государственных и общественных обязанностей
Что за отпуск. Работникам, которые ушли по вызову в присяжные заседатели, баллотируются в депутаты или мобилизованы во время чрезвычайной ситуации. Основание — ст. 170 ТК РФ.
Зарплату работнику не начисляют. Работник получит вознаграждение от госоргана, который привлёк его к исполнению обязанности.
Продолжительность. На всё время исполнения обязанностей.
Документы для оформления. Заявление работника, приказ, запись в личную карточку.
Учебный отпуск
Что за отпуск. Для учеников, студентов и аспирантов учебных заведений с государственной аккредитацией. Если работник учится в частном заведении без аккредитации или просто на курсах, учебный отпуск ему не полагается. Основание — ст. 173, 173.1, 174-177 ТК РФ.
На учебу отпускают только, когда образование данного уровня работник получает первый раз. При получении второго высшего отпуск можно не давать.
Продолжительность. Зависит от уровня образования и формы обучения.
Студентам вузов на заочной и очно-заочной форме дают отпуск с сохранением зарплаты:
— на сессии на 1 и 2 курсах — 40 календарных дней, на последующих курсах — 50 календарных дней;
— на госэкзамены и защиту дипломной — до четырех месяцев.
Абитуриентам вузов дают отпуск без сохранения зарплаты:
— на вступительные экзамены — 15 календарных дней;
— на подготовительные курсы — 15 календарных дней.
Студентам вузов на очной форме дают отпуск без сохранения зарплаты:
— на сессии — 15 календарных дней за весь год;
— на госэкзамены и защиту дипломной — до четырех месяцев.
Аспирантам и ординаторам на заочке дают дополнительный отпуск с сохранением зарплаты 30 календарных дней в год.
Студентам колледжей и училищ на заочной и очно-заочной форме дают отпуск с сохранением зарплаты:
— на сессии на 1 и 2 курсах — 30 календарных дней, на последующих курсах — 40 календарных дней;
— на госники и защиту дипломной — до двух месяцев.
Абитуриентам колледжей и училищ дают отпуск без сохранения зарплаты:
— на вступительные экзамены — 10 календарных дней;
Студентам колледжей и училищ на очной форме дают отпуск без сохранения зарплаты:
— на сессии — 10 календарных дней за весь год;
— на госники и защиту дипломной — до двух месяцев.
Школьникам дают отпуск с сохранением зарплаты:
— на экзамены после 9 класса — 9 календарных дней;
— на экзамены после 11 класса — 22 календарных дня.
Документы для оформления. Справка-вызов из учебного заведения — в ней будет срок сессии и экзаменов, заявление работника, приказ, запись в личную карточку.
Отпуск на повышение квалификации
Что за отпуск. Для профессионального обучения и прохождения независимой оценки квалификации. Например, косметолог в салоне идет на курсы по аппаратной косметологии на три месяца. Такое ещё называют обучением с отрывом от производства. Основание — ст. 187 ТК РФ.
Во время учёбы работник получает средний заработок.
Продолжительность. На время учёбы и экзаменов.
Документы для оформления. Приказ работодателя, запись в личную карточку.
Курс молодого работодателя
Начните работать с сотрудниками за 11 уроков
Декретный отпуск
Что за отпуск. Для рождения и ухода за ребёнком, пока ему не исполнится три года. Усыновители тоже имеют право на декретный отпуск. Основание — ст. 255-257 ТК РФ.
Вместо зарплаты работник получает пособия от Фонда социального страхования.
Продолжительность. Декрет делится на два отпуска — по беременности и родам и по уходу за ребёнком.
Сначала женщине дают отпуск по беременности и родам:
— на 140 дней при обычной беременности — 70 до родов и 70 после;
— на 194 дня при тяжёлых родах и многоплодной беременности — 84 до родов и 110 после.
Потом начинается отпуск по уходу — пока ребёнку не исполнится три года. В отпуск по уходу может уйти не только мать, но и отец, бабушка, дедушка или другой родственник.
Усыновителю дают отпуск с момента усыновления до дня, когда ребёнку исполнится 70 дней. Если взяли сразу несколько детей — 110 дней со дня их рождения.
Документы для оформления. Больничный лист, заявление работника, приказ, свидетельство о рождении, запись в личную карточку.
