Правильное закаливание: Клиническая больница №122 имени Л.Г.Соколова Федерального Медико-Биологического Агентства

Версия сайта для слабовидящих

Основные системы закаливания.

Под закаливанием понимают систему гигиенических мероприятий, направленных на повышение устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям различных метеорологических факторов (холода, тепла, солнечной радиации, пониженного атмосферного давления). Важную роль закаливание играет в профилактике простудных заболеваний. Систематическое применение закаливающих процедур снижает число простудных заболеваний в 2-5 раз, а в отдельных случаях полностью исключает их возникновение.

Приступать к закаливанию можно практически в любом возрасте. Предварительно следует посоветоваться с врачом. Он не только проверит состояние здоровья, но и поможет установить форму закаливающих процедур и их дозировку. При острых заболеваниях и явлениях обострения хронических недугов принимать закаливающие процедуры нельзя.

Закаливание может быть успешным только при правильном проведении соответствующих процедур. Основные гигиенические принципы закаливания: систематичность, постепенность, учет индивидуальных особенностей, разнообразие средств и форм, активный режим, сочетание общих и местных процедур, самоконтроль.

Принцип систематичности требует регулярного, ежедневного выполнения закаливающих процедур. Для достижения закаленности необходимо повторять воздействия того или иного метеорологического фактора.

Постепенное и последовательное увеличение дозировки процедур – обязательное условие правильного закаливания. Оно должно начинаться с небольших доз и простейших способов. Только постепенный переход от малых доз к большим по времени, количеству и форме принимаемых процедур обеспечивает хороший эффект. Пренебрежение этим правилам может привести к отрицательным последствиям.

При выборе дозировки и форм проведения закаливающих процедур необходимо учитывать индивидуальные особенности человека (возраст, состояние здоровья и др.). Это объясняется тем, что реакция организма на закаливающие процедуры у разных людей неодинакова.

Разнообразие средств и форм процедур обеспечивает всестороннее закаливание. Это вызвано тем, что устойчивость организма повышается только к тому раздражителю, действию которого он многократно подвергался.

Эффективность закаливания увеличивается, если его проводить в активном режиме, т.е. выполнять во время процедур физические упражнения или какую-либо мышечную работу.

Сочетание общих и местных закаливающих процедур в значительной мере повышает устойчивость организма к неблагоприятным факторам. Закаливающие процедуры разделяют на общие, при которых воздействию подвергается вся поверхность тела, и местные, направленные на закаливание отдельных участков тела. Местные процедуры оказывают менее сильное воздействие, чем общие.

В процессе закаливания необходим постоянный самоконтроль. О влиянии закаливающих процедур на организм можно судить по ряду простых признаков. Показателями правильного проведения закаливания и его положительных результатов является крепкий сон, хороший аппетит, улучшение самочувствия, повышение работоспособности и т.п. Бессонница, раздражительность, снижение аппетита, падение работоспособности указывают на неправильное проведение закаливания. В этих случаях необходимо изменить форму и дозировки процедур и обратиться к врачу.

Закаливание воздухом

Закаливание воздухом (или прием воздушных ванн) наиболее «нежная» и безопасная закаливающая процедура. С воздушных ванн рекомендуется начинать систематическое закаливание.

По вызываемому теплоощущению воздушные ванны подразделяются на тепловатые (температура воздуха от 30 до 20 градусов), прохладные (от 20 до 14 градусов) и холодные (от 14 и ниже). Начинать прием воздушных ванн рекомендуется в предварительно проветренном помещении. Затем по мере закаливания переносить их на открытый воздух. Лучшее место для ванн – затененные участки с зелеными насаждениями, удаленными от источников возможного загрязнения атмосферы пылью, вредными газами. Принимают ванны лежа, полулежа или в движении. Во время прохладных и холодных ванн необходимо выполнять физические упражнения. В сырую и ветреную погоду продолжительность ванны сокращается. При дожде, тумане и сильном ветре проводить процедуры не следует.

Первые воздушные ванны для здоровых людей должны длиться 20-30 минут при температуре воздуха 15-20 градусов. В дальнейшем продолжительность процедур увеличивается ежедневно на 10 минут и доводится таким образом до 2-х часов. Следующий этап – воздушные ванны при температуре 15-10 градусов продолжительностью 15-20 минут. В это время нужно обязательно выполнять энергичные движения. Холодные ванны могут принимать лишь хорошо закаленные люди и только после врачебного обследования. Продолжительность таких ванн не должна превышать 5-10 минут. Холодные ванны следует заканчивать растиранием тела и теплым душем. При закаливании воздухом нельзя доводить себя до озноба. При первых признаках сильного охлаждения необходимо сделать пробежку и несколько гимнастических упражнений.

Помимо специальных воздушных ванн весьма полезны прогулки на свежем воздухе в любую погоду, сон в течение всего года при открытой форточке. То и другое повышает устойчивость верхних дыхательных путей к охлаждению. Определенный закаливающий эффект наблюдается также при ношении более легкой одежды, допускающей циркуляцию воздуха под ней.

