10. Фазовые превращения в сплавах железа (теория термической обработки стали)

Вопросы для самопроверки

1. Чем отличается кинетика превращения ферритно-карбидной структуры в аустенит при изотермической выдержке и непрерывном нагреве? Когда температура аустенитизации и величина зерна будут больше при медленном или быстром нагреве?

2. Перечислите этапы превращения ферритно-карбидной структуры в аустенит при нагреве.

3. Как влияет величина зерна на σ_в, σ_0,2, δ, ψ, КСU, КСТ, К_1си t₅₀?

4. Как получить в стали мелкое зерно аустенита?

5. Чем отличается механизм перлитного превращения от промежуточного и мартенситного?

6. Чем отличается по структуре и свойствам перлит от сорбита и троостита? Как получить эти структуры?

7. Какое строение (реечное или пластинчатое) имеет мартенсит в стали с температурой мартенситных точек M_н = 200 ºС, а М_к= - 50 ºС?

8. Сколько остаточного аустенита в стали с 0,3% С и 1,0% С? Как освободиться от остаточного аустенита?

9. Что определяет устойчивость переохлажденного аустенита? Перечислите факторы, влияющие на критическую скорость закалки.

10. Как влияют легирующие элементы на диаграмму изотермического распада аустенита? Дать качественную и количественную характеристику.

11. Как получить структуру бейнит и мартенсит в углеродистой стали с 0,45% С?

12. Чем объясняется высокая твердость мартенсита?

13. В чем заключается различие между изотермической и термокинетической диаграммами распада переохлажденного аустенита? В каких случаях следует пользоваться каждой из этих диаграмм?

14. Опишите фазовый состав стали после завершения первого превращения при отпуске.

15. Перечислите основные процессы, происходящие при первом, втором и третьем превращениях при отпуске. Как влияют на отпуск легирующие элементы?

16. Сталь, содержащая 0,4% С, 1,5% Сr и 2,0% Ni, была закалена и подвергнута отпуску при 550 ºС. Какое охлаждение должно быть после отпуска для получения высоких значений КСUи КСТ?

17. Почему при низких температурах отпуска (до 200 ºС) сохраняются высокие твердость и прочность (σ_в)?

18. Какие причины вызывают необратимую и обратимую отпускную хрупкость?

19. Почему с повышением температуры отпуска снижаются временное сопротивление (σ_в), предел текучести (σ_0,2) и повышается пластичность (δ, ψ)?

11. Технология термической обработки стали

Вопросы для самопроверки

1. Установите температуру полного отжига стали, содержащей 0,30 и 0,6% С. Каково назначение отжига?

2. Как изменяются величина зерна и характер структуры после полного отжига?

3. Какую сталь нужно при отжиге охлаждать медленнее – углеродистую или легированную? Почему?

4. Зачем и как проводится процесс сфероидизации заэвтектоидных углеродистых и легированных сталей?

5. Как можно снизить твердость легированных сталей, имеющих удовлетворительную структуру после прокатки (ковки)?

6. В каких случаях рекомендуется процесс нормализации?

7. На диаграмме Fe–Fe₃Cпокажите температуры закалки доэвтектоидных и заэвтектоидных сталей. Почему нагревают до этих температур?

8. На диаграмме изотермического распада переохлажденного аустенита наложите кривые охлаждения для различных способов закалки. Зачем применяется закалка?

9. Каким требованиям должны отвечать закалочные жидкости? Какие применяют жидкости для закалки, каковы их достоинства и недостатки?

10. Установите режим закалки стали, содержащей 0,4 и 1,0% С (температура аустенитизации, время нагрева, среда нагрева, охлаждающая среда).

11. Как влияет температура аустенитизации на устойчивость переохлажденного аустенита, закаливаемость и прокаливаемость стали?

12. Какая сталь прокалится на большую глубину: 1) 0,45% С ; 2) 0,45% С и 1,0% Сr; 3%Ni; 3) 0,45% С, 1,0% Сr, 2,0%Niи 0,4% Мо? Почему?

13. Определите критический диаметр для структур 50 и 95% мартенсита сталей, указанных на рис. 137, после закалки в воде и масле.

14. Тонкая фреза из стали, содержащей 1% С, испытывает коробление при закалке в воде. Какой метод закалки следует применить, чтобы избежать коробления?

15. Какую структуру должна иметь сталь после изотермической закалки для обеспечения высокой конструктивной прочности?

16. Какие преимущества перед обычной закалкой имеет термомеханическая обработка и почему?

17. Для каких деталей рекомендуется поверхностная закалка при индукционном и лазерном нагреве?

18. Почему после поверхностной закалки повышается предел выносливости?

19. Почему температура под закалку при индукционном нагреве выше, чем при нагреве в печи? В каком случае будет более мелкое зерно аустенита?

20. Как проводится и каковы преимущества закалки при глубинном индукционном нагреве?

21. Установите режим отпуска для резца из стали, содержащей 1% С и шатуна из стали с 0,45% С.