12. Цементация сталей. Назначение, этапы диффузионные процессы и режимы. Виды и состав карбюризаторов.

Цементация – вид ХТО, при котором происходит насыщение углеродом. Цементация повышает тверость и износостойкость поверхности детали при сохранении вязкости сердцевины.

В промышленности применяют два способа цементации: в твердом и в газовом карбюризаторе.

Твердый состоит из древесного угля с добавкой BaCO3, Na2CO3, CaCO3 (BaCO3 – для интенсификации процесса и CaCO3 – против спекания).

При газовой цементации в качестве карбюризато¬ра используют природный газ, состоящий почти полностью из ме¬тана СН4, а также жидкие углеводороды. Цементация проводится при температурах 910-980 °С.

Детали, подвергающиеся цементации в твердом карбюризаторе, нагреваются упакованными в металлических ящиках, при газовой цемента¬ции детали помещаются в герметичную печь с контролируемой атмосферой. Газовая цементация имеет преимущества по сравнению с цементацией в твердом карбюризаторе благодаря меньшей длительности процесса (20 и 10 часов соответственно), возможности контроля атмосферы, управления процессом. Цементация в твёрдом карбюризаторе применяется в условиях единичного ремонтного производства.

13. Нормализация сталей. Назначение, этапы. Структурные превращения и механические свойства сталей после нормализации.

Нормализация - термообработка, при которой сталь охлаждается не в печи, как при отжиге, а на воздухе в цехе. Нагревание ведется до полной перекристаллизации (на 30-50 o выше точек Аc3 и Аст), в результате сталь приобретает мелкозернистую, однородную структуру. Твердость, прочность стали после нормализации выше, чем после отжига.

Структура низкоуглеродистой стали после нормализации феррито-перлитная, такая же, как и после отжига, а у средне- и высокоуглеродистой стали – сорбитная; нормализация может заменить для первой – отжиг, а для второй – закалку с высоким отпуском. Часто нормализацией подготавливают сталь для закалки. Термообработку некоторых марок углеродистой, легированных сталей заканчивают нормализацией.

21. Отжиг. Назначение, структурные превращения и механические свойства отожженных сталей.

Отжиг — вид термической обработки металлов и сплавов, главным образом сталей и чугунов, заключающийся в нагреве до определённой температуры, выдержке и последующем, обычно медленном, охлаждении. При отжиге осуществляются процессы возврата (отдыха металлов), рекристаллизации и гомогенизации. Цели отжига — снижение твёрдости для повышения обрабатываемости, улучшение структуры и достижение большей однородности металла, снятие внутренних напряжений.

20. Диаграмма фазового состояния железоуглеродистых сплавов. Критические точки.

Отжиг — вид термической обработки металлов и сплавов, главным образом сталей и чугунов, заключающийся в нагреве до определённой температуры, выдержке и последующем, обычно медленном, охлаждении. При отжиге осуществляются процессы возврата (отдыха металлов), рекристаллизации и гомогенизации. Цели отжига — снижение твёрдости для повышения обрабатываемости, улучшение структуры и достижение большей однородности металла, снятие внутренних напряжений.

14. Возврат и рекристаллизация деформированных сплавов. Назначение, режимы.

Возврат явл-ся самой низкой температурной обработкой позволяющей воздействовать на структурные состояния деформированного металла. Различают две стадии возврата: низкотемпературную (отдых) и высокотемпературную (полигонизация).

В процессе отдыха происходит перераспределение точечных дефектов. Перемещаются по кристаллу и дислокации, однако эти перемещения носят локальный хар-р. Дислокации различного знака встречаясь друг с другом взаимно аннигилируют, т.е. взаимоуничтожаются. Рез-ом этого являются некоторые снижения плотности дислокации. В процессе полигонизации происходит перемещение дислокации по кристаллу. Дислокации перемещ-ся хаотич. по объёму кристалла. Под воздействием тем-ры дислокации перемещаясь концентрир-ся в определённых участках стр-ры. После полигонизации происходит некоторый возврат св-в к св-вам металла до деф-ции.

Рекристаллизация. После достижения опред. тем-р происходит изменение уже на микроскопическом уровне. Под микроскопом на фоне вытянутых зёрен можно наблюдать мелкие зёрна равноосной формы. По мере увеличения длительности отжига или повышении тем-ры происходит рост мелких зёрен за счёт вытянутых деформируемых зёрен. Образование и рост новых зёрен за счёт деформированных зёрен той же фазы наз-ся первичной рекристаллизацией или рекристаллизацией обработки.

При дальнейшем увелич. тем-ры и длительности отжига происходит «поедание» одними зёрнами других зёрен. Следствием явл-ся разнозёренность стр-р. В пределе можно достичь того, что стр-ра металла будет состоять только зи очень крупных зёрен. Это так наз. собирательная рекристаллизация. Тем-ра начала рекристаллиз. не явл-ся постоянной физ. величиной как, например, тем-ра плавления металла. Тем-ра начала рекристаллиз. будет зависеть от степени предварительной деф-ции металла, длительности процесса и ряда др. факторов.