Закаливание водой

Водные процедуры – более интенсивная закаливающая процедура, так как вода обладает в 28 раз большей теплопроводностью, чем воздух. Главным фактором закаливания служит температура воды. К тому же при таких водных процедурах, как обливание, душ и купание, она оказывает на человека и механическое воздействие. Определенное влияние на организм может оказывать вода и за счет растворенных в ней минеральных солей, газов и жидкостей. Систематическое применение водных процедур – надежное профилактическое средство против вредных влияний случайных охлаждений тела.

Самое благоприятное время для начала закаливания водой – лето и осень. Лучше всего проводить процедуры в утренние часы, сразу же после сна или в конце утренней гимнастики. Вначале водные процедуры рекомендуется проводить при температуре воздуха 17-20 градусов, а затем, по мере развития закаленности, переходить к более низкой. Вначале применяют легкие водные процедуры с температурой воды 33-34 градуса.

При закаливании водой рекомендуются следующие виды процедур: обтирание, обливание, души, купания.

О б т и р а н и е – начальный этап закаливания водой. В течение нескольких дней производят обтирание полотенцем, губкой или просто рукой, смоченной водой. Сначала обтираются лишь по пояс, а затем переходят к обтиранию всего тела, начиная с верхней половины туловища. Обтерев водой шею, грудь, руки и спину, вытирают их насухо и растирают полотенцем до красноты. После этого также обтирают нижние конечности.

О б л и в а н и е – следующий этап закаливания водой. При этой процедуре к действию низкой температуры воды присоединяется небольшое давление струи воды. При обливании вода выливается из какого-либо сосуда или шланга. Для первых обливаний применяется вода с температурой около 30 градусов, а в дальнейшем температура снижается до 15 градусов и ниже. После обливания производится энергичное растирание тела полотенцем. Длительность всей процедуры – 3-4 минуты.

Д у ш еще более энергичная водная процедура. Для закаливания используются души со средней силой струи в виде веера или дождя. Вследствие сочетания холодной воды и механического воздействия душ оказывает хорошее закаливающее действие на организм. В начале закаливания вода в душе должна быть 30-35 градусов, а продолжительность процедуры не более 1 минуты. Затем температура воды постепенно снижается, а время приема душа увеличивается до 2 минут. Процедура должна обязательно заканчиваться энергичным растиранием всего тела полотенцем.

К у п а н и е в о т к р ы т ы х в о д о е м а х – один из лучших способов закаливания. При нем наблюдается комплексное влияние на организм воздуха, воды и солнечных лучей. Начинать купание можно, когда температура воды достигнет 18-20 градусов. Прекращают купание при температуре воздуха 14-15 градусов и температуре воды 11-13 градусов. Желательно купаться в утренние и вечерние часы. Первое время 1 раз в день, а затем 2-3 раза в день, соблюдая при этом промежуток между купаниями 3-4 часа. В воде необходимо больше двигаться и плавать. Продолжительность купания зависит главным образом от температуры воды, погоды и самочувствия. Вредно находиться в воде до момента наступления озноба. В пожилом возрасте частота и продолжительность купания должны быть сокращены. Высокий закаливающий эффект оказывают морские купания. Это объясняется совместным действием на организм температуры и химического состава морской воды, ударов волн, солнечных лучей, чистого, свободного от пыли и микробов воздуха.

Для закаливания наряду с общими рекомендуется применять и местные водные процедуры. Наиболее распространенные из них – обмывание стоп и полоскание горла холодной водой. Эти процедуры играют важную роль в повышении устойчивости организма к простудным заболеваниям, так как при этом закаливаются наиболее уязвимые для охлаждения места организма.

О б м ы в а н и е с т о п проводится в течение всего года ежедневно перед сном. Начинают с температуры воды 26-28 градусов и, постепенно снижая ее через неделю на 1-2 градуса, доводят до температуры 12-15 градусов. После обмывания стопы тщательно растирают до покраснения. Рекомендуется также применять контрастные ванны для ног. В один таз (ведро) наливают горячую воду (температура 35 градусов с постепенным повышением каждую неделю на 1 градус до 40-42 градусов), в другой таз (ведро) наливают холодную воду (температура 20 градусов с постепенным понижением через неделю на 1 градус до 15 градусов). Сначала ноги помещают в горячую воду на 2-3 минуты, а затем на 30 секунд в холодную воду. Такая смена производится 2-3 раза. После процедуры стопы тщательно растирают до покраснения.

П о л о с к а н и е г о р л а нужно проводить каждый день утром и вечером. Начальная температура воды 23-25 градусов. Каждую неделю она снижается на 1-2 градуса и доводится до температуры 5-10 градусов.

Закаливание солнцем

Солнечные и, прежде всего ультрафиолетовые, лучи благотворным образом действуют на организм. Под их влиянием повышается тонус центральной нервной системы, улучшается барьерная функция кожи, активизируется деятельность желез внутренней секреции, улучшается обмен веществ и состав крови, в коже образуется витамин D. Кроме того, солнечный свет оказывает губительное действие на болезнетворные микробы. Положительное действие солнечных лучей на организм проявляется лишь при определенных дозах солнечной радиации. Неумелое пользование солнцем вместо пользы может нанести непоправимый вред – вызвать серьезные расстройства нервной, сердечно-сосудистой и других систем организма.

