Закалка сталей.
Для повышения твердости и прочности стали подергают закалке. Закалка стали заключается в нагреве до температуры выше А1, А3, Аm, выдержки при этой температуре до полной фазовой перекристаллизации и охлаждаются со скоростью выше критической.
Закалку разделяют на полную и неполную.
Полная закалка– проводится для доэвтектоидных сталей и заключается в нагреве до температуры выше А3 на 30-50 выдержки и охлаждения, при этом формируется структура мартенсита.
Неполная закалка – применяется для заэвтектоидных сталей, заключается в нагреве до температуры А1, выдержки и охлаждении со скоростью выше критической.
В этом случае структура мартенсит + цементит.
В.№39 Термообработка сталей. Отпуск закаленной стали. Основные превращения, протекающие при отпуске сталей: сущность, условия протекания, последовательность, образующаяся структура.
Термическая обработка сталей.
Отжиг – заключается в нагреве до температуры выше А1 выдержки при этой температуре, и медленном охлаждении преимущественно с печью.
Цель отжига: получение однородной, равновесной структуры, свободной от остаточных напряжений.
Отжиг первого рода – особенностью является то, что он протекает не зависимо от фазовых превращений в стали.
Виды отжига первого рода
Гомогенизирующий отжиг (диффузионный) проводят для выравнивания химических составов в стальных отливках, заключается в нагреве до температуры на 200-300 выше А3, выдержке при этой температуре и охлаждении в печи.
Рекристаллизационный отжиг заключается в нагреве холодно-деформируемых полуфабрикатов выше температуры рекристаллизации, выдержки при этой температуре, охлаждение с печью.
Основным процессом рекристаллизационного отжига является рекристаллизация.
Отжиг для снятия напряжений проводится после обработки сталей таких как ковка, сварка, в некоторых случаях после литься.
Заключается в нагреве до температуры 160-400(700), выдержка, и охлаждение.
При этом протекает в основном возврат, что приводит к снижению внутренних напряжений.
Отпуск стали
Структура закаленной стали характеризуется значительной неравновестностью поэтому при любом нагреве закаленной на мартенсит стали будут протекать процессы приводящие систему к свободной энергии.
Нагрев закаленной стали до температуры ниже А1, выдержка при этой температуре и охлаждение называют отпуском закаленной стали.
Все процессы протекающие при отпуске принято разделить на 3 превращения: в углеродистых сталях, не содержащихся легирующих элементов, первое превращение протекает при температурах от 80 до 200, третье 300-4000.
Первое превращение – заключается, в том что из мартенсита выделятся часть углерода образуются промежуточные ε-карбиды состава примерно Fe2,4C – это превращение с очень медленной скоростью, протекает и при медленной температуре.
2 превращение – одновременно протекает распад мартенсита, если при закалке в структуре сохраняется остаточный аустенит, то он распадается на смесь пересыщенного альфа твердого раствора и ε-карбида и начинается превращение с карбида в цементит.
3 превращение – завершающая процессы распада мартенсита (мартенсит переходит в феррит) распада остаточного аустенита, и карбидное превращение ε-карбида в цементит.
В.№40 Отпуск закаленной стали: низкий, средний и высокий отпуск. Изменение свойств при отпуске сталей. Понятие об отпускной хрупкости I и II рода.
Отпуск стали
Структура закаленной стали характеризуется значительной неравновестностью поэтому при любом нагреве закаленной на мартенсит стали будут протекать процессы приводящие систему к свободной энергии.
Нагрев закаленной стали до температуры ниже А1, выдержка при этой температуре и охлаждение называют отпуском закаленной стали.
Все процессы протекающие при отпуске принято разделить на 3 превращения: в углеродистых сталях, не содержащихся легирующих элементов, первое превращение протекает при температурах от 80 до 200, третье 300-4000.
Первое превращение – заключается, в том что из мартенсита выделятся часть углерода образуются промежуточные ε-карбиды состава примерно Fe2,4C – это превращение с очень медленной скоростью, протекает и при медленной температуре.
2 превращение – одновременно протекает распад мартенсита, если при закалке в структуре сохраняется остаточный аустенит, то он распадается на смесь пересыщенного альфа твердого раствора и ε-карбида и начинается превращение с карбида в цементит.
3 превращение – завершающая процессы распада мартенсита (мартенсит переходит в феррит) распада остаточного аустенита, и карбидное превращение ε-карбида в цементит.
Различают 3 вида отпуcка:
- низкий
- средний
- высокий
Низкий отпуск – проводят при температурах 150-200 для снижения внутренних напряжений и уменьшения хрупкости мартенсита при сохранении высокой твердости и прочности. Структура после низкого отпуска отпущенный мартенсит.
Средний отпуск – проводят при температурах 350-450,с целью снижения твердости стали, при повышении предела упругости, выносливости, пластичности и вязкости. Структура троостит отпуска.
Высокий отпуска – проводят при температуре 550-650 для достижения оптимального сочетания механических свойств, структура сорбит отпуска с мелкими сферическими частицами цементита.
Термообработка состоящая из закалки и высокого отпуска значительно улучшающая комплекс механических свойств сталей применяется наиболее широко и называется улучшением.
При нагреве закаленных сталей до температуры выше 750 приводит к огрублению частиц цементита и снижению механических свойств.
Изменение температуры отпуска приводит к снижению прочности и твердости и повышению пластичности и вязкости.
В№41 Химико-термическая обработка сталей: общие закономерности, происходящие процессы, виды и назначение.