Термообработка сталей (закалка)

Термическая обработка – комплекс мероприятий направленных на изменение внутреннего строения сплава и его св-в, заключающийся в сочетании определённых этапах нагрева выдержки и охлаждения.

Виды термической обработки:

1 отжиг 2 закалка 3 отпуск 4 нормализация 5 улучшение

Закалка – заключается в нагреве стали выше критической t (аустенит), выдержке при этой t и охлаждении со скоростью выше критической (мартенсит).

Цель: повышение твёрдости и прочности стали.

Рез-ты закалки при разных условиях:

T выше оптимальной

Превращение происходит быстро, увеличиваются размеры кристаллов аустенита, что ведёт к ухудшению св-в закалённой стали.

T оптимальная

Превращение происходит быстро, рез-т качественный.

T ниже оптимальной

Закалка возможна, но сильно увеличивается t выдержки.

T ниже критической

Аустенит образуется частично, рез-т – неполная закалка.

Виды закалки:

Простая закалка

Преимущества – производится в одной охлаждающей среде, простота, низкая стоимость. Недостатки – вероятность появления высоких внутренних напряжений, возможность возникновения трещин.

Закалка в 2х закалочных средах

Преимущества – снижение внутренних напряжений. Недостатки – усложнение технологий, высокая стоимость.

Закалка в 2х закалочных средах с выдержкой

Преимущества – низкие внутренние напряжения. Недостатки – сложная технология, высокая стоимость, высокая вероятность брака.

Закалка на бейнит

Бейнит – стр-ра образованная из аустенита при t немного меньше начала мартенситного превращения, представляющая собой промежуточное сост. между аустенитом и мартенситом (ближе к мартенситному)

Преимущества – оптимальное сочетание механических св-в, прочность, твёрдость, вязкость.

Недостатки – сложная технология закалки, высокая вероятность брака.

 

 

Термообработка сталей (отпуск)

Термическая обработка – комплекс мероприятий направленных на изменение внутреннего строения сплава и его св-в, заключающийся в сочетании определённых этапах нагрева выдержки и охлаждения.

Виды термической обработки:

1 отжиг 2 закалка 3 отпуск 4 нормализация 5 улучшение

Отпуск – заключается в нагреве закалённой на мартенсит стали до t ниже критической, выдержке при этой t и охлаждении на воздухе.

Цель: улучшение механических св-в закалённой стали за счёт снижения хрупкости, повышения пластичности при некотором снижении твёрдости и прочности.

Виды отпуска:

Низкотемпературный

Исходная стр-ра мартенсит закалки, в рез-те отпуска образуется мартенсит отпуска и Ԑ-карбиды.

При повышении t активизируется диффузия, часть атомов C покидает кристаллы мартенсита и концентрируются в локальных областях, где образуется карбид железа (Ԑ-карбид).

Результат – Уменьшение степени пресыщенности С мартенсита и как следствие снижение твёрдости и прочности. Снижается склонность стали к хрупкому разрушению.

Среднетемпературный

В рез-те образуется стр-ра троостит отпуска. При повышении t активизируется диффузия. При такой t она достаточна для превращения мартенсита в перлит, но недостаточна для перемещения С на большие расстояния, в итоге образуется только перлит.

Особенности: маленький размер кристалла, кристаллы равноосные, мелкодисперсные. Такая стр-ра (троостит) обладает высокой твёрдостью и прочностью с достаточным запасом пластичности.

Высокотемпературный

Процесс аналогичен среднетемпературному отпуску, но увеличивается расстояние, на которое смещаются атомы С. Диффузия происходит интенсивнее, поэтому увеличиваются размеры кристаллов Ф и Ц. Такая стр-ра наз. Сорбит отпуска.

В рез-те повышается пластичность, снижается твёрдость и прочность.