Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ѕрименение серых чугунов




Ќаличие графитных включений ослабл€ет металлическую ос≠нову серых чугунов и снижает их прочность, как из-за уменьшени€ работающего сечени€ металлической основы, так и из-за того, что кра€ графитных включений €вл€ютс€ концентраторами напр€жений, способству€ разрушению чугуна. —опротивление при раст€жении, изгибе и кручении в основном определ€етс€ формой, размером и ко≠личеством графитных включений.

ѕри сжатии серых чугунов форма, количество и размеры гра≠фитных включений практически не оказывает вли€ни€ на предел прочности, который оказываетс€ близким к пределу прочности стали и зависит главным образом от типа металлической основы. ѕроч≠ность серых чугунов при сжатии в 3-5 раз больше, чем при раст€же≠нии. ѕоэтому серые чугуны рекомендуетс€ использовать дл€ изде≠лий, работающих в основном на сжатие.

√рафитные включени€, нарушающие сплошность металличе≠ской основы, делают чугуны малочувствительными к различным внешним концентраторам напр€жений (дефекты поверхности, над≠резы, выточки и т.д.), то есть делают детали из серых чугунов не-подтверженными усталостным разрушени€м.

√рафитные включени€ улучшают обрабатываемость чугунов резанием.

ѕри работе чугуна в парах трени€ чугун, изнашива€сь, создает полости, заполн€емые смазочным маслом, что повышает ан≠тифрикционные свойства чугуна.

√рафитные включени€ в серых чугунах увеличивают демпфирующую способность изделий из них, то есть их внутреннее трение, или, иначе говор€, способность чугунов рассеивать подводимую к нему энергию механических колебаний, что снижает шумы при работе машины с такими детал€ми.

¬ысокопрочный чугун широко используют в автостроении и дизелестроении дл€ коленчатых валов, крышек цилиндров и других деталей, в т€желом машиностроении - дл€ деталей прокатных ста≠нов, в кузнечно-прессовом оборудовании, в химической и нефт€ной промышленности.  овкий чугун примен€етс€ дл€ изготовлени€ деталей, работающих при ударных и вибрационных нагрузках.

 ќЌ“–ќЋ№Ќџ≈ ¬ќѕ–ќ—џ

1. „ем отличаетс€ чугун от стали?

2.„ем отличаютс€ белые и серые чугуны и как они получаютс€?

3. ак классифицируютс€ белые чугуны?

4.„то такое ледебурит и как измен€ютс€ его структурные составл€ющие в зависимости от температуры?

5. Ќазовите структуры доэвтектического, эвтектического и заэвтектического белого чугуна.

 

 

6. «ј јЋ ј

6.1.  –ј“ »≈ “≈ќ–≈“»„≈— »≈ —¬≈ƒ≈Ќ»я.

 

«акалка стали - это термическа€ обработка стали, котора€ примен€етс€ дл€ получени€ максимально возможной твердости и прочности стали.

¬ зависимости от температуры нагрева закалку называют полной и неполной. ѕри полной закалке происходит полное фазовое превращение т.е. сталь при нагреве перевод€т в однофазное аустенитное состо€ние.

ѕолной закалкой подвергают доэвтектоидные стали, нагрева€ их выше критической температуры GS (јс3) на 30-50∞— (рис.6.1.)

ѕри неполной закалке происходит неполна€ фазова€ перекристаллизаци€, т.е. сталь нагревают до межкритических температур - между –S  (јс1) и GS (јс3) или между –S  (јс1) и S≈ (јсm). «аэвтектоидные стали подвергают неполной закалке, нагрева€ их выше линии –S  (јс1) на 30-50∞— (рис.6.1.).

 

 

 

 

 

 

¬рем€ нагрева и выдержки детали в печи при закалке зависит от температуры нагрева, формы и размеров детали. (табл.6.1).

