22. Предложите принципиально возможные способы предотвращения обратимой отпускной хрупкости легированных сталей.
1. применение ускоренного охлаждения;
2. легирование опр-ыми ком-ами (Мо, W, Ti, Ni);
3. понижение содержания вредных примесей (P, S, As), но это очень трудно реализуется.
Эта хрупкость может быть исправлена повторным отпуском с использованием быстрого охл-ия.
ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
1. Известно, что оптимальным условием развития любых видов ХТО является равенство скоростей процессов, протекающих во внешней химически активной среде, на поверхности изделия и диффузионных процессов внутри формирующегося слоя. Объясните, почему при газовой цементации иногда происходит образование толстого слоя сажи в пространстве между деталями.
Газовая цементация осуществляется в герметичных печах, куда подаются газообразные водороды. Они разлагаясь образуют атомарный углерод, который затем адсорбируется на поверхности детали и, проникая в твердый раствор образует цементационный слой. Толстый слой сажи образуется, если скорость образования атомарного углерода будет больше скорости его диффузии в твердом растворе. И он, адсорбируясь на поверхности будет накапливаться, образуя сажу.
2. При цементации стали 20Х получена «цементитная сетка». Что это за дефект? Почему он образуется? Как исправить структуру такой стали?
Это выделение цементита из заэвтектоидной стали по границам зерен. Дефект образуется при медленном охл-ии после цементации. Исправить структуру такой стали можно проведением закалки (760-8000С) с охл-ем в масле и низким отпуском (160-2000С) или закалкой ТВЧ.
3. Наследственно мелкозернистая сталь 18ХГТ после цементации подвергалась непосредственной ступенчатой закалке с подстуживанием. Нарисуйте график упрочняющей Т.О. для этого случая и кратко охарактеризуйте структуру слоя, а также преимущества и недостатки такой обработки.
Цементация при – 920 оС;
Подстуживание – 840-860 оС;
Ступенчатая закалка горячее масло – 120-140 оС;
Структура слоя: М+Аост+К (хром и титан);
Ступенчатая закалка стабилизирует Аост.
«+» снижение кол-ва Аост, снижение закалочных напряжений, полностью исключается коробление.
«-» применяется только для наследственно мелкозернистых сталей.
4. Наследственно крупнозернистая сталь 20 после цементации в твердом карбюризаторе охлаждалась вместе с цементационными ящиками до комнатной t-ры. Нарисуйте график упрочняющей Т.О. для этого случая и кратко охарактеризуйте структуру слоя, а также преимущества и недостатки такой обработки.
Структура слоя: Мотпуска+Аост+К (железа)
«-» Крупное зерно в сердцевине;
Падают мех-ие хар-ки;
“+” высокая твердость.
5. Назначьте режим азотирования стали 38ХМЮА для повышения износостойкости. Какова структура слоя после такого азотирования?
1) t = 500-5600С τ = 25-60 ч или
2) t = 520-5250С τ = 12-15 ч
3) t =5450С τ = 15-20 ч.
Глубина слоя 0,3-0,6 мм (до азотирования проводят улучшение). На поверхности относительно толстая нитридная зона, далее азотистый феррит с прожилками третичных нитридов.