9. Фазовые превращения в железоуглеродистых сплавах

При изучении материала данной темы необходимо усвоить фазовые превращения, происходящие как при нагреве, так и при охлаждении стали; знать основные факторы, от которых зависит размер зерна в стали; изучить вопрос о влиянии величины зерна на свойства сталей.

Рассматривая фазовые превращения при охлаждении, следует усвоить, что существуют три типа превращений при распаде переохлажденного аустенита: диффузионное (по типу I ступени), мартенситное (по типу III ступени) и промежуточное (по типу II ступени). Необходимо внимательно разобрать механизмы всех трех превращений, рассмотреть структуры, формирующиеся в результате этих превращений, и свойства, которые им соответствуют.

Необходимо четко представлять четыре превращения при отпуске, их температурные интервалы, знать, какая получается структура при каждом превращении, влияние легирующих элементов на эти превращения и изменение механических свойств при повышении температуры отпуска.

Вопросы и задания для самопроверки

1. Какие процессы происходят в стали, содержащей 0,4% углерода при нагреве выше Ас₁? Ас₃?

2. Почему происходит рост зерна аустенита при нагреве стали?

3. Как величина зерна влияет на свойства стали?

4. Начертите диаграмму изотермического распада аустенита и укажите на ней, какие три типа распада аустенита могут наблюдаться в зависимости от степени переохлаждения и какие при этом образуются структурные составляющие.

5. Как протекает диффузионный (перлитный) распад аустенита?

6. Перечислите основные признаки мартенситного превращения.

7. Назовите свойства мартенсита и причины получения таких свойств.

8. Какие структуры образуются при промежуточном распаде?

9. Что такое отпуск стали?

10. Подробно рассмотрите четыре превращения, имеющие место при отпуске стали.

11. Как влияют легирующие элементы на процессы при отпуске?

12. Что собой представляют такие структурные составляющие как отпущенный мартенсит, троостит отпуска, сорбит отпуска, перлит отпуска?

13. Рассмотрите влияние отпуска на механические свойства стали.

14. Что такое необратимая и обратимая отпускная хрупкость?

10. Основные виды термической обработки сталей.

Приступая к изучению данной темы, следует хорошо проработать материал темы «Фазовые превращения в железоуглеродистых сплавах». Необходимо усвоить классификацию видов отжига, познакомиться с назначением и режимами различных видов отжига.

Следует рассмотреть, как выбираются температуры нагрева под закалку. Нужно уяснить, какие структурные составляющие находятся в закаленных доэвтектоидных и заэвтектоидных сталях; разобрать способы закалки; обратить внимание на дефекты, возникающие в деталях при закалке, и на методы борьбы с ними; рассмотреть, для чего предназначена обработка стали холодом. Необходимо усвоить, для чего нужна поверхностная закалка и какие преимущества она имеет перед объемной закалкой.

Следует рассмотреть классификацию видов отпуска, назначение режима проведения и механические свойства, получающиеся в результате сочетания закалки с различными видами отпуска.

Вопросы и задания для самопроверки

1. Что такое отжиг 1-го рода?

2. Какие существуют разновидности отжига 1-го рода?

3. Какие есть разновидности отжига 2-го рода?

4. В чем заключается отличие нормализации от полного отжига?

5. Что такое закалка стали? С какой целью она проводится?

6. До каких температур нагревают доэвтектоидные и заэвтектоидные стали при закалке и почему?

7. Какие среды применяют для закалки углеродистых сталей и какие для легированных?

8. Рассмотрите способы закалки, направленные на снижение остаточных напряжений.

9. Какие превращения происходят при обработке холодом?

10. Назовите основные преимущества поверхностной закалки.

11. Назовите три вида отпуска. С какой целью они применяются?