III аттестация.
Термическая обработка стали? Отжиг стали. Закалка стали, выбор температуры. Закалочные среды. Методы закалки. Отпуск стали, виды и назначения отпуска. Влияние закалки и отпуска на механические свойства стали.
Конструкционные стали? Маркировка сталей, виды и классификация. Инструментальные, шарикоподшипниковые стали. Стали из режущего, измерительного инструмента.
Термическая обработка – нагрев стали до определенной температуры, выдержки, охлаждения изделий с различной скоростью (в различной среде), с целью изменения структуры и свойство в заданном направлении.
В основу термообработки положено полиморфизм железа.
На основе твердых металлов:
-Feα
-Feɤ
В ТО присутствуют 3 критические точки:
I.Нижняя: АС1 – PSK
II.Верхняя: АС3 – GS
AСТ – SE
Виды ТО:
I.Отжиг:
а) отжиг I-го рода
- диффузионный
- рекристаллизация
б) отжиг II-го порядка:
- полный
- неполный
- нормализация
II.Закалка
- полная
- неполная
III.Отпуск
- низкий
- средний
- высокий
Диффузионный отжиг – нагрев до температуры (1100-12000С) или ниже линии «солидус» на 100-1500С, выдержка с медленным охлаждением.
Для крупных стальных отливок, для устранения химической неоднородности в дендритных кристаллах.
Сталь 35 (Л) – литье
Рекристаллизационный отжиг – нагрев выше температуры рекристаллизации 650-7000С. Применяют для снятия наклепа.
Трекр=0,6×Тспл (выдержка и медленное охлаждение)
Среди деформируемых зерен появляются центры кристаллизации, вокруг них строиться заново кристаллизация решетки структуры самовосстанавливающиеся.
Наклеп – это упрочнение Mt в процессе холодной пластической деформации (при прокатке, волочении, штамповке).Mt приобретает высокую прочность и твердость.
Полный отжиг – нагрев выше линии GSK (AC3, AC1) на 30-500, выдержка и охлаждение в печи.
Повышается пластичность, вязкость и снижается твердость и прочность, измельчение зерен, убираются внутреннее напряжение.
Неполный отжиг – нагрев выше линии PSK (AC1) на 30-500 и охлаждение в печи, убираются внутреннее напряжение, образуется зернистый перлит, улучшается обрабатываемость резанием.
Нормализация – нагрев выше линии GSE (AC3, AСТ) на 30-500, выдержка и охлаждение на воздухе.
Получаем полную фазовую перекристаллизацию стали, устраняем крупнозернистую структуру, которую получили при литье, ковки или штамповки. «Н» – снижает твердость, прочность.
Закалка
Полная закалка – применяется в доэффтектоидных сталях.
Неполная закалка – применяется в заэффтектоидных сталях.
Закалки – нагрев выше линии GSK на 30-500С, охлаждение углеродистых сталей в холодной среде – структура мартенситная, легированные стали – охлаждаем в минеральной массе. – структура троасти.
Мартенсит – перенасыщенный твердый раствор углерода Feα с искаженной кристаллической решеткой.
Цель закалки: повышение твердости, прочности, снижение вязкости, пластичности.
Охлаждение в воде 400-14000С
Легированные стали – 10-1500С
Отпуск
Отпуск – всегда делают после закалки.
I.Низкий отпуск – нагрев до температуры 150-2500С, выдержки 2,5 часа на воздухе.
Получаем структуру: мартенсит отпуска.
Применяется: для режущего и измерительного инструмента, для штамповочных сталей и цементируемых изделий.
От материала требуется максимальная твердость с удовлетворительной вязкостью.
II.Средний отпуск – нагрев до температуры 350-5000С, выдержка, охлаждение в воде.
Структура: троастит отпуска.
Применяется: для рессор, пружин, штампованных сталей.
Получаем: усредненные механические свойства.
III.Высокий отпуск – нагрев от 500-6800С, выдержка, охлаждение.
Структура: сарбит
Применяется: для среднеуглеродистых сталей от 0,3-0,5% углерода, для деталей, которые испытывают динамические и циклические нагрузки.
Получаем: максимальную вязкость с удовлетворительной твердостью.
Закалка с высоким отпуском – улучшение стали.
Стали малоуглеродистые до 0,3% - закалке не подвергаются.