9. Раскройте сущность, назначение технологии термомеханической обработки стали.

Химико-термическая обработка стали Она способствует повышению прочности и твердости сплава, его коррозионной стойкости, приданию антифрикционных и износостойких свойств. Этот процесс включает как термо-, так и химическое воздействие на состав, структуру и свойства поверхностного слоя сплава. Химико-термическая обработка стали базируется на таких процессах, как диссоциация, диффузия и адсорбция. В зависимости от насыщающего элемента она подразделяется на азотирование, цементацию, цианирование и др. Цементация Задачей цементации является получение твердой поверхности на деталях из низкоуглеродистой стали при достаточно вязкой сердцевине. Процесс проводится в карбюризаторе при 930-950 ºС, поскольку при такой температуре наиболее устойчив аустенит. Указанным способом обрабатывают как низкоуглеродистые, так и легированные сплавы. На обработку влияет и классификация сталей. Термическая обработка сталей определенных видов требует особых параметров для достижения результата. Цементацию подразделяют на твердую и газовую. При второй становится возможным получение определенного содержания углерода в поверхностном слое, сокращение продолжительности процесса, автоматизация. Это более совершенный способ в сравнении с твердой цементацией. Термическая обработка проводится для уменьшения зернистости сердцевины и цементированного слоя, а следовательно, для улучшения механических свойств. Температурная обработка заключается в двойной закалке и низком отпуске при температурах 160-180 ºС. Азотирование Оно предполагает насыщение атомами азота поверхностных слоев деталей из легированных сталей посредством диффузии. В результате происходит реакция азота с легирующими элементами (молибденом, хромом, алюминием) с образованием твердых и стойких соединений – нитридов. Преимуществом является более низкая температура обработки по сравнению с процессом цементации – 500-600 ºС. Кроме того, азотированный слой обладает более высокими механическими показателями и коррозийной стойкостью (эти свойства сохраняются при температурах до 500 ºС). Характеристики цементованного слоя устойчивы при температурах до 220 ºС. Цианирование Это процесс единовременного наполнения поверхности стали атомами азота и углерода. Технология предполагает использование как жидкой, так и газовой фазы. Цианирование может быть также низко- и высокотемпературным. При жидкостном применяются специальные ванны, наполненные цианистыми и нейтральными солями. После насыщения поверхности азотом процесс фактически превращается в цементацию. При низкотемпературном цианировании детали в дальнейшем подвергаются дополнительной термообработке. Газовое цементирование происходит в среде, содержащей нитрирующие и цементирующие газы. При таком способе цианирования глубина обработанных слоев достигает 1,8 мм.- Читайте подробнее на SYL.ru: 

10.Укажите дефекты, возникающие при термической обработке стали, объясните меры их предупреждения и устранения.

К ним относят недостаточную твердость, мягкие пятна, повышенную хрупкость, обезуглероживание и окисление поверхности, коробление, деформацию и трещины. Недостаточная твердость и мягкие пятна являются следствием недостаточной температуры нагрева или малой скорости охлаждения при закалке.

Повышенную хрупкость изделия получают вследствие значительного перегрева стали перед закалкой, который приводит к росту зерна аустенита и образованию крупно-игольчатого мартенсита после закалки.

Недостаточную твердость, мягкие пятна и повышенную хрупкость можно устранить повторной закалкой.

Изделия из металла используемые в наиболее ответственных узлах и агрегатах машин подвергаются тщательному анализу на дефекты. Обезуглероживание и окисление поверхности происходит при взаимодействии печной атмосферы с поверхностными слоями изделия при нагреве. Это приводит к снижению твердости, износостойкости и прочности поверхностных слоев изделий за счет выгорания углерода. Таких дефектов можно избежать, применяя правильный режим термической обработки либо проводя нагрев в нейтральных атмосферах азота, аргона и других газов.

Коробление, деформации и трещины появляются при возникновении внутренних напряжений. Самым эффективным способом уменьшения напряжений и устранения этих дефектов является медленное охлаждение при закалке в интервале температур мартенситного превращения. Трещины и резко выраженные коробления являются окончательным браком.