“аблица 6.1

 

 

 

ќхлаждение стали при закалке производ€т с большой скоростью (несколько сотен градусов в секунду). ѕри такой высокой скорости охлаждени€ диффузи€ углерода в кристаллической решетке железа произойти не успеет, а кристаллическа€ решетка g- железа, путем сдвига атомов железа друг относительно друга на рассто€нии меньше межатомных, перестраиваетс€ в a-железо. “ак как диффузи€ атомов углерода и железа отсутствует, т.е. процесса €вл€етс€ бездиффузионным, то содержание углерода в решетке a-железа будет равно содержанию углерода в решетке g- железа аустенита в результате чего решетка a-железа оказываетс€ пересыщенной углеродом, деформируетс€ и становитс€ тетрагональной (рис.6.2).

Ёта нова€ фаза с тетрагональной кристаллической решеткой железа называетс€ мартенситом.

ћартенсит - это пересыщенный твердый раствор внедрени€ углерода в a-железо. ћартенсит имеет высокую твердость, в основном, из-за пересыщени€ решетки a-железа углеродом и его твердость возрастает с увеличением содержани€ углерода. “ак как целью закалки €вл€етс€ получение максимально возможной твердости и прочности стали, то охлаждение стали при закалке необходимо проводить с такой скоростью, чтобы получить мартенситную структуру.

—корость охлаждени€ зависит, в основном, от содержани€ в стали легирующих элементов и определ€етс€ диаграммой изотермического превращени€ аустенита (рис.6.3).

ƒиаграмма изотермического превращени€ стали ”8 состоит из следующих областей.

I - область устойчивого аустенита.

II - область неустойчивого переохлажденного аустенита.

III - область распада аустенита на феррито-цементитную смесь.

IV - область продуктов распада аустенита на феррито-цементитную смесь.

V - область бездиффузионного превращени€ аустенита в мартенсит.

ƒве —-образные кривые 1 и 2 на диаграмме указывают, соответственно, врем€ начала и конца распада аустенита на феррито-цементитную смесь.

ƒве горизонтальные линии ћн и ћк на диаграмме указывают, соответственно, температуру начала и конца бездиффузионного превращени€ аустенита в мартенсит.

Ќаименьшей устойчивостью переохлаждаемый аустенит обладает при ~ 550∞—. ѕревращени€ в интервале температур јr1 - 550∞C называют перлитным, а в интервале 550∞— - ћн промежуточным или бейнитным.

¬ области перлитного превращени€ аустенит, в зависимости от степени переохлаждени€ превращаетс€ в феррито-цементитную смесь пластинчатого строени€ различной степени дисперсности, под которой понимаетс€ суммарна€ толщина расположенных р€дом пластин феррита и цементита.

ѕерлит - крупнодисперсна€ смесь пластинок феррита и цементита с суммарной толщиной пластинок 8-10 микрон.

—орбит - среднедисперсна€ смесь пластинок феррита и цементита с суммарной толщиной пластинок 6-8 микрон.

“ростит - мелкодисперсна€ смесь пластинок феррита и цементита (смесь высокой степени дисперсности) с суммарной толщиной пластинок 2-4 микрона.

— увеличением скорости охлаждени€ возрастает дисперсность феррито-цементитной смеси, что приводит к увеличению прочности и твердости стали и уменьшению ее пластичности.

ѕри скорост€х охлаждени€ больше критической скорости охлаждении Vкр, аустенит переохлаждаетс€ до температуры начала мартенситного превращени€ ћн и начинаетс€ мартенситное превращение.

 ритическа€ скорость охлаждени€ или критическа€ скорость закалки Vкр - это минимальна€ скорость охлаждени€ при которой происходит бездиффузионное превращение аустенита в мартенсит.

ћартенсит зарождаетс€ на границе зерна аустенита и в виде линзообразной пластины прорастает через все зерно аустенита. «атем образуютс€ следующие пластины мартенсита, которые расположены под определенным углом к ранее образовавшимс€ пластинам мартенсита, т.е. образование мартенсита происходит не за счет роста ранее образовавшихс€ пластин мартенсита, а за счет образовани€ новых пластин мартенсита. ѕластины мартенсита выгл€д€т под микроскопом в виде иголок (рис.6.4а) и поэтому говор€т, что мартенсит имеет игольчатую структуру, причем размер игл мартенсита тем больше, чем больше исходное зерно аустенита.