Статья актуальна на 01.04.2021
Получайте новости и обновления Эльбы
Подписываясь на рассылку, вы соглашаетесь на обработку персональных данных и получение информационных сообщений от компании СКБ Контур
Термообработка: закалка,
отпуск, нормализация, отжиг
Металлоизделия, используемые в любых отраслях хозяйства должны отвечать требованиям устойчивости к износу. Для этого используется воздействие высокими температурами, в результате чего усиливаются нужные эксплуатационные свойства. Этот процесс называется термической обработкой.
Термообработка представляет собой комплекс операций нагрева, охлаждения и выдержки металлических твердых сплавов для получения необходимых свойств благодаря изменению структуры и внутреннего строения. Термическая обработка применяется в качестве промежуточной операции для того, чтобы улучшить обрабатываемость резанием, давлением, либо в качестве окончательной операции технологического процесса, которая обеспечивает требуемый уровень свойств детали.
Различные методы закаливания применялись с давних пор: мастера погружали нагретую металлическую полоску в вино, в масло, в воду. Для охлаждения кузнецы порой применяли и достаточно интересные способы, например садились на коня и мчались, охлаждая изделие в воздухе.
По способу совершения термическая обработка бывает следующих видов:
-Термическая (нормализация, закалка, отпуск, отжиг, старение, криогенная обработка).
-Термо-механическая. Включает обработку высокими температурами в сочетании с механическим воздействием на сплав.
-Химико-термическая. Подразумевает термическую обработку металла с последующим обогащением поверхности изделия химическими элементами (углеродом, азотом, хромом и др.).
Основные вид ы термической обработки:
1. Закалка. Представляет собой вид термической обработки разных материалов (металлы, стекло), состоящий в нагреве их выше критической температуры с быстрым последующим охлаждением. Выполняется для получения неравновесных структур с повышенной скоростью охлаждения. Закалка может быть как с полиморфным превращением, так и без полиморфного превращения.
2. Отпуск – это технологический процесс, суть которого заключается в термической обработке закалённого на мартенсит металла либо сплава, основными процессами при котором являются распад мартенсита, рекристаллизация и полигонизация. Проводится с целью снятия внутренних напряжений, для придания материалу необходимых эксплуатационных и механических свойств.
4. Отжиг. Представляет собой операцию термической обработки, заключающуюся в нагреве стали, выдержке при данной температуре и последующем медленном охлаждении вместе с печью. В результате отжига образуется устойчивая структура, свободная от остаточных напряжений. Отжиг является одной из важнейших массовых операций термической обработки стали.
1) Снижение твердости и повышение пластичности для облегчения обработки металлов резанием;
2) Уменьшение внутреннего напряжения, возникающего после обработки давлением (ковка, штамповка), механической обработки и т. д.;
3) Снятие хрупкости и повышение сопротивляемости ударной вязкости;
4) Устранение структурной неоднородности состава материала, возникающей при затвердевании отливки в результате ликвации.
Для цветных сплавов (алюминиевые, медные, титановые) также широко применяется термическая обработка. Цветные сплавы подвергают как разупрочняющей, так и упрочняющей термической обработке, в зависимости от необходимых свойств и области применения.
Термическая обработка металлов и сплавов является основным технологическим процессом в чёрной и цветной металлургии. На данный момент в распоряжении технических специалистов множество методов термообработки, позволяющих добиться нужных свойств каждого вида обрабатываемых сплавов. Для каждого металла свойственна своя критическая температура, а это значит, что термообработка должна производиться с учётом структурных и физико-химических особенностей вещества. В конечном итоге это позволит не только достичь нужных результатов, но и в значительной степени рационализировать производственные процессы.
Отпуск стали: виды и характеристика, особенности технологии и отпускная хрупкость, термообработка сплавов
Описание процесса
Отпуск стали (ОС) — это разновидность термической обработки, при которой происходит постепенный нагрев металла с последующим его остыванием. В большинстве случаев отпускную процедуру выполняют на заключительном этапе сразу же после закалки. ОС может выполняться как до, так и после формирования детали из стального полуфабриката. Позволяет устранить внутренние напряжения внутри металла, которые негативно влияют на его физическую структуру, свойства.
Внутренние напряжения на химическом уровне — это нарушения кристаллической структуры металла. Из-за них происходит неравномерное распределение углерода, легирующих добавок по металлическому сплаву. Отпуск позволяет перераспределить эти элементы более равномерно. Это улучшает физико-химические свойства материала (пластичность, прочность, сохранение формы, химическая инертность). Нагрев осуществляется с помощью специальных печей в защитной среде (масляные, селитровые или щелочные ванны). Способ охлаждения деталей после нагрева — воздушный (обычно) или жидкостной (редко).
