2.2 Режими термічної обробки 5хнт

У розділі 2.1. ми встановили, що при виготовленні матриці зі сталі 5ХНТ виконують такі види термообробок:

- перекристалізаційний відпал (попередня ТО);

- сфероідизуючий відпал (проміжна ТО);

- загартування й низький відпуск (остаточна ТО);

1. Попередня термообробка.

Повний отжиг як попередня термообробка проводиться c метою зм'якшення, зниження твердості стали.

Параметри:

-температура нагрівання 810-830⁰С

- Швидкість нагрівання ≤60⁰С/ч

- тривалість витримки -5ч

- швидкість охолодження 30-40⁰С /ч до 600⁰С потім на повітрі.

Режим повного отжига показаний на рисунці 2.3.

Рисунок 2.3. - Режим повного відпалу злитка зі сталі 5ХНТ

Структура стали 5ХНТ після повного відпалу являє собою Ф+П и показана на сисунці 2.4.

Рисунок 2.4. - Структура сталі 5ХНТ після повного відпалу

2. Проміжна термообробка.

сфероідизуючий відпал як проміжна термообробка передбачає насамперед гарну оброблюваність різанням для наступної механічної обробки.

Параметри:

- температура нагрівання 750-760^˚С;

- швидкість охолодження 30^˚С/ч до 600^˚С потім на повітрі;

- тривалість витримки 3ч.

Режим проміжної термообробки заготівлі зі сталі 5ХНТ показаний на рисунці 2.5.

Рисунок 2.5. - Режим проміжної термообробки заготівлі зі сталі 5ХНТ

Структура сталі після сфероідизуючого відпалу показана на сисунці 2.6.

Рисунок- 2.6. - Структура сталі 5ХНТ сфероідизуючого відпалу

3. Остаточна термічна обробка.

У якості остаточної термічної обробки вибираємо загартування й низький відпуск.

а) Загартування

параметри:

- температура нагрівання 810-830^˚С;

-підігрів до 700^˚С протягом 90 хв;

- тривалість витримки 30 хв (підігрів до 700^˚С);

-нагрів (810-830^˚С),τ_н=40 мин, τ_в~10мин;

- охолодження в маслі.

б) низький відпуск

- температура нагрівання 250-300^˚С;

- тривалість відпустки 160хв;

- охолодження на повітрі.

Режим остаточної термообробки матриці зі сталі 5ХНТ показаний на рисунці 2.7.

Рисунок 2.7. - Режим остаточної термообробки матриці зі сталі 5ХНТ

Структура сталі 5ХНТ після загартування буде складатися з мартенситу, невеликої кількості залишкового аустеніту й карбідів. Структура сталі 5ХНТ після відпустки показана на рисунку 2.8.

Рисунок 2.8 - . Структура сталі 5ХНТ після остаточної термічної обробки

2.3 Фазові та структурні перетворення при аустенитизації сталі 5хнт

Процеси аустенитизации відбуваються при отжиге й при нагріванні під загартування. На рисунку 2.9. зображена схема аустенитизации сталі 5НХТ.

Рисунок 2.9.- Схема аустенитизації стали 5ХНТ

Сталь 5ХНТ має склад, близький до эвтектоидного. Аустенитизация буде проходити в кілька етапів. Вихідна структура (т.1)- Ф+П. При нагріванні до 730-740^˚С (т.2) з перліту почне утворюватися аустеніт. Феррит зберігається. При нагріванні в межкритический інтервал 790 - 830^˚С (т.3) відбувається розчинення надлишкового феррита. Подальше нагрівання в аустенітну область до t = 850-860^˚С (т.4) сприяє гомогенізації аустеніту й незначному росту його зерна. При цих температурах номер зерна 8-9. При подальшому нагріванні зерно сильно росте (т.5).

Структура стали 5ХНТ після аустенитизации показана на рисунку 2.10.

Рисунок 2.10 - Структура стали 5ХНТ після аустенитизації