22 Закалка и отпуск

Закалка - термическая обработка - заключается в на­греве стали до температуры выше критической или температуры рас­творения избыточных фаз, в выдержке и последующем охлажде­нии со скоростью, превышающей критическую. Закалка не является окончательной операцией термической обработки. Чтобы уменьшить хрупкость и напряжения, вызванные закалкой, и получить требуемые механические свойства, сталь после за­калки обязательно подвергают отпуску.

Выбор температуры закалки. Доэвтектоидные стали нагревают до температуры на 30-50 °С выше точки Ас₃. В этом случае сталь с ходной структурой перлит+феррит при нагреве приобретает аустенитную структуру, которая при последующем охлаж­дении со скоростью выше критической превращается в мар­тенсит. Закалку от температур, соответствующих межкритиче­скому интервалу (Ac₁-Лс₃), применяют только для листовой низколегированной низкоуглеродистой стали для получения структуры феррита с небольшими участками мартен­сита (20-30 %), обеспечивающей хорошие механические свойства и штампуемость. Во всех других случаях закалка доэвтектоидных сталей из межкритического интервала температур не применяется.

Заэвтектоидные стали под закалку нагревают несколько выше температуры точки Ac₁ .При таком нагреве образуется аустенит при сохранении некоторого количества цементита. После охлаждения структура стали состоит из мартенсита и нерастворимых частиц карбидов, обладающих высокой твердо­стью. Верхний предел температуры закалки для большинства заэвтектоидных сталей ограничивают, так как чрез­мерное повышение температуры выше точки А_с1 связано с ростом зерна, что приводит к снижению прочности и сопротивления хрупкому разрушению. Поэтому интервал колебания температур закалки большинства сталей невелик (15—20 °С).

Закаливаемость характеризует способность стали повысить твердость при закалке.

23. Макроизломы.

Излом - внешний вид поверхности разлома Ме, образовавшегося при разрушении детали мех-ким воздействием. Макроанализ по излому состоит в рассмотрении излома невооруженным глазом (лупой) и определении вида излома. Различают: продольн. и поперечные – по строению рельефа, вязкий – свидетельствует о значит. пластич. деформации перед разрушением. Размер поперечн. сечения вблизи излома уменьш. Появл. шейка. Хрупкий – результат хрупкого разрушения, происх. без заметной пластич. деформации. Кристаллический. Смешанный – износ с участками хрупкого и вязкого разрушения. Хрупкий: 1) Транскристаллич. – трещина проходит по телу зерна. 2) Межкристаллич. – разрушение идет по границам зерен. 3) Крупно- 4) мелкозернистый. 5) нафталинистый. 6) Камневидный.

24.Триботехнические св-ва металлов. Примеры анти-, фрикционных материалов, применяемых на транспорте

Триботехнич. - для применения в узлах трения, с целью регулирования параметров трения и изнашивания для получения заданных работоспособности и ресурса этих узлов.

Антифрикционные сплавы применяют для заливки вкладышей подшипников скольжения Основные требования, предъявляе­мые к антифрикционным сплавам, определяются условиями ра­боты вкладыша подшипника. Эти сплавы должны иметь достаточ­ную твердость, но не очень высокую, чтобы не вызвать сильного износа вала; сравнительно легко деформироваться под влиянием местных напряжений. Для обеспечения этих свойств структура антифрикционных сплавов должна быть гетерогенной, состоящей из мягкой и пла­стичной основы и включений более твердых частиц. Наиболее широко применяют сплавы на оловянной и свин­цовой основе (баббиты), сплавы на цинковой и алюминиевой основе, а также медно-свинцовые сплавы.

25 Пружинные стали общего назначения должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям и пре­делом выносливости при достаточных пластичности и сопротивлении хрупкому разрушению; иметь повышенную релаксационную стой­кость. Стали должны обладать хорошей закаливаемостью и прокаливаемостью. После закалки мартенситиая структура должна быть по всему объему. Присутствие после закалки продуктов эвтектоидного или промежуточного превращения, феррита, перлита, а также оста­точного аустенита ухудшает упругие свойства. Чем мельче зерно, тем выше сопротивление стали малым пластическим деформациям. Наличие обезуглероженного слоя на готовых пружинах резко сни­жает пределы упругости и выносливости.

Подшипники качения работают в условиях качения шариков (или роликов) по наружному и внутреннему кольцам. Наиболее часто причиной отказа подшипников является излом, разрушение тел ка­чения и рабочих поверхностей колец и главным образом усталостное выкрашивание рабочих поверхностей элементов подшипника. Для изготовления тел качения и подшипниковых колец неболь­ших сечений обычно используют высокоуглеродистую хромистую сталь ШХ15, а больших сечений -хромомарганцевокремнистую сталь ШХ15СГ прокаливающуюся на большую глубину. После отжига стали получают однородную структуру мелкозернистого перлита с мелкими включениями вторичных карбитов. Такая структура обеспечивает удовлетв –ю обрабатываемость резанием и достаточную пластичность при холодной штамповке шариков и роликов; твердость после отжига НВ179-207. Детали подшипника качения из стали 18ХГТ подвергаются цементации. После закалки и низкого отпуска HRC61-65