Виды термообработки металлов.

Термообработка представляет собой совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения выполняемых в определенной последовательности при определенных режимов с целью целенаправленного воздействия на структуру металла для получения заданных свойств.

Все виды термообработки делят на 3 группы:

1. собственная термообработка включая только воздействия на металлы и сплавы

2. термомеханическая обработка сочетает термическое воздействие с пластическим воздействием металлов и сплавов.

3. химико-термическая обработка сочетает химическое и термическое воздействие на металлы и сплавы.

Основные виды термообработки

Отжиг первого рода

Отжиг второго рода

Закалка

Отпуск (старение)

Отжиг первого рода не связан с протеканием фазовых превращений, он проводится для выравнивания химического состава литья, снижения последствий наклепа, после деформации и уменьшения остаточных напряжений после любых видов обработки.

Отжиг второго рода – основан на целенаправленном использовании фазовых превращений с целью получения структуры демонстрирующей более высокие свойства.

Закалка – разделяют на 2 вида:

а) закалка без полиморфного превращения, заключается в нагреве выше температуры растворения избыточной фазы, выдержке при этой температуре. Для получения однородного твердого раствора и быстрым охлаждением с целью фиксации высокотемпературного состояния.

В результате при комнатной температуре формируется неравновесное не устойчивое состояние. Этот вид закалки применяется для сплавов в которых нет полиморфных превращений например дюралюминий (сплав алюминия +медь).

б) закалка с полиморфным превращением заключается в нагреве выше температуры полиморфного превращения, выдержке при этой температуре для получения однородного твердого раствора и резком охлаждении с целью получения пересыщенного твердого раствора (для сталей).

Отпуск – термообработка представляющая собой нагрев закаленного сплава до температуры менее полиморфного превращения, для перевода сплава в более равновесное состояние.

Отпуск производится после закалки с полиморфным превращением.

Самопроизвольный отпуск происходящий после закалки без полиморфных превращений при комнатной температуре или незначительном нагреве называют старением.

В.№30 Термодинамический стимул структурных превращений в сталях при нагреве и охлаждении. Основные превращения в сталях при нагреве и охлаждении

Термическая обработка стали

- превращения в стали при нагреве и охлаждении.

Любая разновидность термообработки стали состоит из комбинации четырех основных превращений в основе которых лежит стремление системы к минимуму свободной энергии.

1. Превращения перлита в аустенит происходит при температуре А₁, где минимальной энергией обладает аустенит

2. Превращение аустенита в перлит происходит при охлаждении А₁, минимальной энергией обладает перлит.

3. Преращение аустенита в мартесит происходит при быстром охлаждении, ниже температуры нестабильного равновесия, мартенсит обладает промежуточным минимумом свободной энергии.

4. Превращение мартенсита в перлит происходит при любых температурах, поскольку свободная энергия перлита ниже свободной энергии мартенсита.

В.№31 Структурные превращения в сталях при охлаждении. Перлитное превращение. Последовательность образования перлита при распаде аустенита. Закономерности перлитного превращения на примере эвтектоидной стали. Влияние скорости охлаждения на структуру при диффузионном превращении аустенита. Особенности структурообразования при охлаждении доэвтектоидных и заэвтектоидных сталей.