_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра физической химии

отчет

по индивидуальному домашнему заданию №3

по дисциплине «Материаловедение»

ТЕМА: МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРОЙ И СВОЙСТВАМИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Вариант №2

Студентка гр. 358		.
Преподаватель		Карпов О. Н.

Санкт-Петербург

2025

ВВЕДЕНИЕ

Цели работы: изучение методов управления структурой и свойствами металлических материалов.

Контрольные вопросы:

1. Основные виды термообработки и их назначение

2. Температурные интервалы нагрева при различных видах термообработки

3. Способы поверхностной закалки

4. Предварительная и окончательная термообработка

5. Разновидности химико-термической обработки и достигаемые ими цели

6. Термомеханическая обработка и ее разновидности

7. Разновидности деформационной обработки

8. Термическая обработка цветных металлов и сплавов

Контрольные вопросы

1.Основные виды термообработки и их назначение:

Термообработка (ТО) — это процесс нагрева и охлаждения металлов и сплавов для изменения их структуры, свойств (твёрдости, прочности, пластичности и т. д.). Является самым распространенным способом управления механическими свойствами металлических материалов.

ТО состоит из трех этапов: нагрев до заданной температуры; выдержка для прогрева по всему объему (для завершения фаз превращений); охлаждение до комнатной температуры с определенной скоростью.

Основные виды термообработки:

1.Отжиг – процесс термической обработки, заключающийся в нагреве до заданной температуры, выдержке и сравнительно медленного охлаждения. Отжиг подразделяется на виды:

1.1.Полный отжиг (для доэвтектоидных сталей) – формирование равновесной мелкозерной структуры Ф+П (феррит+перлит);

1.2.Неполный отжиг (для заэвтектоидных сталей) – уменьшение твердости за счет сфероидизации Ц (цементита);

1.3.Рекрестализационный отжиг – восстановление структуры после холодной деформации.

Назначение отжига заключается в устранении последствий литья, сварки и предподготовки перед механической обработкой.

2.Нормализация – экономичная разновидность полного отжига. Охлаждение происходит на воздухе для устранения зернистой структуры. Применяется для до-, заэвтектоидных (устранение грубой сетки цементита) и легированных сталей. Нормализация предназначена для деталей, требующих повышенной прочности без закалки и для подготовки к закалке.

3.Закалка – заключается в нагреве до заданной температуры, выдержке и охлаждении со скоростью выше критической. Быстрая скорость охлаждения может быть реализована благодаря воде, маслу и растворах NaOH.

При закалке образуется мартенсит – пересыщенный твердый раствор углерода. Структура мартенсита обладает высоким уровнем внутренних напряжений. Закалка предназначена для режущих инструментов, шестерен и валов, но после нее следует провести отпуск.

4.Отпуск - нагрев закалённой стали до температуры ​150–650°C для снижения хрупкости и внутренних напряжений. Отпуск подразделяется на:

4.1.Низкий отпуск — структура мартенсита сохранятеся, а уровень внутренних напряжений уменьшается.

4.2.Средний отпуск — структура М неустойчива и распадается на Ф+Ц (мелкодисперсная смесь) – троостит.

4.3.Высокий отпуск — М также переходит в Ф+Ц, но так как смесь грубодисперсная, то смесь переходит в сорбит – улучшенное сочетание пластичных и прочностных свойств.

Отпуск предназначен для деталей, требующих сочетания прочности и пластичности.

2.Температурные интервалы нагрева при различных видах термообработки:

Представим температурные интервалы нагрева при различных видах термообработки в виде таблицы:

Таблица 1 - температурные интервалы нагрева

Вид термообработки	Температура нагрева,
Полный отжиг
Неполный отжиг
Рекристаллизационный отжиг	650-700
Нормализация
Закалка

Окончание таблицы 1

Низкий отпуск	150-200
Средний отпуск	350-500
Высокий отпуск	550-650