ѕри перегреве стали вырастает зерно аустенита и при закалке получитс€ крупноигольчатый мартенсит (рис.6.4в).

ќбразование мартенсита происходит с увеличением объема и поэтому аустенит остаточный будет находитс€ в напр€женном состо€нии.

≈сли охлаждение стали в области V мартенситного превращени€ прекратить и дать выдержку, то структура стабилизируетс€ и при дальнейшем охлаждением мартенситное превращение либо вообще не происходит, либо происходит с задержкой и не в полном объеме. ƒл€ того, чтобы мартенситное превращение прошло наиболее полно, сталь необходимо непрерывно охлаждать до линии конца мартенситного превращени€ (закалка холодом).

ћикроструктура закаленной стали зависит от температуры нагрева и скорости охлаждени€. Ќагрев до рекомендуемых температур јс3 + (30Е50)∞— доэвтектоидных сталей при полной и јс1 + (30Е50) ∞C заэвтектоидных сталей при неполной закалке позвол€ет получить структуру мелкоигольчатого мартенсита (рис.6.4а) и мартенсита и вторичного цементита (рис.6.4б).

ќхлаждение при закалке со скоростью меньше критической вызывает образование нар€ду с мартенситом, тростита (рис.6.4д), что приводит к уменьшению твердости стали.

 

–ис.6.4 ћикроструктура закаленной стали и ее условна€ зарисовка:

а) мартенсит мелкоигольчатый;

б) мартенсит + цементит;

в) мартенсит крупноигольчатый (перегрев стали);

г) мартенсит + феррит (недогрев стали);

д) мартенсит + тростит (замедленное охлаж≠дение)

 

”глеродистые стали имеют высокую критическую скорость закалки Vкр и поэтому их закаливают в воде или водных растворах солей со скоростью охлаждени€ 600∞—/сек. и выше.

Ћегирующие элементы в легированных стал€х, за исключением кобальта, повышают устойчивость аустенита, что приводит к смещению вправо линии начала превращени€ аустенита в феррито-цементитную смесь на диаграмме изотермического превращени€ аустенита легированных сталей, что, в свою очередь, приводит к уменьшению критической скорости закалки легированных сталей. ѕоэтому легированные стали закаливают в масле со скоростью охлаждени€ ~ 150∞—/сек.

 

 ќЌ“–ќЋ№Ќџ≈ ¬ќѕ–ќ—џ

 

1. „то называетс€ закалкой стали?

2.  ака€ скорость называетс€ критической скоростью закалки?

3.  акую структуру имеет доэвтектоидна€ сталь после закалки при Vохл.>Vкр.?

4.  ак определить температуру закалки доэвтектоидной, эвтектоидной и заэвтектоидной сталей?

5.  ак вли€ет на твердость закаленной стали, увеличение количества углерода в стали?

6.  акое строение имеет мартенсит под микроскопом?

7. —таль ”12, температура нагрева јс1 - (30Е50)∞—.  ака€ сформируетс€ структура при закалке?

8. „то такое мартенсит?

9.  акие стали требуют полной, неполной закалки?

10. —таль 50, температура нагрева јс1 - јс3, Vохл.> Vкр.  ака€ формируетс€ структура?

11.  акую структуру имеет сталь ”12 после неполной закалки при Vохл.³ Vкр..  ака€ формируетс€ структура?

12. ¬ какой среде охлаждаютс€ углеродистые и легированные стали на мартенсит?

13. „то называетс€ сорбитом, троститом?

14. „то называетс€ ферритом, аустенитом, цементитом, мартенситом?

15.  аков механизм эвтектоидного, мартенситного превращений?

16. „ем отличаютс€ структуры перлита, сорбита и тростита?

17. Ќазовите особенности мартенситного превращени€?

18.  акова природа высокой твердости мартенсита?

19. «ависит ли твердость мартенсита от скорости охлаждени€?

20. ѕочему в закаленной стали присутствует аустенит остаточный?

21. ƒл€ чего проводитс€ обработка холодом закаленной стали?

22. ¬ли€ет ли врем€ изотермической выдержки на количество и твердость мартенсита?