Качество отпуска стали зависит от следующих физических параметров термической процедуры:
Виды отпуска стали
Главный технический параметр ОС — это температура нагрева. Различают 3 типа ОС — высокий, средний и низкий. Конечно, высокотемпературный отпуск является оптимальным средством обработки, поскольку чем выше температура нагрева, тем более активно будет происходить рекристаллизация металла. Однако низко- и среднетемпературные способы обработки также имеют практическую пользу, которую не стоит недооценивать. Ниже мы рассмотрим каждый тип ОС по отдельности.
Высокий отпуск стали — это вариант отпускной обработки при температуре от 500 до 700 градусов. Данный способ является самым эффективным, поскольку при таком нагреве происходит полигонизация и рекристаллизация материала, что позволяет устранить все напряжения внутри металла. Обычно длится от 2 до 3 часов. В случае обработки сложных конструкций рекомендованное время может увеличиваться до 6 часов.
В ходе высокого отжига происходит процесс рекристаллизации (приводящей вещество в состояние большей термодинамической устойчивости) в сочетании со сфероидизацией цементита. Частицы цементита приобретают округлую форму размером от 0,5 до 2 мкм., приобретается структура сорбита отпуска с зернистой формой. Сорбит отпуска наделяет сталь повышенной ударной вязкостью. Легированные стали приобретают структуру зернистого перлита. Обеспечивается структурная стабильность, снимается внутреннее напряжение.
Технологические процессы на нашем заводе проводятся в современном компьютеризированном оборудовании под управлением квалифицированного персонала. Это помогает добиться самых высоких показателей в области химико-термической обработки металлов. У нас практикуется индивидуальный подход к каждому клиенту и каждому заказу.
Главный недостаток высокотемпературного отпуска — это небольшое снижение прочности материала. Поэтому методика не годится для обработки деталей, которые во время эксплуатации будут испытывать сверхвысокую нагрузку. Высокотемпературная методика распространяется на все виды стали, однако обратите внимание, что в случае некоторых легированных сплавов во время обработки может возникнуть так называемая обратимая высокотемпературная хрупкость.
Основная особенность среднего отпуска — активная диффузия углерода без полигонизации и рекристаллизации сплава. В случае среднетемпературной обработки улучшается упругость материала, повышается его релаксационная стойкость. Температура отпуска стали в данном случае находится в пределах от 350 до 500 градусов. Средний срок проведения обработки — 2-4 часа. Оптимальная среда — маслянистая или щелочная. Средняя обработка хорошо подходит для прочных деталей сложной формы — рессоры, пружины, ударные конструкции. Однако на практике данная технология используется редко в связи с рядом ограничений:
Низкий отпуск стали — методика обработки стального сплава или изделия, при которой нагрев осуществляется до температуры от 100 до 250 градусов. Срок обработки обычно составляет 1-3 часа в зависимости от типа детали, ее габаритов. Во время низкотемпературной обработки происходит диффузия частиц углеродистых компонентов без полигонизации и рекристаллизации атомной решетки. Это позволяет повысить некоторые физические характеристики материала — прочность, пластичность, твердость, химическую инертность.
Низкий отпуск — универсальная технология, однако по факту ее применяют в основном для отпуска изделий из низколегированных и высокоуглеродистых сталей (ножи, посуда, простые детали). Также нужно избегать нагрева материала выше температуры 250 градусов (в противном случае он попадет в островок хрупкости первого рода, что чревато необратимой порчей металла).