Целесообразно начинать закаливание солнцем с первых теплых дней и продолжать его на протяжении всего лета. Если прием солнечных ванн начинается с запозданием – в середине лета, то их продолжительность следует увеличивать особенно осторожно.

Солнечные ванны лучше принимать утром, когда земля и воздух менее нагреты и жара переносится легче. Летом в южных районах следует загорать в период от 7 до 10 часов, в средней полосе – от 8 до 11 часов, на севере – от 9 до 12. Весной и осенью самое хорошее время для солнечных ванн – от 11 до 14 часов. Солнечные ванны можно принимать в любом месте, доступном солнечным лучам и защищенном от резкого, порывистого ветра. Солнечные ванны рекомендуется принимать спустя 30-40 минут после приема пищи. Нежелательно проводить облучение натощак и непосредственно перед едой.

Во время солнечной ванны рекомендуется чаще менять положение тела. В это время нельзя спать: невозможно учесть длительность пребывания на солнце и легко получить сильные ожоги. Появившийся пот следует вытирать, так как на влажной коже быстрее возникают ожоги. После процедуры рекомендуется немного отдохнуть, принять душ или выкупаться. Особое внимание необходимо уделить дозированию солнечных ванн. В соответствии с временем года и интенсивностью солнечной радиации начинают с 5-10-минутного пребывания на солнце, а затем каждый раз продолжительность процедуры увеличивают на 5-10 минут и постепенно доводят до 2-3 часов с 15-минутными перерывами в тени после каждого часа облучения.

что такое, какие есть ступени, с чего начать, советы начинающим

Испокон веков представители самых различных культур и стран пропагандировали закаливание организма как способ укрепить тело и дух, избавиться от недугов, сохранить красоту и здоровье. Особое место закаливание занимало у славянских народов. Во всем мире известны русская баня с обтиранием снегом, обливания водой на морозе и купание в проруби. И сегодня врачи рекомендуют эту простую и доступную возможность укрепить иммунитет, улучшить работу всех систем организма и сохранить молодость.

С медицинской точки зрения закаливание относится к методам физиотерапии и способствует активации врожденных способностей организма приспосабливаться к различным природным факторам¹. Закаливание — это не только купание в проруби. Закаливать организм можно с помощью воздуха, воды, солнца, высоких и низких температур и даже пониженного атмосферного давления.

Правильное закаливание принесет множество положительных результатов:

• стимулирует более интенсивное обновление всех тканей и органов организма;
• приводит в норму работу практически всех органов и систем;
• повышает работоспособность;
• улучшает самочувствие;
• повышает стрессоустойчивость;
• значительно снижает риск простудных заболеваний;
• поможет избавиться от избыточного веса.

Несомненно, гораздо большего результата можно достичь, сочетая закаливание с интенсивными физическими нагрузками, здоровым образом жизни, правильным питанием и отказом от вредных привычек.

Что такое закаливание организма

Основная цель закаливания — повысить сопротивляемость нашего организма к воздействию неблагоприятных для него факторов внешней среды. Именно поэтому закаляемся именно этими «факторами»: водой, воздухом, солнечными лучами и температурой. 

Тут нужно отметить, что приступать к закаливанию может только абсолютно здоровый человек. При наличии хронических заболеваний необходимо предварительно проконсультироваться с врачом².

Наша кожа содержит большое количество «рецепторов холода», которые реагируя на внешнюю среду, запускают процессы терморегуляции всего организма и влияют на многие процессы метаболизма. «Тренируя» наши рецепторы, мы сможем значительно улучшить эту систему адаптации, укрепим сосуды и иммунитет. Приятным бонусом будет повышение тонуса кожи, снижение веса и ощущение бодрости.

Существуют несколько простых и доступных методов закаливания: воздушные ванны, солнечные ванны, обливания водой, закаливание разными температурами.

Воздушные ванны

Это самый простой и доступный способ закаливания. Он подойдет любому человеку, даже при наличии ряда заболеваний. К воздушным ваннам можно отнести простые прогулки и занятия спортом на свежем воздухе. Также применяется воздействие воздуха на обнаженные участки тела, но оно должно быть кратковременным, адекватным по температуре с постепенным ее снижением.

Солнечные ванны

Солнечные ванны применяют в теплое время года, при температуре не ниже +18⁰С. Следует избегать времени, когда солнце наиболее активно, принимая ванны в утренние или послеобеденные часы. Начинать закаливание нужно с 5-10 минут, постепенно увеличивая время солнечной ванны до одного часа. Не забывайте о головном уборе и не допускайте солнечных ожогов.

Закаливание водой

Этот метод закаливания очень разнообразен. Он может включать в себя водные обтирания, обливания, принятие душа, ножные ванны, хождение по воде или плавание.

При закаливании водой стоит начать с обтираний влажным полотенцем или губкой. Постепенно перейдите к обливаниям, начав с комфортной для вас воды, доведя ее температуру до +15⁰С. Обливания можно заменить душем.

