Московский Государственный Университет Инженерной Экологии

Материаловедение

Домашнее задание

Вариант 8.

Работу выполнил:

Студент группы М-33

Рузанов Л.

Работу проверила:

Адамова А.Ж.

Москва

2006 Год

Вариант 8.

1. Построить диаграмму изотермического распада аустенита с указанием структур и свойств. Изобразить ступенчатый способ закалки.

2. Охарактеризовать стали 60А и У10 по качеству, структуре в равновесном состоянии, содержанию углерода, назначению. Рекомендовать термическую обработку этих сталей. В каком состоянии сталь имеет более высокие механические характеристики после рекомендуемой термической обработки или нормализации? Объяснить причину.

3. Что такое закалка? Цели закалки сталей. Основные параметры процесса и их выбор (что для этого надо знать).

4. Среднетемпературный отпуск (температура, структура, стали, подвергающиеся среднему отпуску и механические свойства этих сталей после термической обработки).

1. Построить диаграмму изотермического распада аустенита с указанием структур и свойств. Изобразить ступенчатый способ закалки.

На рис. 1 показана диаграмма изотермического распада аустенита для доэвтектоидной стали. На ней приведены кривая начала выделения феррита, кривая начала и кривая конца превращения аустенита в перлит, а также горизонтали А₃, А₁, М_Н, и М_К.

Рис 1. Диаграмма изотермичяеского распада аустенита для доэвтектоидной стали (0,4 % С).

По этой диаграмме основные сведения об изотермическом превращении можно получить для данной стали при любой степени переохлаждения. Например, при переохлаждении до 650С превращение начинается через некоторое время выведением из раствора феррита. Феррит выделяется в течение определённого времени, после чего начинается распад аустенита на перлит, который заканчивается на кривой, характеризующей конец превращения. Если быстро охладить аустенит до 550С, то превращение начнётся прямо с образования перлита. Превращение при 550С протекает значительно скорее, чем при 650С.

Если взять не доэвтектоидную, а заэвтектоидную сталь, то при малых переохлаждениях распаду аустенита будет предшествовать предварительное выделение цементита.

Ступенчатая закалка(рис 2.).

Рис 2. Кривая охлаждения для ступенчатой закалки, нанесённая на диаграмму изотермического распада аустенита.

Деталь охлаждается в закалочной среде, имеющей температуру выше мартенситной точки для данной стали. При охлаждении и выдержке в этой среде закаливаемая деталь должна приобрести во всех точках сечения температуру закалочной ванны. Затем следует окончательное, обычно медленное, охлаждение, во время которого и происходит формирование структуры, то есть превращение аустенита в мартенсит. Разбивка охлаждения на две ступени уменьшает внутренние напряжения 1 рода, поэтому уменьшается и закалочная деформация.

При ступенчатой закалке, а также при закалке в двух средах длинномерных и плоских изделий (преимущественно инструмента) производится так называемая правкаилирихтовка, то есть устранение коробления, вызванного термическими напряжениями при первом быстром охлаждении. Но здесь надо точно выбрать температуру деформирования. Она должна лежать между точкамиM_DиM_И, когда деформация легко осуществляется в связи с образованием мартенсита (используя так называемую мартенситную сверхпластичность).

2. Охарактеризовать стали 60А и У10 по качеству, структуре в равновесном состоянии, содержанию углерода, назначению. Рекомендовать термическую обработку этих сталей. В каком состоянии сталь имеет более высокие механические характеристики после рекомендуемой термической обработки или нормализации? Объяснить причину.

Сталь	С	Mn	Cr
60А
У10	0,95-1,04	0,15-0,35	<0,15

Сталь У10 – инструментальная сталь пониженной прокаливаемости. Свойств углеродистых инструментальных сталей, а также режимы их термической обработки зависят главным образом от содержания в стали углерода. В закалённой стали тетрагональность мартенмита и внутренние напряжения создают значительную хрупкость, поэтому после закалки отпуск является обязательным. Важнейшее технологичесое свойство – слабая прокаливаемость. Эта сталь должна закаливаться в воде. Инструмент из этой стали будет иметь незакалённаю сердцевину. Буква У показывает, что эта сталь углеродистая.