Таблица температур закалки и отпуска сталей
№ п/п | Марка стали | Твёрдость (HRCэ) | Температ. закалки, град.С | Температ. отпуска, град.С | Температ. зак. ТВЧ, град.С | Температ. цемент., град.С | Температ. отжига, град.С | Закал. среда | Прим. |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
1 | Сталь 20 | 57…63 | 790…820 | 160…200 | 920…950 | Вода | |||
2 | Сталь 35 | 30…34 | 830…840 | 490…510 | Вода | ||||
33…35 | 450…500 | ||||||||
42…48 | 180…200 | 860…880 | |||||||
3 | Сталь 45 | 20…25 | 820…840 | 550…600 | Вода | ||||
20…28 | 550…580 | ||||||||
24…28 | 500…550 | ||||||||
30…34 | 490…520 | ||||||||
42…51 | 180…220 | Сеч. до 40 мм | |||||||
49…57 | 200…220 | 840…880 | |||||||
670 | Азотирование | ||||||||
10 | Сталь 7ХГ2ВМ | = 57 | 840…860 | 460…520 | Масло | Сеч. до 100 мм | |||
42…46 | Сеч. 100..200 мм | ||||||||
39…43 | Сеч. 200..300 мм | ||||||||
37…42 | Сеч. 300..500 мм | ||||||||
НV >= 450 | Азотирование. Сеч. св. 70 мм | ||||||||
25 | Сталь 30ХГСА | 19…27 | 890…910 | 660…680 | Масло | ||||
27…34 | 580…600 | ||||||||
34…39 | 500…540 | ||||||||
«— | 770…790 | С печью до 650 | |||||||
26 | Сталь 12Х18Н9Т | 6 мм вода | |||||||
29 | Сталь 20Х13 | 27…35 | 1050 | 550…600 | Воздух | ||||
43,5…50,5 | 200 | ||||||||
30 | Сталь 40Х13 | 49,5…56 | 1000…1050 | 200…300 | Масло |
Отпускная хрупкость
Отпускная хрупкость присуща многим сталям. Сталь в состоянии отпускной хрупкости характеризуется низкой ударной вязкостью. На других механических свойствах при комнатной температуре состояние отпускной хрупкости практически не сказывается.
На рисунке схематично показано влияние температуры отпуска на ударную вязкость легированной стали, в сильной степени склонной к отпускной хрупкости. Во многих легированных сталях наблюдаются два температурных интервала отпускной хрупкости. При отпуске в интервале 250 — 400 °С возникает необратимая, а в интервале 450 — 650 °С — обратимая отпускная хрупкость.
Влияние температуры отпуска на ударную вязкость стали
Влияние температуры отпуска на ударную вязкость стали с высокой склонностью к отпускной хрупкости (схема):
1 — быстрое охлаждение в воде или масле; 2 — медленное охлаждение на воздухе или с печью.
Ударная вязкость закаленной стали после отпуска в интервале 250 — 400 °С меньше, чем после отпуска при температурах ниже 250 °С. Если хрупкую сталь, отпущенную при 250 — 400 °С, нагреть выше 400 °С и перевести в вязкое состояние, то повторный отпуск в интервале 250 — 400 °С не возвращает сталь в хрупкое состояние. Скорость охлаждения с температур отпуска в интервале 250 — 400 °С не влияет на ударную вязкость.
Сталь в состоянии необратимой отпускной хрупкости имеет блестящий межкристаллитный излом по границам бывших аустенитных зерен. Эта хрупкость свойственна в той или иной мере всем сталям, в том числе и углеродистым. Поэтому средний отпуск стали, как правило, не используют, хотя он и обеспечивает высокий предел текучести.
Причиной необратимой отпускной хрупкости считают карбидообразование при распаде мартенсита, в частности выделение карбида в виде пленки по границам зерен. Эта пленка при более высоких температурах отпуска исчезает, а при повторном нагреве до 250 — 400 °С не восстанавливается. Кремний в малолегированных сталях, задерживая распад мартенсита, устраняет необратимую отпускную хрупкость.
Ударная вязкость многих сортов легированной стали после высокого отпуска при 450 — 650 °С зависит от скорости охлаждения с температуры отпуска. При быстром охлаждении с температуры высокого отпуска (в воде или масле) повышение температуры отпуска в интервале 450 — 650 °С приводит к нормальному росту ударной вязкости (какой наблюдается у углеродистой стали при любой скорости охлаждения).
После медленного охлаждения с температуры отпуска в интервале 450 — 650 °С (с печью или на воздухе) ударная вязкость многих сортов легированной стали оказывается более низкой, чем после быстрого охлаждения. Сталь в состоянии обратимой хрупкости имеет межкристаллитный излом по границам исходных аустенитных зерен.
Отпускную хрупкость, возникшую из-за медленного охлаждения при высоком отпуске, можно устранить повторным высоким отпуском, но с быстрым охлаждением. Ударную вязкость можно вновь снизить, проведя новый высокий отпуск с медленным охлаждением. Вследствие чередования повышения и понижения ударной вязкости при повторных нагревах с разной скоростью охлаждения отпускная хрупкость, возникающая после отпуска в интервале 450 — 650 °С, называется обратимой.