 

7.ќ“ѕ”— 

 

7.1. ѕ–≈¬–јў≈Ќ»я ѕ–» ќ“ѕ”— ≈ —“јЋ≈…

—таль, закаленна€ на мартенсит, обладает сложным полем оста≠точных напр€жений, имеет высокую твердость и склонность к хрупко≠му разрушению. ѕоэтому непосредственно после закалки стали не могут быть использованы дл€ эксплуатации и подвергаютс€ окончатель≠ной операции термической обработки - отпуску.

ѕроцесс нагрева закаленной стали до температур ниже критичес≠кой точки јс1, выдержки при выбранных температурах и последующего охлаждени€, как правило на воздухе, называетс€ отпуском стали.

—труктура закаленной стали состоит из двух неустойчивых фаз: мартенсита и остаточного аустенита. ѕоэтому при длительном выле≠живании при.комнатной температуре и особенно нагреве неустойчива€ структура закаленной стали стремитс€ перейти в более устойчивое состо€ние, т.е. в структуру, состо€щую из ферритоцементитной сме≠си.

ѕри нагреве закаленной стали происход€т процессы диффузии углерода из пересыщенной решетки мартенсита, что приводит к уменьшению степени ее тетрагональности, снижению остаточных внутренних напр€жений в стали и образованию карбидных частиц.—корость процесса распада_мартенсита и количество углерода в нем завис€т от температуры нагрева. „ем выше температура нагрева мартенсита, тем больше скорость распада и тем меньше углерода будет оставатьс€ в нем.

¬ зависимости от температуры нагрева существует три вида отпуска.

Ќизкий отпуск - нагрев закаленной стали до температур 170... 220∞—. Ќизкий отпуск предназначаетс€ дл€ частичного сн€ти€ внутренних напр€жений и повышени€ в€зкости и пластичности стали без заметного снижени€ ее твердости (рис.7.1).

 

–ис 7.1. ¬ли€ние температуры отпуска на механические свойства стали

 

Ётому виду отпуска подвергают мерительный и режущий инструмент, работающий в услови€х безударной нагрузки: метчики, плашки, рез≠цы чистовой-обработки и т.д.; детали, прошедшие химико-термичес≠кую обработку: цементацию, азотирование, цианирование и т.д. ѕри низком отпуске углерод частично удал€етс€ - диффундирует из пересыщенной решетки мартенсита с образованием включений промежу≠точных карбидов типа Fеx—. ѕри этом уменьшаетс€ степень тетрагональности решетки и, как следствие, снижаютс€ остаточные напр€≠жени€. ћартенсит закалки переходит в мартенсит отпуска. «начитель≠ных изменений в микроструктуре не происходит. ћартенситные иглы тер€ют свои ранее резкие очертани€.

—редний отпуск - нагрев закаленной стали до температур 270......350 (400)∞—. —редний отпуск предназначаетс€ дл€ почти полного сн€ти€ внутренних напр€жений, повышени€ упругих и пластических свойств стали. Ётому виду отпуска подвергаютс€ инструмент, рабо≠тающий в услови€х ударной нагрузки: долб€ки, строгальные резцы, резцы дл€ черновой обработки дерева, слесарный инструмент и т.д. (максимальный нагрев до 3500—), детали машин, к которым предъ€вл€ютс€ требовани€ высоких упругих свойств: рессоры, пружины и др. (температура нагрева 400∞—).

ѕри среднем отпуске, особенно при максимальных температурах, избыточный углерод покидает кристаллическую решетку Fe-a, в результате почти полностью устран€ютс€ тетрагональность решетки и остаточные напр€жени€, мартенсит превращаетс€ в феррит, а выделившийс€ из мартенсита углерод образует устойчивый карбид железа Fe3C. ќстаточный аустенит превращаетс€ в мартенсит отпуска, который затем распадаетс€ на ферритоцементитную смесь - тростит отпус≠ка.

ѕри среднем отпуске происходит качественное изменение струк≠туры закаленной стали: из мартенсита закалки и остаточного аустенита образуетс€ тростит отпуска - ферритоцементитна€ смесь с вы≠сокой степенью дисперсности.

