14. Термическая обработка. Закалка

Сущ. 3 вида термич.обработки(отжиг,закалка,отпуск). Закалка – термич.операция,состоящая в нагреве сплава вше темпер-ры превращения с последующим быстрым охлаждением для получения структурно-неустойчивого состава. Целью закалки является повышение твердости и прочности. Скорость охлаждения после закалки 100гр. В сек. Скорость охлаждения в масло десятки гр.в сек. Стали с содержанием углерода менее 0,3% не закаливаются. Время вдержки рассчитывается исходя из размера детали (приблизит. 1мм в 1мин.+дополнительно 1мин. Для углеродистх и 2мин для легированных). Химическое воздействие среды: 1)обезуглероживание сталей, связанное с выгоранием углерода в поверхностных слоях. 2)окисление стали ведущее к образованию на пов-ти окалины – окислов железа (2Fe+O2=2FeO).

15.Термическая обработка. Отпуск.

Сущ. 3 вида термич.обработки(отжиг,закалка,отпуск).

Отпуск. Чтобы снять негативные последствия закалки: внутренние напряжения, хрупкость после закалки делают отпуск. Нагревают сплав ниже линии превращения, выдерживают при этих температурах и охлаждают на воздухе. После его сплав имеет структурно-устойчивое состояние и оптимальное соотношение механических свойств. Виды отпусков: 1)Низкий (t=200, для инструментальных материалов, снимает напряжение без изменения структуры). 2) Средний (t=400, пружины, рессоры …, снижает прочность и твёрдость, увеличивает упругость и вязкость). 3) Высокий (t=600, для конструкционных деталей, оптимальная просность-пластичность).

12. Углеродистые стали. Влияние углерода и технологических примесей на свойства углеродистых сталей.

Углеродистые стали – это сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,14 % углерода (С) при малом содержании других элементов. Они обладают высокой пластичностью и хорошо деформируются. Углерод сильно влияет на свойства стали даже при незначительном изменении его содержания.

Стали обыкновенного качества

В зависимости от назначения различают три группы сталей обыкновенного качества: А, Б и В. В марках указывают только группы Б и В, группу А не указывают.

Группа А поставляются только по механическим свой¬ствам. Чем больше цифра условного номера стали, тем выше ее прочность и меньше пла¬стичность. Группа Б поставляется только с гарантируемым химическим составом. Чем больше цифра условного номера стали, тем выше содержание углерода. Эти стали в дальнейшем могут подвергаться деформации (ковке, штамповке и др.), а в отдельных случаях и термической обработке. При этом их первоначальная структура и механические свойства не сохраняются. Знание химического состава стали позволяет определить температурный режим горячей обработки давлением и термообработки.

Группа В могут подвергаться сварке. Эта сталь имеет механические свойства, соответствующие ее номеру по группе А, а химический состав — номеру по группе Б с коррекцией по способу раскисления.

Качественные углеродистые стали

Этот класс углеродистых сталей изготавливается по ГОСТ 1050—74. Качественные углеродистые стали маркируют двузначными цифрами 08, 10, 15, …, 85, указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента с указанием степени раскисленности (кп, пс).

Качественные стали делят на две группы: с обычным содержанием марганца (до 0,8 %) и с повышенным содержанием (до 1,2 %). При обозначении последних в конце марки ставится буква Г. Марганец повышает прокаливаемость и прочностные свойства, но несколько снижает пластичность и вязкость стали. При обозначении кипящей или полуспокойной стали в конце марки указывается степень раскисленности: кп, пс. В случае спокойной стали степень раскисленности не указывается. По содержанию углерода качественные углеродистые стали подразделяются:

низкоуглеродистые (до 0,25 % С),

среднеуглеродистые (0,3—0,55 % С)

высокоуглеродистые (0,6—0,85 % С).

Влияния примесей бывает вредное S, P,O, N и полезное: Mn, Si. Сера попадает из кокса вместе с углём. Наиболее чистый древесный уголь, шведские стали самые чистые, т.к. делают на древ. угле. Сера вызывает красноломкость (в процессе прокатки сталь расслаивается, разъезжается). Обычно S в стали 0,02-0,05%. Сера увеличивает хрупкость стали. Влияние фосфора. Попадает из железной руды, создаёт хладноломкость – резкое снижение ударной вязкости при отрицательных температурах. P повышает температуру перехода в хрупкое состояние. Фосфор (много) должен снижать хладноломкость. Кислород, азот вызываю синеломкость. Mn – хороший раскислитель, отбирает кислород у стали. Mn ~ 0,5% в стали. Кремний действует подобно марганцу, является раскислиелем. Влияет сильнее, чем Mn. Si ~ 0,3-0,5% требуется. Si повышает предел текучести стали. Поэтому кремния много не вводится в сталь.