2. Прокаливаемость и закаливаемость стали. Факторы, влияющие на них. В каких случаях требуется сквозная прокаливаемость? Что такое критический диаметр стали и от чего он зависит?

Закаливаемость- способность стали повышать твердость в рез-те закалки. Главным фактором, определяющим закаливаемость, явл. содержание в стали углерода: чем больше в М углерода, тем выше его твердость.

Прокаливаемость – способность стали получать закаленный слой на определенную глубину. Под закаленным слоем понимают слой со структурой М или Т-М, обладающий высокой твердостью.

Критический диаметр - наибольшей диаметр заготовки, в центре которой образуется полумартенситная структура в рез-те закалки в данной охлаждающей среде.

Сквозная прокаливаемость необходима для получения однородной отпускной структуры одинаковых свойств по всему сечению детали.

Влияние различных факторов на прокаливаемость и закаливаемость. Прокаливаемость тем выше,чем меньше критическая скорость закалки, т.е. чем выше устойчивость переохлажденного А.

1.Влияние углерода. С до 0,8% - устойчивость А увеличивается, закалка ум, прокаливаемость ув. С>0,8%- устойчивость А ум,Vкрит ув,прокаливаемость ум.

2.ВлияниеЛЭ.ЛЭ растворенные в А повышают устойчивость Апереохл и ув прокаливаемость. ЛЭ полностью нерастворенные в А, ум прокаливаемость.

3.Влияние размера зерна А. чем крупнее зерно, тем больше прокаливаемость.

3. Классификация конструкционных машиностроительных сталей по виду термической обработки. Основные виды их термической обработки. Получаемые структура и свойства.

В зависимости от вида окончательной термообработки конструкционные стали общего назначения делят на три класса.

-Цементуемые стали- низкоуглеродистые,содержат 0,1…0,3%С. Применяются для деталей, от которых требуется высокая твердость и износостойкость поверхности при вязкой сердцевине. Они подвергаются цементации, нитроцементации, закалке и низкому отпуску для повышения твердости и износостойкости за счет увеличения содержания углерода(до 0,8…1.1 %С) в поверхностном слое. Высокая ударная вязкость сердцевины обеспечивается путем сохранения в ней исходного низкого содержания углерода.15, 18Х2Н4ВА

-Улучшаемые стали-среднеуглеродистые, содержат 0,3…0,5%С. Используются для изготовления деталей, работающих при динамических и циклических нагрузках. Их основная термообработка-улучшение, то есть закалка с последующим высоким отпуском. Получаемая структура зернистого сорбита обеспечивает высокую ударную вязкость.40ХФА, 50

-Рессорно-пружинные стали-содержат 0,5…0,85%С.Они применяются для изготовления деталей, требующих повышенной упругости. Для них применяется термообработка, состоящая из закалки и среднего отпуска. Высокий предел упругости обеспечивается за счет получения структуры Т отп. по всему сечению изделия. 75, 60С2А

4. Подобрать Аl-сплав для заклепок. Указать состав сплава, описать процессы, протекающие при его термообработке. Что происходит с заклепками после длительного хранения на складе? В каком состоянии следует использовать заклепки для осуществления операции клепки?

Д1

(дуралюмин; алюминий – основа, 3,8-4,8 Медь, 1% Магний, 1% Марганец)

Т.О: Закалка + Старение

Закалка: нагрев до 500°С, при которой избыточная θ-фаза полностью растворяется в α-твёрдом растворе, выдержка при этой температуре и быстрое охлаждение до комнатной температуры для получения пересыщенного твёрдого раствора

↑пластичность, ↓ прочность

Старение: 1) естественное (выдержка при комнатной температуре 5-7 суток)

2)искусственное (выдержка при температуре 100-200°С 10-24ч)

↑пластичность и ↓твёрдость (инкубационный период) – проводят клёпку

Возврат (выдержка при 230-250°С 2-3 мин)обработка состаренных сплавов (восстанавливается пластичность и вновь упрочняется сплав)

№31 1. Диаграмма состояния компонентов с неограниченной растворимостью. Условия образования неограниченных твердых растворов. Как определяется количество и состав фаз во время кристаллизации. 2. Мартенситное превращение в стали. Механизм мартенситного превращения, строение и свойства мартенсита. Влияние углерода и легирующих элементов на температуру Мн и Мк.

М-упорядоченный пересыщенный углеродом тв. р-р внедрения углерода в α железо. М- решётка тетрагональная.

Механизм: бездиффузионный. Смещение атомов на расстояния,не превышающие межатомные. М имеет больший удельный объём по сравнению с А, поэтому в процессе роста мартенситного кристалла увеличиваются упругие напряжения, что приводит к пластической деформации. Первые иглы М имеют длину, соответственную поперечному размеру исходного зерна А. Иглы под углом 60 или 120.

Мартенситное превращение при непрерывном охлаждении А и ниже температуры Мн. Окончание при Мк.

Остаточный А.- М превращение не идёт до конца. Между иглами М зажат А (1..3%). Кол-во его влияет на положение Мн и Мк.

При сод. С более 0,6 Мк смещается ниже 0. Чем больше в стали С и ЛЭ, тем ниже Мк, значит больше Аост. М-высокая твёрдость и хрупкость.