- •1. Макро- и микроструктура металлов. Методы исследования металлов.
- •2. Атомно-кристаллическая структура металлов. Виды кристаллических решеток.
- •3. Дефекты кристаллической решетки металлов.
- •Формирование структуры металлов при кристаллизации.
- •4. Гомогенная (самопроизвольная) кристаллизация.
- •5. Число центров кристаллизации. Величина зерна.
- •6. Гетерогенное образование зародышей. Модифицирование.
- •7. Строение металлического слитка.
- •8. Полиморфные превращения.
- •Фазы и микроструктура в металлических сплавах.
- •2. Химические соединения.
- •3. Механические смеси.
- •Формирование структуры сплавов при кристаллизации.
- •1. Процесс кристаллизации и фазовые превращения в сплавах.
- •2. Диаграммы фазового равновесия.
- •3. Диаграммы состояния сплавов, образующих неограниченные твердые растворы.
- •4. Неравновесная кристаллизация.
- •5. Дендритная (внутрикристаллитная) ликвация.
- •6. Диаграммы состояния сплавов, образующих ограниченные твердые растворы.
- •7. Ликвация по плотности.
- •8. Диаграммы состояния сплавов, компоненты которых имеют полиморфные превращения.
- •1. Компоненты и фазы в системе железо-углерод.
- •2. Диаграмма состояния железо-цементит (метастабильное равновесие).
- •3. Влияние углерода, постоянных примесей и легирующих элементов на свойства стали.
- •1. Теория термической обработки стали. Превращение ферритно-карбидной структуры в аустенит при нагреве.
- •2. Теория термической обработки стали. Рост зерна аустенита при нагреве.
- •2. Теория термической обработки стали. Влияние величины зерна на свойства сталей. Определение и выявление величины зерна.
- •3. Теория термической обработки стали. Перлитное превращение переохлажденного аустенита.
- •4. Теория термической обработки стали. Мартенситное превращение в сталях.
- •5. Влияние легирующих элементов на устойчивость переохлажденного аустенита. Превращение аустенита при непрерывном охлаждении.
- •6. Превращение мартенсита и остаточного аустенита при нагреве.
- •7. Влияние отпуска на механические свойства.
- •8. Виды отпускной хрупкости в легированных сталях.
- •9. Термическое и деформационное старение углеродистых сталей.
- •1. Технология термической обработки стали. Отжиг I рода.
- •2. Технология термической обработки стали. Отжиг II рода.
- •3. Технология термической обработки стали. Закалка, выбор температуры закалки.
- •4. Технология термической обработки стали. Продолжительность нагрева деталей для закалки, охлаждающие среды.
- •5. Технология термической обработки стали. Закаливаемость и прокаливаемость стали.
- •6. Технология термической обработки стали. Внутренние напряжения в закаленной стали.
- •7. Технология термической обработки стали. Способы закалки.
- •8. Технология термической обработки стали. Отпуск стали.
- •9. Краткая характеристика видов термомеханической обработки.
- •10. Технология термической обработки стали. Дефекты, возникающие при термической обработке.
- •1. Теория химико-термической обработки сталей. Понятие эффективной толщины диффузионного слоя.
- •2. Цементация. Образование цементованного слоя. Цементация в твердом и газовом карбюризаторе.
- •3. Азотирование. Технология процесса азотирования.
- •4. Нитроцементация и цианирование. Особенности процессов.
- •5. Борирование, силицирование. Виды диффузионного насыщения металлами.
- •Порошковые антифрикционные материалы на основе железа. Структура. Область применения. Технология получения деталей.
- •Полимеры и пластмассы. Их классификация и способы получения.
- •Неорганические стекла. Классификация и область применения.
7. Технология термической обработки стали. Способы закалки.
Наиболее часто применяют закалку в одном охладителе. Такую закалку называют непрерывной. Но во многих случаях, особенно для изделий сложной формы с целью уменьшения деформации применяют другие способы закалки.
Прерывистая закалка (в двух средах). По этому способу изделие сначала быстро охлаждается в воде до температуры несколько выше Мн, а затем быстро переносят в менее интенсивный охладитель (масло, воздух), где охлаждают до 20ºС. В результате чего уменьшаются внутренние напряжения, которые возникли при быстром охлаждении в одной среде.
Закалка с самоотпуском. В этом случае охлаждение изделии в закалочной среде прерывают, с тем чтобы в сердцевине осталось какое-то количество теплоты, под действием которой происходит выравнивание температуры более сильно охлажденных поверхностных слоев и сердцевины. Такую закалку проводят для изделий работающих в условиях больших ударных нагрузок и сочетающих высокую твердость на поверхности с повышенной вязкостью сердцевины (молотки, зубила, кувалды).
Ступенчатая закалка. По этому способу нагретую сталь охлаждают в среде, имеющей температуру несколько выше точки Мн (180-250ºС) и выдерживают в ней сравнительное короткое время. В результате выдержки достигают выравнивания температуры по всему сечению изделия. Затем изделие охлаждают до нормальной температуры на воздухе.
Мартенситное превращение на воздухе протекает менее полно, что уменьшает объемные изменения и коробление изделия, а также появление трещин. Ступенчатую закалку чаще применяют для инструмента из углеродистых сталей диаметром не более 8-10 мм.
Изотермическая закалка. Закалку по этому способу проводят в основном так же, как и ступенчатую, только выдержка при температуре выше точки Мн более длительная. Такую закалку применяют чаще для легированных сталей. При длительной выдержке происходит частичный распад аустенита.
При присутствии в структуре определенного количества остаточного аустенита достигается высокая прочность поверхностных слоев с достаточно вязкой сердцевиной.
Продолжительность выдержки в закалочной среде зависит от устойчивости аустенита при температурах выше точки Мн, определяемых по диаграмме изотермического распада аустенита для данной стали.
В качестве охлаждающей среды при ступенчатой изотермической закалке применяют расплавленные соли в интервале температур 150-500ºС (например, 55% KNO3 и 45% NaNO3), а также расплавленные щелочи (20% NaOH и 80% KOH). Чем ниже температура щелочи (соли), тем выше скорость охлаждения в ней.
Обработка стали холодом. В закаленной стали, особенно низкоуглеродистой, у которой точка Мн лежит ниже нуля, всегда присутствует остаточный аустенит. Он понижает твердость, износостойкость и приводит к изменению размеров деталей.
Для уменьшения количества остаточного аустенита проводят обработку стали холодом, заключающуюся в охлаждении закаленной стали до температур ниже нуля. Понижение температуры вызывает превращение остаточного аустенита в мартенсит, что повышает твердость сталей. Однако одновременно растут и напряжения, поэтому изделия охлаждают медленно и сразу после обработки холодом выполняют отпуск (для снятия остаточных напряжений).
Обработку стали холодом используют для измерительного инструмента, пружин и деталей из цементируемых высоколегированных сталей, сохраняющих мало аустенита после закалки.