Читайте также: Процессы, происходящие в металлах и сплавах при нагревании. Динамика изменения механических и теплофизических свойств.
На восприимчивость стали к отпускной хрупкости большое влияние оказывает химический состав. Углеродистая сталь во время испытаний на ударный изгиб при комнатной температуре нечувствительна к скорости охлаждения после высокого отпуска. Фосфор, сурьма, мышьяк и марганец наиболее активно вызывают отпускную хрупкость, а хром действует слабее.
Хромистые стали без других добавок маловосприимчивы к отпускной хрупкости. Введение в хромистую сталь добавок марганца, кремния и никеля резко повышает ее восприимчивость к отпускной хрупкости. Один никель не вызывает отпускной хрупкости, но при совместном присутствии в стали никеля и хрома или никеля и марганца отпускная хрупкость выражена особенно сильно. Молибден и вольфрам уменьшают склонность стали к отпускной хрупкости. Особенно эффективен в этом отношении молибден, полезное действие которого проявляется уже при концентрации его 0,2%.
Так как конструкционные стали для ответственных изделий подвергают улучшению, то обратимая отпускная хрупкость является серьезной проблемой. О причинах обратимой хрупкости сушествуют различные мнения.
Длительное время большая часть исследователей придерживалась гипотезы «растворения — выделения», согласно которой ударная вязкость падает из-за выделения по границам зерен каких-то фаз (карбидов, фосфидов или др.). При нагревании стали до температуры высокого отпуска эти фазы переходят в α-раствор, а при медленном охлаждении они выделяются из него и сталь становится хрупкой.
Быстрое охлаждение с температуры высокого отпуска предотвращает выделение фаз, понижающих хрупкую прочность. Гипотеза «растворения — выделения» объясняет обратимость отпускной хрупкости.
Применение специальных реактивов приводит к растравливанию границ исходного аустенитного зерна в стали, находящейся в состоянии обратимой отпускной хрупкости. Пониженная химическая стойкость границ зерен в хрупкой стали подтверждает, что при медленном охлаждении с температуры высокого отпуска действительно на границах зерен происходят какие-то структурные изменения.
Они вызывают снижение ударной вязкости, но практически не сказываются на других механических характеристиках, измеряемых при комнатной температуре.
Объясняется это тем, что ударная вязкость — в высшей степени структурно чувствительное свойство, особенно чувствительное к состоянию границ зерен.
Обратимая высокотемпературная хрупкость
Другое название — хрупкость второго рода. Возникает только при комбинации сразу трех факторов одновременно. Первый фактор — металл нагревается выше температуры 500 градусов (то есть данная хрупкость характерна для высокой отпускной обработки). Второй фактор — сталь является легированным сплавом с высоким содержанием хрома, марганца или никеля. Третий фактор — очень низкая скорость остывания. Объяснение феномена: при комбинации трех факторов также происходит неравномерное распределение атомов углерода, хрома, марганца и никеля, что приводит к нарушению кристаллической решетки сплава. Существует много способов борьбы с данной хрупкостью — рассмотрим два из них:
Необратимая низкотемпературная хрупкость
Другое название — хрупкость первого рода. Возникает при длительной обработке материала при температуре от 250 до 300 градусов, а распространяется данная хрупкость на все типы стальных сплавов. Объяснение феномена: при нагреве в данном температурном диапазоне углерод начинает активно распределяться по поверхности кристаллической решетки. Однако распределение углерода происходит крайне неравномерно — это приводит к нарушению кристаллической структуры металла, что приводит к серьезному повышению хрупкости. Как ясно из названия, данная хрупкость является необратимой (то есть островки сохраняют стабильность в течение неограниченного времени, а испорченный материал годится только на переплавку). Методика борьбы с данной хрупкостью тривиальна — нужно использовать либо низкую, либо среднюю термическую обработку — но не «промежуточную» между ними.
Процесс отпуска
Отпуску подвергаются все закаленные детали. Это делается для снятия внутренних напряжений. В результате отпуска несколько снижается твердость и повышается пластичность стали.
В зависимости от требуемой температуры отпуск производится :
Температура отпуска зависит от марки стали и требуемой твердости изделия, например, инструмент, для которого необходима твердость HRC 59 – 60, следует отпускать при температуре 150 – 200 градусов. В этом случае внутренние напряжения уменьшаются, а твердость снижается незначительно.
