Защита домашнего задания (Вариант МД-2б)
Как подобрать температуру закалки для данной стали? (подсчитать)
Как выбрать скорость охлаждения детали, зная ее габариты, профиль?
Качество закалки сильно зависит от равномерности прокаливания заготовки, которая зависит от скорости охлаждения. Главное условие: скорость охлаждения должна быть выше критической и желательно во всех слоях (из-за этого и используют легирование, понижающее критическую скорость). Поэтому чем больше заготовка в диаметре, тем большая скорость необходима для равномерного охлаждения детали. Оптимальную структуру в заготовке небольших размеров достичь при охлаждении проще (не требуется температура значительно выше, чем критическая), чем в заготовках крупных размеров, так как они равномернее охлаждаются по всему объему.
При закалке инструментальных углеродистых сталей, для получения высокой твердости и меньшей деформации, условия охлаждения выбирают в зависимости от сечения закаливаемой детали. Детали малого сечения толщиной (диаметром) до 15 мм даже при быстром переносе в охлаждающую среду успевают частично охладиться на воздухе, что затрудняет получение однородной и высокой твердости. Детали толщиной (диаметром) более 30 мм получают чрезмерно тонкий поверхностный закаленный слой с резким переходом к мягкой сердцевине.
На практике стараются не доводить закаливаемую деталь до полного охлаждения в активной охлаждающей среде (воде, растворах солей или щелочей), а, наоборот, доведя охлаждение до 300° С, дальше применяют замедленное охлаждение на воздухе или в сухом песке. Это способствует выравниванию структурных напряжений, а твердость, полученная при закалке, практически не снижается.
Что такое отпускная хрупкость? Склонна ли ваша сталь к ней? Как бороться с этим явлением?
Отпускная хрупкость - понижение вязкости и сопротивления хрупкому разрушению легированной стали при отпуске в определенном интервале температур (необратимая, 1 рода), а также при медленном охлаждении после отпуска или отжига в интервале 650-450° (обратимая, 2 рода). О.х. 1 рода проявляется при отпуске в районе 300°С у ВСЕХ сталей.
Склонность к отпускной хрупкости стали марки (35ХГСА): склонна
Во избежание такого типа хрупкости следует:
А) избегать интервала температур 300-400°С, в котором проявляется хрупкость 1 рода.
Б) Для сталей, подверженных 2 роду хрупкости, следует предусматривать быстрое охлаждение после отпуска и не допускать нагрева стали в работе до 450-650°С. Кроме того, легирование стали молибденом или вольфрамом уменьшают склонность стали к отпускной хрупкости 2го рода (молибден оказывает влияние при концентрации в 0.2%)
Предложите альтернативу вашей термической обработки и назовите конечную структуру стали.
В качестве альтернативы закалке возможно применение химико-термической обработки (ХТО), а именно азотирование. Цементация не подходит для данной марки, так как процесс цементации проводят на сталях, содержащих 0,08…0,25 %С, что меньше, чем у нашей стали.
Азотирование - процесс насыщения сплавов азотом из газовых сред.
Структурой стали в результате обработки будет также сорбит, так как нагрев, необходимый для диссоциации аммиака, соответствует высокому отпуску.
Чем сорбит отпуска отличается от перлита?
Перлит – эвтектоидная смесь двух фаз: феррита и цементита.
Сорбит же является дисперсной разновидностью перлита. Однако твердость, прочность и ударная вязкость сорбита выше, чем у перлита. Кроме того, сорбит отпуска образуется в результате распада мартенсита при отпуске. Сорбит отпуска имеет форму зерен, что значительно увеличивает вязкость стали по сравнению с перлитом.