2.Превращение аустенита в до и заэвтектоидных сталях.

32. Превращение аустенита в до и заэвтектоидных сталях.

Все стали при температурах выше линии GSE имеют однофазную аустенитную структуру. Характер превращений при дальнейшем охлаждении, в основе которых лежат полиморфная перекристаллизация и изменение растворимости углерода в феррите и аустените, определяется концентрацией углерода в стали. Из диаграммы видно, что превращение аустенита в стали, содержащей 0,8 % С, протекает при постоянной температуре 727 °С (точка S) и заключается в его эвтектоидном распаде на две фазы — феррит и цементит. Эвтектоидная смесь феррита и цементита называется перлитом. Температура эвтектоидного превращения обозначается А1. Сталь, содержащая 0,8 % С и имеющая перлитную структуру, называется эвтектоидной сталью. Соответственно стали с меньшим содержанием углерода относятся к доэвтектоидным, а с большим — к заэвтектоидным сталям. Превращение аустенита в доэвтектоидных сталях начинается на линии GS с выделения феррита. Соответствующие температуры обозначаются А3. С повышением концентрации углерода в аустените увеличивается доля перлита. При достижении линии PSK оставшийся аустенит приобретает эвтектоидный состав, образуя перлит. Конечная структура доэвтектоидных сталей, содержащих более 0,02 % С, включает структурно-свободный феррит и перлит. По мере увеличения содержания углерода в стали от 0,02 до 0,8 % количество перлита возрастает от нуля до 100 %. Превращение аустенита в заэвтектоидных сталях начинается с выделения цементита по границам зерен (условно обозначается как вторичный цементит). Это обусловлено уменьшением предельной концентрации углерода в аустените с понижением температуры (линия SE температур Асм). При достижении эвтектоидной концентрации углерода аустенит превращается в перлит. Таким образом, структура заэвтектоидных сталей состоит из перлита и вторичного цементита.

3.Расшифровать:

КЧ-30-5-ковкий чугун,минимальный предел прочности при растяжении σ_в,,30кгс/мм2,относительное удлинение при растяжении 5(%).

5ст3-

Р6М5К5-инструм.,быстрорежущая,менее 1%С,5% Mo,5%Co.

4.Шпиндель для станков изготавливается из стали мст6 (0,4%с). Необходимая твердость hrc30-32. Назначить режим термической обработки, описать фазовые и структурные превращения, свойства.

МСТ6 –конструкционная, углеродистая сталь. Доэвтектоидная. Угл=0,4%

Для получения твёрдости HRC30-32 нужно провести улучшение (полная закалка + высокий отпуск)

Ф+П---нагрев выше Ас3 на 50 гр=920гр------А-----охлажд в воде--------Мз------высокий отпуск (500-550гр)-----Сотп

Билет15

1.Разновидности термомеханической обработки (привести схемы)

Термо-механическая обработка заключается в сочетании пластической деформации в аустенитном состоянии с закалкой. Формирование структуры закаленной стали при термо-механической обработке происходит в условиях повышенной плотности и оптимального распределения дислокаций, обусловленных условиями горячей деформации.

Различают два основных способа термо-механической обработки.

По первому способу, называемому высокотемпературной термо-механической обработкой (ВТМО), сталь деформируют при температуре выше точки A3, при которой сталь имеет аустенитную структуру. Степень деформации составляет 30—50 (при большей деформации развивается рекристаллизация, снижающая механические свойства). После деформации следует немедленная закалка во избежание развития рекристаллизации.

По второму способу (получившему гораздо меньшее распространение) называемому низкотемпературной термомеханической обработкой (НТМО), сталь деформируют в температурной зоне существования переохлажденного аустеннта в области его относительной устойчивости (400—600 °С); температура деформации должна быть выше точки Мн, но ниже температуры рекристаллизации. Степень деформации обычно составляет 75—95 %. Закалку осуществляют сразу после деформации.

После закалки в обоих случаях следует низкотемпературный отпуск (100—300 °С). Такая комбинированная ТМО позволяет получить очень высокую прочность (σв = 2200-3000 МПа) при хорошей пластичности и вязкости (δ = 6—8 %, ψ = 50—60 %).

После обычной закалки и низкого отпуска σв ≤ 2000—2200 МПа, δ = 3 - 4 %.

Очень важно, что одновременно с повышением прочности после термо-механической обработки возрастает пластичность и сопротивление разрушению. Таким образом, в результате термо-механической обработки удается достичь одновременного повышения сопротивления пластической деформации и сопротивления разрушению, чего нельзя получить ни легированием, ни обычными методами термической обработки

Наибольшее упрочнение (σв = 2600—3000 МПа) достигается при деформации переохлажденного аустенита , т. е. при обработке НТМО. После деформации в области высоких температур (ВТМО) не получается столь высокая прочность (σв = 2200— 2400 МПа). Однако ВТМО обеспечивает большой запас пластичности и лучшую конструктивную прочность, повышает ударную вязкость, сопротивление распространению трещины (вязкость разрушения), понижает порог хладноломкости и чувствительность к отпускной хрупкости. Кроме того, деформация при высоких температурах протекает при меньших усилиях и является поэтому более технологичной операцией.