2.9. Какие виды отжига можно применить для сплавов 1 и 2 (рис. 2.6)? Почему?

Решение

Характерной особенностью сплава 1 является то, что при нагреве и охлаждении в нем происходят фазовые превращения (~ н а). В сплаве 2 - при всех температурах стабильна фаза а и превращений в твердом состоянии нет.

Отсюда следует, что для обоих сплавов можно применять все виды отжига 1 рода, так как процессы гомогенизации, рекристаллизации и снятия остаточных напряжений не основаны на фазовых превращениях.

Отжиги 11 рода целесообразно применять только для сплава 1, так как в их основе лежат процессы фазовых превращений (фазовая перекристаллизация) в твердом состоянии, а в сплаве 2 фазовых превращений нет.

2.10. Как исправить структуру перегрева в сталях 40 и 40ХНМА, если в образцах наблюдается а) слабый перегрев (2...3 балл зерна); б) сильный перегрев - видманштеттова структура? Чем отличаются режимы исправления перегрева для этих сталей?

Решение

Сталь 40 для исправления слабого перегрева необходимо отжечь (полный отжиг из аустенитной области (Асз + 30.. .50 ОС), охлаждение с печью; скорость нагрева - любая), либо провести нормализацию. Видманштеттова структура, полученная в этой стали, устраняется нагревом с умеренными скоростями нагрева до температурАсз + 30...50 ос и последующим охлаждением с печью (отжиг) или на воздухе (нормализация).

Для стали 40ХНМА дЛЯ исправления структуры перегрева необходим нагрев до (Асз + 150.. .300 ОС) и медленное охлаждение.

2.11. К каким сталям применяют сфероидизирующий отжиг: сталь 45, у9, у12, шхi5? у какой из них шире температурный интервал отжигаемости? Почему?

Решение

Сфероидизирующий отжиг применяют для заэвтектоидных сталей (У9, У12, ШХI5), дЛЯ стали 45 применяется полный отжиг с охлаждением из аустенитной области.

Цель сфероидизирующего отжига - получить зернистую форму перлита вместо пластинчатой. Интервал отжигаемости выбирается таким образом, чтобы после нагрева в этом интервале температур в аустените осталось большое число нерастворившихся включений цементита, которые будут служить центрами кристаллизации для цементита, выделяющегося при последующем охлаждении ниже эвтектоидной температуры.

Нижняя граница интервала отжигаемости находится выше температуры Асl (для обеспечения достаточного количества включений цементита), верхняя - несколько ниже Аст (если температура превышена, то из-за растворения карбидных частиц, после охлаждения вновь образуется пластинчатый перлит). Таким образом, самый узкий интервал отжигаемости - для стали У9 (из-за близости температур Ас 1 И Аст), самый широкий - у легированной стали ШХ 15.

2.12. После какой обработки в стали 40л выше прочность и вязкость: нормализация 850 ос или полный отжиг 850 ос? Почему?

Решение

Сталь 40Л - литая доэвтектоидная конструкционная сталь. Для

этой стали при нормализации и отжиге охлаждение про водится из аустенитной области (850 ОС).

Повышенная по сравнению с отжигом скорость охлаждения при нормализации обеспечивает несколько большее переохлаждение аустенита. Поэтому при нормализации получается более тонкое строение эвтектоида (тонкий перлит или сорбит), размер перлитных колоний и зерен также мельче. Такая структура обеспечивает более высокую прочность, твердость и ударную вязкость стали.

2. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

2.1. Фазовые превращения в твердом состоянии. Изотермические и термодинамические диаграммы превращений

2.1.1. Диаграмма фазового состояния системыFe - FезС

2.1. Определить марку углеродистой стали, если известно, что после отжига в ее структуре 1О % перлита и 90 % феррита.

Факторы, определяющие превращение перлита в аустенит.

Факторы, влияющие на размер зерна аустенита:

2.2. В какой стали 40 или 40Х, превращение аустенита в перлит при охлаждении закончится быстрее? Почему?

2.3. Сталь 20 выплавлена: а) обычной плавкой в мартене; б) с введением в ковш добавок (0,01...0,03 %) Ti, Zr. Как это повлияет на склонность зерна аустенита к росту и на структуру стали после нормализации?

2.1.3. Диаграмма изотермических превращений аустенита

Перлитное превращение

Бейнитное превращение

2.1.4. Превращения аустенита при непрерывном охлаждении

2.4. Предложить термическую обработку для получения в стали 45 твердости 300 НВ.

2.5. Отливку из стали 30ХГСЛ подвергли гомогенизации при 1200 ос более 10 часов. Описать полученную структуру. Обосновать необходимость последующей термообработки.

2.6. Определить время, необходимое для гомогенизации заготовок из стали Х12, если расстояние между осями дендритов 1,0 мм. Коэффициент диффузии хрома в аустените при температуре гомогенизации Dcr = 2.10-9 см2/с.

2.7. Образцы из стали 20 подвергли холодной деформации на 25, 50 и 75 %. Предложить обработку для разупрочнения стали после деформации. В каком случае процесс заметного разупрочнения при нагреве начнется раньше?

2.8. Когда время отжига для снятия внутренних напряжений играет существенную роль и в каких случаях им можно пренебречь?

2.2.3. Отжиг 2 рода

2.9. Какие виды отжига можно применить для сплавов 1 и 2 (рис. 2.6)? Почему?

2.10. Как исправить структуру перегрева в сталях 40 и 40ХНМА, если в образцах наблюдается а) слабый перегрев (2...3 балл зерна); б) сильный перегрев - видманштеттова структура? Чем отличаются режимы исправления перегрева для этих сталей?

2.11. К каким сталям применяют сфероидизирующий отжиг: сталь 45, У9, У12, ШХI5? У какой из них шире температурный интервал отжигаемости? Почему?

2.12. После какой обработки в стали 40Л выше прочность и вязкость: нормализация 850 ос или полный отжиг 850 ОС? Почему?