85.Почему предварительная закалка в масле ускоряет графитизацию белого чугуна?

Предварительная закалка деталей из белого чугуна в масле резко ускоряет графитизацию благодаря образова­нию многочисленных закалочных субмикротрещин, запол­няемых углеродом отжига на первой стадии графитизации. Но такая обработка применима только к мелким деталям простой формы.

86.Каковы сущность и назначение нормализации чугунов?

Нормализация чугуна — это термическая обработка, при которой главными процессами являются аустенитизация и последующее перлитное превращение.

Нормализации подвергают отливки главным образом с ферритной и феррито-перлитной матрицей и реже — с пер­литной. Отливки нагревают до 850—950 °С и после вы­держки в течение 0,5—3 ч охлаждают на спокойном возду­хе или в воздушной струе. Отливки сложной формы для уменьшения остаточных напряжений рекомендуется начи­ная с температуры около 500 °С охлаждать в печи.

При нагреве сначала проходит аустенитизация, вклю­чающая α->γ-превращение, растворение в аустените гра­фита и перлитного цементита (если матрица содержит пер­лит). После аустенитизации структура чугуна состоит из аустенита и графита. При дальнейшем нагреве графит ча­стично растворяется в аустените в соответствии с ходом линии S'E' и количество связанного углерода возрастает.

В случае ускоренного охлаждения на воздухе идет пер­литный распад аустенита и вся матрица приобретает пер­литную или сорбитную структуру. Упрочнение при норма­лизации достигается благодаря двум факторам: устране­нию структурно-свободного феррита (повышению концент­рации связанного в цементит углерода) и увеличению дис­персности перлита.

87.В чем различие между полным и неполным гетерогенизационным отжигом?

Полный смягчающий отжиг применяют ко всем терми­чески упрочняемым алюминиевым сплавам (типа дуралю- мин, авиаль и др.). Цель отжига — смягчить материал, сде­лать его пластичнее перед штамповкой, гибкой, отбортов- кой и другими операциями холодной обработки давлением. Ускоренное охлаждение на воздухе горячекатаных рулонов

Температура отмига°С

Рис. 102. Влияние температуры от­жига после холодной прокатки на временное сопротивление дуралюминия Д16 при двух скоростях ох­лаждения (по данным В. А. Лива­нова н С. М. Воронова):

Рис. 101. Схема к объяснению вы­бора режима полного (^_u.q^ ^{н не}~ полного (7"_Но) смягчающего гете- рогеннзацнонного отжига

с температуры горячей прокатки приводит к частичной за- калке (подкалке). Гетерогенизационный смягчающий от­жиг рулонов, например дуралюмина, позволяет при после­дующей холодной прокатке повысить степень обжатия без промежуточных отжигов.

При полном смягчающем отжиге сплав нагревают до температур однофазной области, например до температуры Тп.о на рис. 101, а'затем очень медленно, с печью, охлаж­дают, чтобы в максимальной степени понизить концентра­цию твердого раствора (в соответствии с линией сольвуса ас на рис. 101).

Чем ниже концентрация матричного раствора и больше расстояние между выделениями, тем больше разупрочнение при отжиге.

Неполный (или сокращенный) смягчающий отжиг тер­мически упрочняемых сплавов проводят при такой темпе­ратуре ниже сольвуса, чтобы во время выдержки выделение второй фазы сильно снизило концентрацию матричного ра­створа (до точки b при температуре Т_н.о на рис. 101).

Для многих систем характерно большое изменение ра­створимости в твердом состоянии в области высоких тем­ператур и очень слабое при более низких температурах (сравните наклон участков сольвуса ab Ьс на рис. 101). По­этому охлаждение с температуры неполного отжига может быть быстрым (на воздухе или в воде)—сильного пересы­щения матричного раствора не возникнет.

Из-за более низкой температуры сокращенного отжига время выдержки при этой температуре должно быть боль­ше, чем при полном отжиге, однако общая продолжитель­ность термической обработки уменьшается из-за последу­ющего быстрого охлаждения.