Закаливать могут и местные водные процедуры, например, полоскание горла и обмывание стоп холодной водой. Купание в открытых водоемах также обладает прекрасным закаливающим эффектом. Начав купаться летом, можно постепенно дойти и до зимних купаний.

Закаливание разными температурами

К этому виду процедур относятся контрастный душ, баня с чередованием парной и купанием в купели, кратковременное нахождение на морозе с открытыми участками тела, хождение босиком, купание в проруби и многое другое. При таком виде закаливания очень важно принимать все меры предосторожности и проводить его под наблюдением специалиста.

Различные виды закаливания могут применяться как индивидуально, так и в комплексе. Очень важно для достижения желаемого результата соблюдать основные принципы закаливания:

• Постепенность. Не нужно сразу бежать к проруби. Начинайте с самых простых методов, постепенно увеличивая интенсивность процедур и переходя от этапа к этапу.
• Систематичность. Закаливающие процедуры необходимо сделать образом жизни и заниматься ими постоянно. Даже небольшой перерыв в 1-2 месяца резко снижает достигнутый уровень.
• Индивидуальный подход. Выбор тех или иных закаливающих процедур должен зависеть от общего состояния организма, наличия заболеваний, возраста, пола и многого другого. Предварительно проконсультируйтесь с врачом и согласуйте допустимый список таких мероприятий. 
• Комплексный подход. Закаливание принесет максимальный эффект при сочетании его с физическими занятиями³, правильным питанием, здоровым образом жизни. Большего результата можно добиться при применении всего комплекса закаливающих процедур, а не отдельно взятого метода закаливания.
• Контроль. При закаливании постоянно контролируйте свое состояние. Если вы чувствуете ухудшение здоровья, прекратите процедуру и проконсультируйтесь с врачом.

Какие ступени закаливания организма существуют

Если вы достаточно редко болеете простудными заболеваниями или не болеете ими вовсе, можно начать с приемлемой для вас ступени. Если опыта закаливания у вас не было, или вы имеете ослабленный иммунитет, начните с самого начала. Путь этот недолгий и наиболее безопасный.

Первая ступень

Первая ступень самая щадящая и менее стрессовая для организма. Начните закаливание с водных обтираний. В теплое время года лучше проводить их на открытом воздухе, например, на балконе. Смоченным в прохладной воде и отжатым полотенцем оботрите ступни, ноги, тазовую область. После повторите процедуру на лице, шее, груди и спине. Проделайте это трижды, чередуя процедуры с легкими приседаниями, наклонами и поворотами тела.

В этот период вы можете попробовать и обливания. Начните с воды комнатной температуры и нижней половины тела. Каждые 2-3 дня понижайте температуру воды на 1-2°С.

Допустимо на первой ступени и закаливание воздухом. Обдувайте обнаженное тело вентилятором в течение 5 минут один раз в день.

Вторая ступень

Добавьте к обтираниям контрастный душ. Чередуйте четыре раза теплую воду с кратковременным переключением на холодную. Разница температур по началу может быть небольшой. Увеличивайте ее постепенно из дня в день. Контрастный душ нужно принимать один раз в день, а обтирания повторять утром и вечером. После процедур насухо вытрите тело и выпейте теплый чай с травами и медом.

Добавьте в распорядок дня прогулки на свежем воздухе, походите босиком по утренней росе, делайте зарядку. Сохраняйте такой режим в течение 2-3 недель.

Третья ступень

Освоив первые две ступени и привыкнув к закаливанию, начните обливаться дважды в день холодной водой вместо обтираний. Изначально это должна быть вода комнатной температуры. Ежедневно снижайте температуру воды на градус и дойдите до отметки в 8-10°С. Добавьте к процедурам плавание, в холодное время года посещайте бассейн. Оставьте также полюбившиеся вам другие процедуры, следите за состоянием здоровья и общим самочувствием.

Четвертая ступень

Если адаптация к закаливанию на прежних ступенях прошла без проблем, можно попробовать купание в ледяной воде. Начните такой вид закаливания осенью с прохладного водоема. Первые погружения должны быть не более 30 секунд. Постепенно увеличивайте время до 2-3 минут. Общая продолжительность пребывания в холодной воде без перегрузки организма не должна превышать 20-30 минут. Позже, под контролем специалистов можно окунуться в прорубь. Не забывайте о своей безопасности и делайте это только в специально обустроенных для этой цели местах.  

Через некоторое время после старта вашей программы закаливания вы почувствуете прилив энергии, улучшение настроения и общего самочувствия. Сохраняйте мотивацию, не забывайте, что это путь к вашему здоровью.

С чего начать закаливание организма

Если вы никогда не пробовали закаливаться, начинайте прямо сейчас. При соблюдении всех правил закаливание абсолютно безопасно и доступно каждому. Главное сделать первые важные три шага на пути к здоровью.

Шаг 1

Убедитесь, что вы полностью здоровы. Если у вас имеются какие-либо заболевания, посетите врача и расскажите ему о своем желании приступить к закаливанию. Назначьте себе дату первой процедуры. Определитесь с распорядком дня. Если у вас нет возможности, например, принимать душ днем, перенесите его на вечер и замените доступными процедурами. Главное — соблюдать систематичность.

