56)Способы закалки. Обоснование режимов

Цель закалки: получение в стали мартенсита(с.с. в высокой твердостью). Способы закалки:

1.Прерывистая закалка(в 2-х средах). Изделие сначала быстро охлаждают в воде до Т неск-ко выше тчк Мн, азатем быстро переносят в менее интенсивный охладитель (в масло или на воздух). В рез-те охл во 2 закалочной среде уменьшаются внутренние напряжения, которыев озникли бы при быстром охл в одной среде(воде)

Применяют различные способы закалки, обеспечивающие необходимый режим охлаждения:1 для уменьшения скорости охлаждения в мартенситном интервале применяют закалку через воду в масло. Быстрое охлаждение в воде предотвращает перлитное превращение, а последующее замедленное охлаждение в масле уменьшает закалочные напряжения в мартенситном интервале. Как передержка, так и недодержка в воде может привести к браку. 2)Другой способ уменьшения скорости охлаждения в мартенситном интервале – ступенчатая закалка. Нагревают до температуры закалки, затем быстро погружают в ванну с горячей средой, а затем после некоторой выдержки выдают на воздух или погружают в холодное масло. Сохраняется больше остаточного аустенита и получается более однородная структура. 3)Изотермическая закалка - выполняется так же, как и ступенчатая, но предусматривается более длительная выдержка выше точки МН. Она уменьшает закалочные напряжения и коробление, благодаря сохранению значительного количества пластичного аустенита обеспечивает повышенную ударную вязкость. 4)Обработка стали холодом. После обычной закалки изделие захолаживается и остаточный аустенит дополнительно превращается в мартенсит. Главное назначение такой обработки – предотвратить объемные изменения при мартенситном превращении, с целью стабилизации размеров изделий. 5)Закалка с самоотпуском охл изделия в закалочной средетпрерывают с тем, чтобы в сердцевине изделия сохранялось некоторое кол-во тепла. Происходит отпуск с пов-ти стали(или самоотпуск). Сердцевина имеет более низкую твердость, чем поверхностные слои. 6) Наибольшее распространение получила поверхностная закалка с индукционным нагревом (с нагревом токами высокой частоты). Для такой закалки в аустенитное состояние необходимо перевести только поверхностный слой заданной толщины, а остальное сечение не должно прогреваться до закалочных температур. Поэтому нагрев должен быть очень быстрым. Такой закалкой достигается сочетание высокой твердости и прочности поверхностного слоя с вязкой сердцевиной.7) Закалка с плавлением поверхности – это термическая обработка, при которой основным процессом является быстрое затвердевание поверхностного слоя с образованием метастабильной структуры. Используют для увеличения сопротивления изнашиванию деталей из силуминов.

57)Деформационное старение. Причины. Способы устранения

Деформационному старению подвержена сталь, пластически деформированная при температуре ниже температуры рекристаллизации. Деформационное старение объясняется теорией дислокаций. При холодной пластической деформации возрастает количество (плотность) дислокаций, увеличивающееся с повышением степени деформации. При старении атомы азота и углерода, перемещаются к дислокациям, образуя вокруг них скопления, называемые облаками (атмосферами) Котрелла . Эти скопления атомов блокируют дислокации, затрудняют их перемещение при пластической деформации, в связи с чем твердость и прочность стали повышаются, а пластичность понижается. Старение проявляется в низкоуглеродистой стали сразу, если деформация ее производится при температуре 200—300° С. Хрупкость стали, возникающая непосредственно после деформации в указанном температурном интервале, соответствующем появлению на поверхности стальной детали синего цвета побежалости, называют синеломкостью. На деформационное старение в основном влияет азот; медь и никель увеличивают интенсивность деформационного старения, а алюминий и кремний значительно снижают его эффект; хром, ванадий и титан при определенных концентрациях исключают деформационное старение.Экономичнее применять сталь, содержащую алюминий. Алюминий связывает азот в нитриды, а для уменьшения влияния углерода применяется специальная термическая обработка до и после деформирования. Такой сталью является листовая сталь марки 08Ю (0,02—0,07% А1).Изменение механических свойств при деформационном старении зависит от температуры, степени и способа деформации и длительности старения. При естественном деформационном старении процесс идет медленно и заканчивается через 15 суток с максимальным упрочнением. При искусственном деформационном старении с повышением температуры и выдержки твердость снижается. В связи с неблагоприятным влиянием деформационного старения на свойства стали для некоторых низкоуглеродистых сталей предусмотрено специальное испытание на склонность к деформационному старению. Старение высокоуглеродистой стали. Размеры деталей из закаленной высокоуглеродистой стали (в которой после нагрева и охлаждения произошли изменения объема) при длительном вылеживании при температуре 20° С (естественное старение) постепенно изменяются. Стабилизация напряженного состояния достигается искусственным старением при 125—150° С с выдержкой 25—30 ч. Обработку целесообразно вести в следующей технологической последовательности: закалка, низкий отпуск, предварительное шлифование, старение, чистовое шлифование. Если желательно сохранить после закалки более высокую твердость, старение целесообразно проводить при 125—130° С. ) аустенит при последующей выдержке при температуре 20° С в мартенсит не превращается. близка к 0° С. Поэтому для стабилизации остаточного аустенита достаточно охлаждение до температур, близких к 0° С.