Быстрорежущая сталь отпускается при температуре 540 – 580 градусов. Такой отпуск называют вторичным отвердением, так как в результате твердость изделия повышается.
Изделия можно отпускать на цвет побежалости, нагревая их на электроплитах, в печах, даже в горячем песке. Окисная пленка, которая появляется в результате нагрева, приобретает различные цвета побежалости, зависящие от температуры. Прежде чем приступать к отпуску на один из цветов побежалости, надо очистить поверхность изделия от окалины, нагара масла и т. д.
Обычно после отпуска металл охлаждают на воздухе. Но хромоникелевые стали следует охлаждать в воде или масле, так как медленное охлаждение этих марок приводит к отпускной хрупкости.
Отпуск быстрорежущих инструментальных сталей
Основными легирующими элементами быстрорежущих сталей (Р18, Р6М5 и др.) являются вольфрам, молибден, кобальт и ванадий — элементы, обеспечивающие теплостойкость и износостойкость при эксплуатации. Быстрорежущие стали относятся к карбидному (ледебуритному) классу. Под закалку эти стали нагревают до температуры выше 1200°С (Р18 до температуры 1270°С, Р6М5 — до 1220°С). Высокие температуры закалки необходимы для более полного растворения вторичных карбидов и получения аустенита высоколегированного хромом, молибденом, вольфрамом, ванадием. Это обеспечивает получение после закалки теплостойкого мартенсита. Даже при очень высоком нагреве растворяется только часть карбидов. Для этих сталей характерно сохранение мелкого зерна при высоких температурах нагрева.
Железо и легирующие элементы “быстрорезов” имеют сильно отличающиеся свойства теплопроводности, поэтому при нагреве, для избежания трещин, следует делать температурные остановки. Обычно при 800 и 1050°С. При нагреве крупного инструмента первую выдержку делают при 600°С. Время выдержки составляет 5-20 мин. Выдержка при температуре закалки должна обеспечить растворение карбидов в пределе их возможной растворимости. Охлаждение инструмента чаще всего делают в масле. Для уменьшения деформации применяют ступенчатую закалку в расплавах солей с температурой 400-500°С. Структура “быстрорезов” после закалки состоит из высоколегированного мартенсита, содержащего 0,3-0,4%С, нерастворенных избыточных карбидов и остаточного аустенита. Чем выше температура закалки, тем ниже положение точек Мн, Мк и тем больше остаточного аустенита. В стали Р18 присутствует примерно 25-30% остаточного аустенита, в стали Р6М5 — 28-34%. Для уменьшения аустенита можно сделать обработку холодом, но как правило этого не требуется.
После закалки следует отпуск при 550 — 570°С, вызывающий превращение остаточного аустенита в мартенсит и дисперсионное твердение за счет частичного распада мартенсита и выделения дисперсных карбидов легирующих элементов. Это сопровождается увеличением твердости (вторичная твердость). В процессе выдержки при отпуске из остаточного аустенита выделяются карбиды, что уменьшает его легированность, и поэтому при последующем охлаждении он претерпевает мартенситное превращение (Мн
150°С). В процессе однократного отпуска только часть остаточного аустенита превращается в мартенсит. Чтобы весь аустенит перешел в мартенсит применяют двух и трехкратный отпуск. Время выдержки обычно составляет 60 минут.
При назначении режима нужно учитывать химические свойства элементов и периодичность выделения карбидов в зависимости от температуры. Например максимальная твердость стали Р6М5 получается за счет 3-х стадийного отпуска. Первый отпуск при температуре 350°С, последующие два при температуре 560-570°С. При температуре 350°С выделяются частицы цементита, равномерно распределенные в стали. Это способствует однородному выделению и распределению спецкарбидов М6С при температуре 560-570°С.
Возможен ли отпуск стали в условиях домашней мастерской
Домашнее использование данной технологии становится возможным, когда необходимо снять внутреннее напряжение металла. В данном случае марка стали не играет роли — нагрев необходимо производить до 200°С (не выше), и выдерживать в таких условиях до 1 часа. Если нужно снизить твердость и повысить вязкость, тогда важно знать марку стали (чтобы определить температурные режимы отпуска). Информацию подобного рода можно отыскать в интернете или в учебниках по термообработке, где представлены таблицы с марками стали, изделиями и температурными режимами закалки и отпуска стали.
