30. Тмо. Влияние на структуру и свойства.

ТМО – сочетание пластической деформации, нагрева и охлаждения в определенной последовательности, при которой формирование окончательной структуры и свойств происходит в условиях повышенной плотности дефектов.

Основные упрочняющие факторы при ТМО:

1. повышение плотности дислокаций при равномерном их распределении;

2. создание дислокационных барьеров в виде границ зерен, блоков, поверхностей раздела;

3. измельчение зерна;

4. увеличение дисперсности второй фазы (карбидов и др.);

5. полиморфные превращения.

Классификация по принципу чередования деформации и нагрева.

1. предварительная ТМО – деформация предшествует ТО;

2. деформация одновременно с ТО: ВТМО (высокотемпературная), НТМО (низкотемпературная), ВТМИЗО (высокотемпературная ТМО с изотермическим распадом);

3. деформация после ТО; (более равномерное распределение дислокаций, более однородная тетрагональность решетки)

4. деформация до и после ТО.(распад на пластинчатый сорбит – для канатной проволоки)

ВТМО – нагрев в аустенитную область, пластическая деформация А, закалка, низкий отпуск. Происходит динамическая рекристаллизация. Повышается плотность дислокаций, повышается прочность. Оптимальные степени деформации 25-35%. Получается наиболее оптимальное сочетание пластичности и вязкости.

НТМО – нагрев в аустенимную область, резкое охлаждение, деформирование переохлажденного А. Прочность и концентрация дислокаций выше, чем при ВТМО, но ниже пластичность. Недостатки: большие усилия при деформации, повышенный износ инструмента, обработка возможна для повышеннолегированных сталей, у которых С‑образные кривые расположены далеко вправо.

После ВТМИЗО наблюдается сильная ориентировка цементитных пластин (вдоль деформации), высокая анизотропия свойств.

32. Виды и режимы отжига. Структурные изменения. Примеры продукции.

Отжиг – нагрев стали с последующим медленным охлаждением с целью получения перлитной структуры.

Виды отжига:

Отжиг 1 рода может включать процессы гомогенизации, рекристаллизации и снятия остаточных напряжений. Характерной особенностью является то, что указанные процессы происходят независимо от того, протекают в сплавах фазовые превращения или нет. Поэтому отжиг первого рода можно проводить при температурах выше или ниже температур фазовых превращений.

Отжиг 2 рода (фазовая перекристаллизация) заключается в нагреве стали до температур выше точек А₃ или А₁, выдержке и последующем, как правило, медленным охлаждении. В результате отжига протекающие фазовые превращения приближают сталь к практически равновесному структурному состоянию: Ф+П – в доэвтектоидных сталях,

П – в эвтектоидной стали,

П + вторичный Ц – в заэвтектоидных сталях. После отжига сталь обладает низкой твердостью и прочностью при достаточной пластичности. Фазовая перекристаллизация, происходящая при отжиге, измельчает зерно и устраняет строчечность, которая образуется при окончании горячей деформации, и другие неблагоприятные структуры стали.

Режимы отжига:

1. Полный отжиг – нагрев выше А₃ с перегревом 20 – 40°С, длительная выдержка, медленное охлаждение вместе с печью. Происходит полная фазовая перекристаллизация. Применяют для доэвтектоидных сталей; сортового проката, поковок и фасонных отливок.

2. Сфероидизирующий (неполный) отжиг – нагрев на 20-40°С выше А₁ Цель – сфероидизация карбидной фазы. Применяют для заэвтектоидных сталей; автоматных сталей; шарикоподшипниковых сталей.

3.Циклический отжиг – отжиг с колебанием температур в пределах 690-730°С, охлаждение на воздухе.

4. Изотермический отжиг – нагрев стали до температуры А₃ +(50-70)°С, затем быстро охлаждают до 620-660°С, выдержка, охлаждение на воздухе. Преимущества – экономичнее по сравнению с полным отжигом, однороднее структура. Применяют для легированных сталей; для штамповок, заготовок инструмента и других изделий небольших размеров.

5.Низкий отжиг – нагрев на 20-40°С ниже А₁ – для снижения твердости. Применяют для сталей 40ХНВА, 40 ХНМА. Его разновидность – рекристаллизационный отжиг. Рекристаллизационному отжигу подвергают .холоднодеформированные стали, электротехнические и нержавеющие стали.

6. Диффузионный отжиг (гомогенизацию) применяют для литого металла, слитков, отливок с целью выравнивания хим. состава. Нагрев до температуры А₃ +(100-200)°С. Недостаток – получение перегретой структуры ( для избавления – полный отжиг).