Дефекты отпуска стали

Повышенная твёрдость стали наблюдается в результате отпуска при заниженной температуре или недостаточной выдержке. Повторный отпуск при соблюдении режима обеспечит снижение твердости до требуемого значения.

Снижение твердости и прочности стали при отпуске – результат завышения температуры отпуска. Исправить дефект можно, проведя отжиг, повторную закалку и отпуск, соблюдая параметры режимов термообработки.

При определенной температуре отпуска и скорости охлаждения после отпуска у некоторых сталей снижается ударная вязкость. Это явление называется отпускной хрупкостью. Различают отпускную хрупкость I и II рода.

Отпускная хрупкость I рода наблюдается при отпуске углеродистых доэвтектоидных и легированных сталей в интервале температур 250…400ºС. Причина – более интенсивное выделение карбидов из мартенсита по границам зерна, чем внутри зерна. Устраняется хрупкость I рода отпуском при более высокой температуре или при увеличении выдержки, т.к. в этих случаях структура по сечению зерна выравнивается.

Отпускная хрупкость II рода проявляется при медленном охлаждении сталей, легированных Mn, Cr, Ni после высокого отпуска. Причина – при медленном охлаждении успевают выделиться по границам зерен хрупкие частицы фосфидов, карбидов. Дополнительное легирование стали Mo (0,2…0,3 %) или W (0,6…1%) и быстрое охлаждение (в масле или воде) стали после отпуска позволяют сохранить высокую ударную вязкость.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с сущностью отпуска, его видами и применением (по пособию).

2. Измерить твёрдость закаленных образцов, занести данные в таблицу 2.

3. Выбрать параметры различных видов отпуска и записать их в таблицу 2.

Таблица 2 - Результаты испытаний

Номер образца	Марка стали	После закалки		Отпуск
		Структура	НRC	Вид	Температура, ºС	Общее время, мин.	Охлаждающая среда	Структура после отпуска	HRC

4. Загрузить образцы в нагревательные печи.

5. Провести низкий отпуск по цветам побежалости (под руководством преподавателя или учебного мастера).

6. Извлечь образцы из печей, охладить и подготовить к измерению твердости.

7. Измерить твердость после отпуска, записать данные в табл. 2.

8. Построить график влияния температуры отпуска на твердость закаленной стали.

9. Ознакомиться по комплекту фотографий микроструктур или с помощью металлографического микроскопа с микроструктурой стали после различных режимов отпуска.

10. Оформить отчет.

Содержание письменного отчета

1) указать цель работы;

2) описать стальные образцы в исходном состоянии (марка стали, микроструктура, твердость);

3) нарисовать схемы микроструктур отпущенных образцов, указать их твердость и ударную вязкость;

4) описать превращение в стали при отпуске, вызвавшие изменение твердости и ударной вязкости;

5) нарисовать графики зависимости твердости и ударной вязкости от температуры отпуска;

6) написать выводы по результатам работы.

Контрольные вопросы

1. Что такое отпуск?

2. Назовите виды отпуска, их режимы; каково влияние отпуска на механические свойства закаленной стали и назначение каждого отпуска?

3. Каковы причины изменения механических свойств закаленной стали в процессе её отпуска?

4. В каких случаях после закалки детали подвергают низкому, среднему и высокому отпуску? Какая при этом образуется структура стали? Каковы её свойства?

5. Как называется в практике термическая обработка, состоящая из закалки и высокого отпуска? Какие свойства она обеспечивает? Для каких деталей автомобильной и с.-х. техники применяется?

6. Укажите режимы отпусков, обеспечивающие: наибольшую твердость и прочность; высокий предел упругости и выносливости; максимальную пластичность и вязкость.

7. Чем отличаются структуры стали после отпуска от таких же структур, полученных при охлаждении аустенита?

8. Какие дефекты возможны при отпуске стали? Причины этих дефектов и методы их устранения.