В качестве источника тепла для нагрева детали может послужить самодельный горн, кухонная плита или газовая горелка. При этом температуру нагрева определяют по цветовым таблицам побежалости — минусом этого древнего метода является субъективность восприятия цвета и его зависимость от внешних источников освещения. Новичкам рекомендуется пользоваться терморегуляторами плиты или мультимером с термопарой.
Обычно домашний отпуск стали применяют в отношении ножей, вилок, металлических чашек, автомобильных деталей и др. При этом можно столкнуться некоторыми достаточно распространенными проблемами:
Как отпустить сталь самостоятельно
Для того чтобы отпустить сталь в домашних условиях с целью снятия внутреннего напряжения, ее марку знать необязательно — достаточно нагрева до температуры не выше 200 ºC и выдержки в этих условиях не менее часа. Если же планируется отпустить стальное изделие для снижения твердости и повышения вязкости, то для определения температурных режимов отпуска знание марки стали необходимо.
На самом деле это не такая сложная задача, как может показаться. В учебниках по термообработке и на интернет-сайтах достаточно таблиц с перечнями изделий и марками стали, из которых они изготавливаются, а часто даже и с температурными режимами их закалки и отпуска (см. таблицу выше).
Для нагрева своей детали можно использовать практически любой источник тепла: от духовки кухонной плиты до газовой горелки или самодельного горна. Важным моментом является температура разогрева. В принципе, ее можно определить по цветовым таблицам побежалости, появляющейся на горячем металле, которые также легко найти в интернете.
Это старинный проверенный метод, известный еще с древних времен, но он требует некоторого опыта, т. к. его главные недостатки — это субъективность восприятия цвета и его зависимость от внешнего освещения. Для новичка лучшим решением будет использование терморегулятора плиты или обычного мультиметра с термопарой.
Приходилось ли кому-нибудь использовать мультиметр с термопарой для замера температуры отпуска? Насколько точен этот прибор и как соответствуют его показания цвету побежалости? Если кто-нибудь имеет такой опыт, напишите, пожалуйста, ваше мнение в комментариях.
Термообработка инструментальных сплавов
Практически для всех металлов справедливо утверждение: с повышением температуры отпуска снижается прочность и увеличивается пластичность. Исключение составляют только быстрорежущие стали, применяющиеся в производстве инструментов. Для обеспечения лучших характеристик теплостойкости и износостойкости их легируют карбидообразующими элементами: молибденом, кобальтом, вольфрамом и ванадием. А для закалки используют нагрев до температур свыше 1200 °C, что позволяет наиболее полно растворить образовавшиеся карбиды.
Теплопроводности самого железа и легирующих его элементов значительно различаются, поэтому для предотвращения деформации и растрескивания при нагреве следует выполнять температурные паузы. Это происходит при достижении 800 °C и 1050 °C, а для больших предметов первый интервал назначают при температуре 600 °C. Длительность остановки лежит в пределах от 5 до 20 минут, что позволяет обеспечить наилучшие условия для растворения карбидов. Охлаждение чаще всего проводят в масле.
Существенно уменьшить деформацию позволяет ступенчатая термообработка стали в расплавах солей, где закалка выполняется при температуре около 500 °C. Для увеличения твёрдости изделий далее следует двукратный отпуск при 570 °C. Длительность процесса составляет 1 час, а на его режим влияют химические свойства легирующих элементов и температура, определяющая скорость выделения карбидов.
Заключение
Подведем итоги. Отпуск стали — это технологическая процедура, которая заключается в нагреве металла до определенной температуры с последующим остыванием в защитной среде. Эта обработка позволяет улучшить качество металла — повышение прочности, нормализация пластичности, улучшение физико-химических свойств материала. В зависимости от температуры различают несколько типов отпуска — высокий, средний, низкий. Высокотемпературная обработка — оптимальна, поскольку она позволяет выполнить не только диффузию углерода, но и рекристаллизацию, полигонизации материала.
Низкотемпературная технология подходит для обработки простых деталей, низкокачественных сплавов. Инструментальные стальные сплавы (с большим содержанием углерода) не подходят для стандартного отпуска — вместо него рекомендуется делать многоступенчатую закалку. Во время обработки нужно избегать островков отпускной хрупкости, которые могут серьезно ухудшить свойства стали.