Шаг 2

Начав закаливание, определитесь с комфортностью процедур. Они очень разнообразны, поэтому оставьте только те, что наиболее вам комфортны. Подберите набор физических упражнений, которыми будете сопровождать процедуры закаливания. Постарайтесь найти возможность проводить некоторые процедуры на свежем воздухе. 

Шаг 3

Измените свой рацион питания. Старайтесь питаться сбалансировано, добавьте больше фруктов и овощей, откажитесь от вредных продуктов. Соблюдайте питьевой режим: выпивайте не менее 1,5-2 литров чистой воды в день (30 мл на каждый килограмм веса). Откажитесь от вредных привычек. Соблюдая эти нехитрые правила, придерживаясь рекомендаций врача и соблюдая принципы закаливания, вы очень скоро ощутите желаемый результат.

Популярные вопросы и ответы

Самые популярные вопросы относительно закаливания организма, мы адресовали нашему эксперту — тренеру-психологу Денису Марасину и попросили коротко на них ответить.

Какие виды закаливания существуют?

— Способов закаливания существует очень много: от простых до требующих технического оснащения и применяемых в оздоровительных учреждениях. Самое простое — закаливаться тем, что дает нам природа: воздухом, водой, солнцем и температурами.

С какого возраста и до какого можно закаливаться?

— Закаливаться можно с младенчества. Ограничений по возрасту не существует. Главное — соблюдать меры предосторожности, методику и консультироваться с врачом.

Всем ли можно закаливаться?

— Несмотря на всю безопасность, имеются противопоказания к процедурам закаливания.

Нельзя закаливаться во время болезни и обострений существующих заболеваний. Не стоит закаливаться и непосредственно после болезни, до полного восстановления организма. Если вы имеете хронические заболевания, закаливание допустимо только под наблюдением врача и после консультации с ним.

Источники:

1. «Понятие и механизм закаливания» Жуковская А.О. Москаленко И.С. Международный научный журнал «Символ науки», 2017.
   https://cyberleninka.ru/article/n/ponyatie-i-mehanizm-zakalivaniya/viewer
2. Закаливание организма и его основные принципы. Лушников В.А., Куралева О.О. Теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры.
   https://cyberleninka.ru/article/n/zakalivanie-organizma-i-ego-osnovnye-printsipy/viewer
3. Закаливание организма. Уминская М.Б. https://cyberleninka.ru/article/n/zakalivanie-organizma/viewer

Закалка и отпуск сталей

Что такое лечение?

Закалка и отпуск конструкционных сталей выполняется для придания компонентам механических свойств, подходящих для их предполагаемого использования. Стали нагревают до соответствующей температуры закалки (обычно между 800-900°C), выдерживают при температуре, затем «закаливают» (быстро охлаждают), часто в масле или воде. Затем следует закалка (выдержка при более низкой температуре), которая улучшает окончательные механические свойства и снимает напряжения. Фактические условия, используемые для всех трех этапов, определяются составом стали, размером компонентов и требуемыми свойствами.

Закалка и отпуск могут проводиться в «открытых» печах (в воздухе или продуктах сгорания) или в защитной среде (газовая атмосфера, расплавленная соль или вакуум), если требуется поверхность, свободная от окалины и обезуглероживания (потеря углерода) ( «нейтральное отверждение», также называемое «чистым отверждением»).

В особых случаях могут быть применены два специальных варианта тушения:

Закалка на мартенсит (также известная как «маркерная закалка») использует закалку при повышенной температуре (в расплавленной соли или горячем масле), которая может существенно уменьшить деформацию компонента. Этот процесс ограничен выбранными сталями, содержащими сплав, и подходящими размерами сечения.

Austempering может быть применен к тонким сечениям некоторых средне- или высокоуглеродистых сталей или к сплавосодержащим сталям более толстого сечения. Он требует высокотемпературной закалки и выдержки, обычно в расплавленной соли, что приводит к малому искажению в сочетании с прочной структурой, не требующей отпуска. Он широко используется для небольших пружин и прессов.

Каковы преимущества?

Закалка и отпуск обеспечивают оптимальное сочетание твердости, прочности и ударной вязкости конструкционной стали и предлагают разработчикам компонентов путь к экономии веса и материала. Компоненты могут быть подвергнуты механической обработке или формованию в мягком состоянии, а затем закалены и отпущены до высокого уровня механических свойств.

Закалка в открытых печах часто используется для таких изделий, как прутки и поковки, которые впоследствии должны быть полностью обработаны в компоненты. Нейтрально чистая закалка применяется к компонентам, которые требуют сохранения целостности поверхности; примеры включают гайки, болты, пружины, подшипники и многие автомобильные детали. Нейтральная чистая закалка выполняется в строго контролируемых условиях для получения прецизионного компонента, требующего минимальной окончательной обработки.

Какие стали можно обрабатывать?

Почти все конструкционные стали, содержащие более 0,3% углерода, поддаются закалке и отпуску. 8S970 и 8S EN 10083-1 и -2 (которые заменили части BS 970) перечисляют большинство закаливаемых сталей, используемых для инженерных компонентов. (Ряд других стандартов включает закаливаемые стали для специальных применений; например, авиационные стандарты «S», BS3111 для крепежа и BS5770 для пружин)

Каковы ограничения?

