Билет 9

1. Особенности термической обработки спеченных сталей.

ТО - совокупность операций нагрева, выдержки при высоких Т и охлаждения в целях изменения структуры и обрабатываемости материала, улучшения сочетания его механических и физических свойств без изменения формы и размеров изделий. ТО является эффективным методом повышения физико-механических свойств и износостойкости стали.

Особенности:

- Специфические особенности спеченных сталей (пористость, неоднородность структуры, высокая окисляемость и др.) затрудняет использование технологических режимов ТО, разработанных для литых сталей, хотя основные закономерности процессов, происходящих при нагреве и охлаждении компактной стали, могут быть перенесены и на спеченные материалы.

ТО порошковых сталей имеет ряд особенностей, обусловленных прежде всего остаточной пористостью, а также химической и структурной неоднородностью.

- Остаточная пористость порошковых сталей оказывает влияние на рост зерна аустенита при нагреве сталей.

Наличие пор, а также особое строение контактных участков между исходными частицами порошков препятствуют росту зерна аустенита. Границы растущих зерен при встрече с порами блокируются ими и остаются неподвижными даже при длительной аустенизации.

- Повышенная дефектность порошковых сталей, большая флюктуация по углероду, наличие свободных поверхностей пор изменяют термодинамическое состояние порошковых сталей, повышают их свободную энергию и понижают работу образования зародышей новой фазы – аустенита.

2. Мартенситностареющие порошковые стали.

Эти стали сочетают высокие прочностные свойства с хорошей пластичностью и вязкостью. Достигается это легированием специальной термической обработкой.

Мартенситностареющие порошковые стали приобретают конечное значение прочности после превращения аустенита в мартенсит и последующего старения мартенситной основы. Главной особенностью химического состава мартенситностареющих сталей является низкое содержание С (не более 0,03%).

Требования к исходному порошку: наиболее важным критерием при выборе исх. порошка явл. чистота по таким примесям как N, O и C (0,03%).

При изготовление мартенситностареющих сталей лучше всего использовать карбонильное железо чистоты 13-2.

Введение легирующего компонентов проводят в основном способом поликомпонентного легирования.

Смешивание проводят в смесителях различного типа. Режимы смешивания для каждой композиции индивидуальны. Но!!! Для получения наиболее однородной смеси компонеты надо вводить последовательно (т.е в смесь сперва добавляется легкий легирующий компонент, смешивается необходимое время, а потом вводиться тяжелый компонент и смесь доводиться до однородности).

Для формирования заготовки применяют прессование в стальной пресс-форме и холодная прокатка порошка в лист. Для улучшения прессования можно добавлять стеарат лития или цинка. Спекание проводят при Т=1250 – 1300 °С и время выдержки до 12 часов.

Закалка – для фиксирования пересыщ. тв. раствора.

Старение мартенситно-стареющих сталей проводят при температуре 350-650 °С в атмосфере водорода или аргона.