ѕрименимость среднего отпуска дл€ упругих элементов конст≠рукций объ€сн€етс€ достижением оптимального комплекса свойств: модуль упругости еще достаточно велик, а хрупкость, за счет распа≠да мартенсита, устранена. ѕри среднем отпуске значительное (до 30%)падение твердости и незначительное увеличение пластичности (рис.7.1) происход€т в основном за счет устранени€ тетрагональности, дефектов кристаллической решетки и остаточных напр€жений.

¬ысокий отпуск - нагрев закаленной стали до температур 500...700∞—. ¬ысокий отпуск предназначаетс€ дл€ получени€ одно≠родной мелкозернистой структуры стали и обеспечени€ наилучшего сочетани€ прочности, пластичности и ударной в€зкости (до 600∞—). ƒвойна€ термическа€ обработка, состо€ща€ из закалки и последую≠щего высокого отпуска (до 600∞—), существенно улучшает общий комплекс механических свойств, €вл€етс€ основным видом термичес≠кой обработки конструкционных сталей и называетс€ улучшением стали. ”лучшению подвергаютс€ такие детали, как шестерни, валы, траверсы, плунжеры, и т.д.

ѕри высоком отпуске, нар€ду с процессами распада закалочных структур (мартенсита и остаточного аустенита) в ферритоцементитной смеси наблюдаютс€ процессы коалесценции (укрупнени€) и сфероидизации (округлени€) частиц цементитной фазы. ”меньшаетс€ коли≠чество цементитных включений в ферритной матрице и увеличиваютс€ их размеры, т.е. снижаетс€ степень дисперсности структуры. “ака€ смесь феррита и цементита средней дисперсности зернистого строе≠ни€ называетс€ сорбитом отпуска, в отличие от сорбита закалки, имеющего пластинчатое стро≠ение. ѕри высоком отпуске происходит падение твердости (до 50%)закаленной стали при значительном увеличении пластичности и удар≠ной в€зкости (рис.7.1.), максимальные значени€ которых достигаютс€ при температуре отпуска 700∞—.

ѕеред обработкой резанием примен€ют высокий отпуск (до 700∞—), резко снижающий твердость предварительно закаленной стали и износ режущего инструмента. „астицы карбидов оказываютс€ укрупненными. “ака€ структура именуетс€ перлитом отпуска в отличие от пластин≠чатого перлита, получающегос€ при непрерывном охлаждении стали из области аустенита.

—нижение прочности и увеличение пластичности происходит в ос≠новном за счет увеличени€ количества плоскостей скольжени€ в фер≠рите, свободных от цементитных включений, т.е. устранени€ преп€т≠ствий дл€ перемещени€ дислокаций.

“аким образом, на свойства отпущенной стали вли€ют температу≠ра отпуска и врем€ выдержки при той или иной температуре, способствующие протеканию диффузионных процессов. Bрем€ выдержки опре≠дел€етс€ из расчета 2...3 мин на 1 мм толщины обрабатываемого из≠дели€ или образца.

 

 ќЌ“–ќЋ№Ќџ≈ ¬ќѕ–ќ—џ

1. ѕосле какой термической обработки проводитс€ отпуск?

2. ¬ чем заключаетс€ распад мартенсита и при каком виде отпуска он заканчиваетс€?

3. ќт каких факторов завис€т свойства отпущенной стали?

4. ѕри какой температуре отпуска обеспечиваетс€ максимальна€ твердость?

5.  акова разница в строении тростита и сорбита после закалки и после отпуска?

6. ѕри каком виде отпуска идет коалесценци€ и сфероидизаци€ цементитных частиц?

7.  ака€ структура формируетс€ при низком, среднем и высоком отпуске?

8. „то такое улучшение стали?

9. Ќа какие фазы распадаетс€ мартенсит при отпуске?

10. „ем отличаетс€ тростит отпуска от сорбита отпуска?

11.„ем отличаетс€ мартенсит закалки от мартенсита отпуска?

12.  акому виду отпуска подвергаютс€ инструментальные стали, ра≠ботающие в услови€х ударной и безударной нагрузок?