Реакция на укрепление

Реакция стального компонента на закалку и отпуск зависит от состава стали, размера компонента и метода обработки. Руководство дано в BS970 и BS EN 1 0083-1 и -2 по механическим свойствам, достигаемым в сталях с различными размерами сечения при использовании рекомендуемых параметров обработки. Используйте их в качестве руководства по выбору стали.

Каждая сталь имеет «предельный» размер сечения («линейное сечение»), выше которого не может быть достигнута полная закалка. Для обеспечения оптимальных свойств в большем сечении потребуется более высокая марка стали.

Можно упрочнить более крупные компоненты из низкосортных сталей, используя нестандартные методы обработки, такие как более высокая скорость закалки или низкотемпературный отпуск. Более высокая скорость закалки всегда увеличивает риск деформации или растрескивания, а низкотемпературный отпуск может серьезно ухудшить механические свойства, такие как ударная вязкость. Этим фактам следует уделить серьезное внимание, прежде чем просить о проведении нестандартного лечения.

Отрицательный эффект алюминия

Простые углеродистые нелегированные стали и некоторые низколегированные стали могут содержать чрезмерное количество алюминия, что может оказать вредное влияние на реакцию закалки (твердость ниже ожидаемой). Технический паспорт CHT A «Предвидение реакции закалки алюминийсодержащих углеродистых сталей» дает рекомендации по предотвращению этой серьезной проблемы. Важно убедиться, что содержание алюминия и азота указано в заводском сертификате от поставщика стали.

Состояние стали

Стали, приобретенные после открытой обработки (например, «черный стержень»), могут потерять часть углерода из поверхностных слоев (обезуглероживание). Обезуглероженные слои должны быть полностью удалены механической обработкой со всех поверхностей перед закалкой компонентов, в противном случае вероятны чрезмерная деформация или даже растрескивание.

Стали, приобретаемые в нагартованном состоянии, такие как «полированный прокат», содержат остаточные напряжения. Эти напряжения могут способствовать деформации во время механической обработки и закалки. Рекомендуется удалять эти напряжения из черновых заготовок путем нормализации или мягкого отжига перед закалкой, чтобы уменьшить риск чрезмерной деформации.

Охрупчивание при отпуске

Некоторые стали, особенно легированные стали, содержащие никель и хром, подвержены охрупчиванию. закалка в интервале 250-450°С; это ограничивает приемлемые механические свойства, которых они могут достичь. Убедитесь, что выбранная сталь не подвержена этой проблеме, и в случае сомнений проконсультируйтесь со своим термообработчиком.

Размер и форма компонента

Размер и форма компонента, который может быть подвергнут закалке и отпуску, зависит от типа оборудования, на котором работает термическая обработка. В целом, изделия, которые можно обрабатывать в рамках контрактной термической обработки, варьируются от изделий весом от нескольких граммов до компонентов весом в несколько тонн каждый. Для крупных компонентов проверьте наличие помещений подходящего размера на ранней стадии.

Какие проблемы могут возникнуть?

Деформация или растрескивание

Изменения размера или формы могут возникать в закаленных компонентах по целому ряду причин, некоторые из которых связаны с процессом высокотемпературного/быстрого охлаждения, некоторые связаны с недостатками конструкции компонента, а другие связаны с более ранними производственными этапами (например, термическое снятие напряжений, вызванных предварительное формирование).
В тех случаях, когда окончательные размеры имеют решающее значение, необходима чистовая шлифовка или механическая обработка, которые должны быть запланированы. Компоненты, закаленные и отпущенные до высоких уровней механических свойств, часто невозможно выпрямить позже.
В экстремальных условиях напряжения, возникающие при закалке, могут быть даже достаточно высокими, чтобы привести к растрескиванию компонентов. Изготовителю необходимо принять все разумные меры для минимизации риска за счет тщательного проектирования компонентов (например, избегания элементов, вызывающих напряжение, таких как внезапные изменения сечения, глубокие пазы, вырезы) и выбора стали.
Всегда полезно учитывать возможные проблемы с закалкой и отпуском на этапе проектирования.

Окалинообразование и обезуглероживание

Если выбрана обработка в открытой печи, вероятны образование накипи и обезуглероживание. крупные компоненты дольше находятся при высоких температурах и больше страдают.
Должен быть сделан допуск на удаление пораженных слоев после обработки. Альтернативой является чистое/нейтральное отверждение в защитной среде, что позволяет избежать образования накипи и обезуглероживания.

Смешанные партии

C, изготовленные из смешанных партий («отливок») материалов, создают проблемы для вашей установки для термообработки. Он не может разделить компоненты, поставляемые в одной партии, изготовленные из сталей с одинаковыми характеристиками материала, но с разным составом. Компоненты, изготовленные из сталей с различным составом, могут по-разному реагировать на закалку, что приводит к браку, доработке и дополнительным затратам для всех сторон. Помогите своему специалисту по термообработке, сохраняя отдельные партии материалов.

Как указать?

