- •Лекция 11. Виды термической обработки стали. Легированные стали. Маркировка сталей и чугунов.
- •Термическая обработка стали
- •Диаграмма изотермического распада аустенита
- •Мартенситное превращение в стали
- •Промежуточное (бейнитное) превращение
- •Критическая скорость закалки
- •Виды термической обработки стали
- •Химико-термическая обработка стали
- •Легированные стали
- •Влияние легирующих элементов на свойства сплавов
- •Стали обыкновенного качества.
- •Стали углеродистые качественные
- •Высококачественные
- •Маркировка легированных сталей
- •Рельсовая сталь
6
Мартенсит обладает большой твёрдостью (НВ=600), высокой прочностью, хрупкий.
Скорость охлаждения достигает 150 К/сек.
Мартенсит, троостит, сорбит — неравновесные структуры.
Промежуточное (бейнитное) превращение
Бейнитное превращение сочетает в себе элементы перлитного и мартенситного превращения.
Бейнит состоит изα -твёрдого раствора, претерпевшего мартенситное превращение и частиц карбидов.
Критическая скорость закалки
Чем больше скорость охлаждения, тем дисперснее получается структура сплава.
При очень большой скорости охлаждения диффузионный распад аустенита становится невозможным, и тогда аустенит переохлаждается до точки МН и при дальнейшем охлаждении превращается в мартенсит.
Минимальную скорость охлаждения, при которой весь аустенит переохлаждается до точки МН и превращается в мартенсит называют критической скоростью закалки.
Зависит от состава стали.
7
Углеродистые стали имеют высокую критическую скорость закалки
(800…200 ºС).
Возможно существенно снизить введением лигирующих добавок.
Виды термической обработки стали
8…10% стали подвергается термической обработке
1 Закалка
2 Отпуск
3 Отжиг
4 Нормализация
8
1 Закалка
Нагрев стали до температуры выше аустенитных превращений на 30…40 Сº, выдержка, а затем быстрое охлаждение со скоростью, превышающую критическую.
Т.е., как правило, получается мартенситная структура. Производится на готовых изделиях.
В последствии, обязательно подвергают отпуску, чтобы снять внутренние напряжения, возникающие из-за неравномерности распределения температуры по объёму детали.
2 Отпуск
Отпуск — нагрев стали до температур ниже аустенитных превращений, выдержке, и последующем охлаждении с определённой скоростью.
Различают три вида отпуска.
а) низкий — нагрев до 250 ºС. Структура — отпущенный мартенсит.
При этом внутренние напряжения, которые возникают при закалке снимаются, повышается прочность, улучшается вязкость без снижения твёрдости.
Применяют, например, для режущего и измерительного инструмента.
Изделия не выдерживают длительных динамических нагружений.
б) средний — нагрев до 350…500 ºС. Структура — троостит или троосто-мартенсит.
Высокий предел упругости, выносливости, релаксационная стойкость.
Применяют при изготовлении пружин, рессор и т.д. в) высокий — нагрев до 500…600 ºС.
Структура — сорбит отпуска.