13.  акому виду отпуска подвергаютс€ рессоры и пружины?

 

8. ќ“∆»√

 

8.1. ѕ–≈¬–јў≈Ќ»≈ ѕ–» ќ“∆»√≈

 

÷ель любого процесса термической обработки состоит в том, чтобы нагревом до определенной температуры и последующим охлаж≠дением вызвать требуемое изменение строени€ металла и получить заданные свойства. ≈сли охлаждение ведетс€ медленно, то превра≠щение аустенита в смесь перлита и феррита пройдет достаточно полно вследствие развити€ диффузионных процессов, и фазовый сос≠тав будет соответствовать равновесному состо€нию. Ќапример, струк≠тура, состо€ща€ из крупных зерен феррита и перлита, кака€ часто бывает после лить€ и ковки, в результате термической обработки будет состо€ть из мелких зерен феррита и перлита. ќсновой дл€ изучени€ термической обра≠ботки стали €вл€етс€ диаграмма железо-углерод (рис.8.1).

ќбщеприн€тые обозначени€ критических точек:

јс1- соответствует линии –S ,

јс3 - соответствует линии GS,

јсm- соответствует линии ES.

ќтжиг заключаетс€ в нагреве стали до определенной температуры, выдержке и последующем медленном охлаждении с печью со ско≠ростью 20-30 град/ч.

¬следствие медленного охлаждени€ сталь приобретает структу≠ру, близкую к равновесию. —ледовательно, после отжига углеродис≠той стали получаютс€ структуры, указанные на диаграмме железо-углерод:

доэвтектоидна€ сталь - феррит + перлит,

эвтектоидна€ сталь - перлит,

заэвтектоидна€ сталь - перлит + цементит.

 

–ис. 8.1 Ћева€ часть диаграммы железо-углерод. ”казана температура нагрева при разных видах термической обработки

–азличают следующие виды отжига:

 

ѕолный отжиг заключаетс€ в нагреве доэвтектоидной стали на 30...50∞— выше линии (GS), выдержке при этой температуре дл€ пол≠ного прогрева металла и завершени€ фазовых превращений и последу≠ющем медленном охлаждении. —опровождаетс€ полной фазовой пере≠кристаллизацией (‘ Ђј).

—корость нагрева при термической обработке зависит от хими≠ческого состава, формы и размеров изделий. „ем сложнее форма, больше размер издели€, выше содержание углерода и легирующих эле≠ментов, уменьшающих теплопроводность, тем медленнее следует наг≠ревать сталь, чтобы избежать возникновени€ трещин за счет терми≠ческих напр€жений, образующихс€ вследствие разности температур внутренних и наружных слоев детали или заготовки.

ѕолный отжиг примен€етс€ дл€ см€гчени€ стали перед обработ≠кой резанием, дл€ сн€ти€ напр€жений и устранени€ пороков струк≠туры. Ќапример, при литье и сварке образуетс€ крупнозерниста€ структура с игольчатым ферритом и пониженными механическими свойствами, котора€ получила название видманштеттовой, при гор€чей пластической деформа≠ции наблюдаетс€ неоднородное распределение феррита вокруг зерен перлита, что резко снижает прочность стали; при большой степени холодной пластической дефор≠мации образуетс€ строчечна€ структура, котора€ ведет к анизотропии, т.е. различию свойств металла вдоль и поперек волокон.

Ќеполный отжиг отличаетс€ от полного тем, что сталь нагре≠ваетс€ до температуры выше јс1, но ниже јс3. ѕолной фазовой пере≠кристаллизации не происходит, следовательно, устранить дефекты структуры, св€занные с нежелательным размером и формой зерна, невозможно.

Ќеполный отжиг дл€ доэвтектоидной стали примен€етс€ дл€ сн€≠ти€ напр€жений и улучшени€ обрабатываемости и позвол€ет экономить тепловую энергию.