По возможности следует включить всю следующую информацию:

• Требуемая обработка: это может быть закалка и отпуск, мартенсит или аустемпер. Укажите, необходима ли нейтральная/чистая обработка или удовлетворительна открытая обработка.
• Спецификация стали: включая обозначение стали и стандарт, по которому она взята, а также фактический состав, указанный в заводском сертификате поставщика.
• Требуемые механические свойства: обычно диапазон твердости или диапазон предела прочности на растяжение можно указать в стандарте, в соответствии с которым ведется работа. Невозможно получить конкретную цифру из-за переменных, не зависящих от термообработчика; позволяют реалистичный рабочий диапазон.
• Требуемые испытания: укажите тип (типы) необходимых испытаний (например, твердость по Виккерсу, Роквеллу или Бринеллю) и любые специальные места для испытаний или удаления образцов для испытаний.
• Сертификация: существуют ли какие-либо специальные сертификаты или данные, которые должны быть предоставлены вашим термообработчиком?
• Чертежи/стандарты: предоставьте подробную информацию о любых чертежах или стандартах, особенно корпоративных или внутренних стандартах, которые содержат важные детали, которых необходимо придерживаться.
• Другие требования: укажите, требуются ли другие услуги, например. правка (с рабочими ограничениями), очистка/струйная очистка, лабораторный или специализированный неразрушающий контроль и т. д.

Что такое стали?

Инструменты и штамповая сталь подпадают под действие BS 4659:1989, хотя также используются как американская номенклатура, так и различные торговые наименования. Доступные в высококачественных сортах, эти специально разработанные стали можно разделить на группы в зависимости от их предполагаемого применения:

• Быстрорежущие стали (серии ВМ и ВТ по BS 4659) для сверления/резания, со способностью сохранять твердость в горячем состоянии
• Стали холоднодеформированные (серии ВА, БД и БО) для штамповки, вырубки, штамповки и формовки.
• Стали для горячей обработки (серия BH) для горячей штамповки и литья под давлением
• Стали для литья пластмасс (серия BP) для литья пластмасс и полированных штампов, где требуется ударная вязкость.
• Стали ударопрочные (серия SR) или долота, пробойники и инструменты, подверженные ударным нагрузкам.
• Штамповые стали для ковки, ковки и штамповки.

Что такое лечение?

Все инструментальные и штамповые стали должны быть обработаны для достижения оптимальных свойств с точки зрения твердости, прочности, ударной вязкости и износостойкости. Почти все закалены и отпущены.

Закалка включает контролируемый нагрев до критической температуры, определяемой типом стали (в диапазоне 760-1300°С), с последующим контролируемым охлаждением. В зависимости от типа материала подходящая скорость охлаждения варьируется от очень быстрой (закалка водой) до очень медленной (охлаждение воздухом).

Отпуск включает в себя повторный нагрев закаленного инструмента/матрицы до температуры 150-657°С, в зависимости от типа стали. Процесс, который контролирует окончательные свойства при одновременном снятии напряжений после закалки и отпуска, может быть сложным; некоторые стали должны подвергаться многократным отпускам.

В некоторых случаях в цикл закалки и отпуска может быть включена субсерообработка для достижения максимальной твердости и оптимизации размеров и металлургической стабильности.

Какие есть варианты обработки?

Большинство инструментов и штампов должны быть защищены от окисления и обезуглероживания во время обработки. Для теплопередачи используются четыре основных типа печей с различными рабочими средами для удовлетворения этого требования:

• Соляные ванны — традиционный способ обработки всего спектра инструментальных сталей с жестким контролем.
• Кипящие слои – новейшая разработка, позволяющая обрабатывать широкий спектр инструментальных сталей, кроме тех, которые требуют высоких температур закалки.
• Герметичные закалочные печи — области применения, ограниченные более низкими температурами закалки и возможностью выбора закалки в масле или охлаждения «спокойным» газом.
• Вакуумные печи – самый чистый способ, в основном с газовой закалкой; недавнее внедрение закалки газом под высоким давлением расширило диапазон сталей, которые можно успешно обрабатывать.

Каковы ограничения?

Прокаливаемость

Мера способности стали к закалке в глубину, прокаливаемость может сильно зависеть от типа используемой инструментальной стали. Например, низкопрокаливаемые марки BW закаляются только на глубину нескольких миллиметров даже при жесткой закалке в воде, в то время как стали с высокой прокаливаемостью, такие как марки BH, могут упрочняться на сечение более 1 метра при газовой закалке. .

В сочетании с размером сечения прокаливаемость стали может ограничить выбор способа обработки. Рекомендуется обсудить требования с термическим обработчиком на ранней стадии.

Температура закалки

Для некоторых быстрорежущих сталей требуются чрезвычайно высокие температуры закалки, что может ограничить варианты технологических операций.

Физический размер

Контрактные печи для термообработки бывают разных размеров, как и работы клиентов. Всегда проверяйте наличие соответствующей мощности на ранней стадии.

Какие проблемы могут возникнуть?

Искажение

Деформация закаленных и отпущенных инструментов и штампов может быть вызвана множеством факторов. Многие из них находятся вне контроля специалиста по термообработке, который, следовательно, не может взять на себя ответственность за их предсказание или последствия.