«аэвтектоидна€ сталь не отжигаетс€ по режиму полного отжига с нагревом выше јсm, так как при медленном охлаждении выдел€≠етс€ груба€ сетка вторичного цементита, котора€ ухудшает механи≠ческие свойства стали. ƒл€ заэвтектоидной стали примен€етс€ не≠полный отжиг. ѕри нагреве до јс1 + (30...50)∞— в аустените остает≠с€ большое число нерастворившихс€ включений цементита перлита, которые способствуют образованию зернистого перлита при охлажде≠нии. »нструментальна€ сталь со структурой зернистого перлита обладает наименьшей твердостью, наилучшей обрабатываемостью резанием и менее склонна к перегреву при закалке.

»зотермический отжиг заключаетс€ в нагреве стали до јс3 +(30...50)∞— и выдержке при этой температуре. «атем деталь быстро переноситс€ в печь или ванну с жидкой разогретой солью или рас≠плавленным свинцом с температурой 690...700∞— (ниже јс1) и выдерживаетс€ до полного распада аустенита. ѕоследующее охлаждение производитс€ на воздухе.

“ак как аустенит распадаетс€ в печи или в ванне при посто€н≠ной температуре, то получаетс€ более однородна€ структура. ћеха≠нические свойства при изотермическом отжиге получаютс€ почти та≠кими же, как и при полном отжиге. ѕреимущество изотермического отжига - в сокращении продолжительности отжига почти вдвое за счет этапа охлаждени€ и получении более однородной структуры и свойств по сечению издели€.

»зотермическое превращение аустенита доэвтектоидной стали описываетс€ диаграммой (рис.8.2,в).

Ћини€ I - начало превращени€ переохлажденного аустенита с образованием феррита.

Ћинии 2,3- начало и конец превращени€ переохдажденного аустенита с образованием ферритоцементитной смеси (перлита).

Ћинии ћн и ћк Цначало и конец мартенситного превращени€ (јЃћ).

–ис. 8.2. —хема термообработки доэвтектоидной стали:

а) лева€ часть диаграммы железо-углерод;

в) диаграмма изотермического превращени€ аустенита;

V1- отжиг при непрерывном охлаждении;

V2-охлаждение при изотермическом отжиге;

V3-охлаждение при нормализации.

 

Ќа диаграмме показаны скорости охлаждени€ V, соответствую≠щие различным видам термической обработки.  ритическа€ скорость закалки Vкр. €вл€етс€ граничной скоростью охлаждени€ между диф≠фузионным и бездиффузионным превращени€ми переохлажденного аусте≠нита.

–екристаллизационный отжиг примен€етс€ дл€ сн€ти€ наклепа и восстановлени€ пластичности металла после холодной деформации.

Ќагрев производитс€ до температуры, равной (0,4...0,45) “пл, т.е. 450...650∞— (ниже јс1), затем следует выдержка и медленное охлаждение с печью. ¬ результате рекристаллизационного отжита вместо деформированных образуютс€ новые равноосные зерна, остаточные напр€жени€ снимают≠с€, твердость понижаетс€, а пластичность увеличиваетс€.

√емогенизирущий (диффузионный) отжиг заключаетс€ в нагреве стали до 1100...1200∞—, длительной выдержке при указан≠ной температуре и последующем медленном охлаждении. ѕримен€етс€ дл€ устранени€ дендритной и зональной неоднородностей по хими≠ческому составу (ликвации) в литых заготовках.

ѕримен€етс€ дл€ устранени€ дендритной и зональной неоднородностей по хими≠ческому составу (ликвации) в литых заготовках.

ѕри длительной выдержке в области высоких температур наблю≠даетс€ интенсивный рост зерна, привод€щий к снижению механичес≠ких свойств. ƒл€ исправлени€ структуры и улучшени€ свойств тре≠буетс€ дополнительна€ термическа€ обработка (обычно нормализа≠ци€ или полный отжиг).

Ќормализаци€ заключаетс€ в нагреве доэвтектоидной стали до јс3 + (40...50)∞—, заэвтектоидной - до јсr+(50...60)∞— (рис.8.2). ѕосле выдержки охлаждение производитс€ на воздухе.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 795 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћаской почти всегда добьешьс€ больше, чем грубой силой. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

1475 - | 1314 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.087 с.