Сложные формы и резкие изменения сечения вызывают напряжение и, следовательно, деформацию во время быстрого охлаждения для закалки. Если невозможно избежать таких источников напряжения, выберите сталь с высокой прокаливаемостью, чтобы можно было использовать более медленные скорости охлаждения. Возможность деформации также можно уменьшить, указав снятие напряжения перед окончательной механической обработкой.

Крекинг

Растрескивание обычно происходит из-за таких факторов, как:

• Некачественная или неподходящая сталь
• Дефекты стали
• Обезуглероживание — обычно из-за недостаточного или неравномерного съема металла при начальной механической обработке «черной» заготовки.
• Неправильный дизайн и выбор материала
• Плохая практика последующей термообработки, например, неправильное шлифование или электроэрозионная обработка
• Неправильная термическая обработка.

Последнее не должно иметь место, если используется специализированный термообработчик CHTA. Он также посоветует избегать других факторов на ранней стадии.

Как обеспечить успешное лечение?

• Используйте сталь хорошего качества от надежного поставщика
• При проектировании термообработки исключаются такие особенности, как острые углы и резкие изменения сечения.
• Поговорите со своим термообработчиком, прежде чем принимать решение о конструкции и технических характеристиках.
• Укажите сталь, способную обеспечить требуемую твердость в соответствующем размере сечения.
• Удалите все «черные» и обезуглероженные слои, а также поверхностные дефекты — убедитесь, что начальный размер секции достаточно велик для этого.
• Рассмотрите возможность промежуточного снятия напряжения, чтобы свести к минимуму искажения.
• При изготовлении инструмента/штампа необходимо учитывать любую шлифовку после термообработки и т. д.
• Убедитесь, что все ваши требования указаны правильно.

Как указать?

Если вы не уверены, проконсультируйтесь со своим специалистом по термообработке перед составлением спецификации. Всегда включать:

• Используемый материал с указанием класса BS, другого стандартного обозначения или торговой марки
• Требуемая твердость (HRC, Hb или HV) с указанием реального диапазона
• Требуемый способ обработки, если это уместно (например, «вакуумная обработка» или «солевая ванна»)
• Любые особые требования (например, «область, которая должна оставаться мягкой», «отжимать, чтобы сохранять плоскость»)
• Любая область, где тестирование должно или не должно применяться
• Любые специальные требования к сертификации или испытаниям.

Что такое процесс закалки и отпуска?

Пружинные стали поставляются в одном из двух состояний: либо они поставляются в отожженном состоянии,  чтобы можно было изготовить компоненты до процесса закалки, либо в закаленном и отпущенном состоянии.

Процесс закалки и отпуска

Оптимальное сочетание твердости и ; прочность и ударная вязкость вырабатывается по всему сечению машиностроительного изделия из стали путем закалки и закалка .

Обработка закалкой и отпуском состоит из нагрева заготовки до соответствующей температуры закалки, которая зависит от конкретного используемого анализа стали, выдержки в течение времени, достаточного для обеспечения того, чтобы вся заготовка достигла температуры, а затем быстрой закалки в подходящей среде, охлаждая сталь.

Закалка

Закалочной средой может быть воздух, масло, вода, расплав соли, псевдоожиженный слой или сжатый инертный газ, такой как азот.

Выбор закалочной среды зависит от анализа стали, геометрии компонентов, используемой печи для термообработки и стадии производства, на которой выполняются закалка и отпуск. Результирующие изменения температуры вызывают физическое преобразование стали, что приводит к изменению механических свойств.

Для любого анализа стали и закалочной среды существует размер сечения, выше которого заготовка не будет удовлетворительно затвердевать насквозь. Это известно как ограничивающее линейное сечение и является основным конструктивным параметром, который необходимо учитывать в сочетании с требованиями к геометрии и свойствам заготовки при определении режима закалки и отпуска. По мере увеличения жесткости закалки, как это происходит, если воздух заменяется маслом, а масло заменяется водой, предельное линейное сечение увеличивается для определенного состава стали. Однако использование более жесткой закалки, в свою очередь, ограничивается повышенным риском деформации или растрескивания во время закалки из-за более высоких термических напряжений, возникающих в заготовке.

Закалка

После закалки заготовка находится в наиболее твердом, но наиболее хрупком состоянии и поэтому требует дополнительной термической обработки (отпуск или волочение ) для получения оптимального баланса свойств.

Он заключается в повторном нагреве заготовки до более низкой температуры и выдержке в течение определенного времени. Выбор времени и температуры зависит от количества отпуска или «размягчения», которое требуется заготовке. Закалка конструкционных сталей (с содержанием углерода от 0,3 до 0,55 %, от 800 до 900 град.С. Отпуск обычно проводят при температуре от 400 до 700 град. C. Инструменты из более высоколегированных сталей также подвергаются закалке и отпуску, но требуют значительно более высоких температур, до 1300 град. C. для закалки и многократного отпуска часто требуется.

Применение для закаленной и отпущенной стали

в закаленном и отпущенном состоянии используется в основном для производства плоских пружин, лезвий и пил и очень трудно поддается формованию.