Добавил:
Upload
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:материал / материаловеденье-1 / отв / / Материаловедение ТХТ / 27. Способы отжига сталей
..txt 27. Способы отжига сталей. Отжиг – ТО, в
процессе кот производится нагрев деталей из
стали до требуемой t? с последующей
выдержкой и медленным охлаждением в печи
для получения однородной, равновесной,
менее тв структуры, свободной от остаточных
напряжений. Отжиг I рода – отжиг, при кот
нагрев и выдержка м производятся с целью
приведения его в однородное (равновесное
состояние) за счёт ? химич неоднородностей.
О I рода (М и сплавы не испытывают
фазовых превращений (Fe)); II рода
(происходит фазовая перекристаллизация).
Виды О I рода: 1) рекристаллизационный -
ТО деформированного М, при кот гл
процессом явл рекристаллизация М. РО
заключается в нагреве
холоднодеформированной стали выше
t? начала кристаллизации, выдержке при этой
t? и последующем медленном охлаждении.
Большая часть работы (90…95%)
затрачивается на пластическую деформацию
М, превращается в тепло, а ост часть
аккумулируется в М. О накоплении этой
энергии свидетельствует ? ? дефектов крист
решетки и рост напряжений. В рез-те
пластической деформации М приходит в ТД-
ки неустойчивое механическое состояние. В
рез-те изменяется структура, ? ? дислокаций,
что приводит к ? прочности. Это наз-ся
наклёп. М т.о. находится в энергетически
неустойчивом состоянии. М стремится
вернуться в устойчивое состояние с меньшим
уровнем свободной энергии. Чтобы могли в
М произойти необходимые изменения их
нагревают, и проводят РО. В начале при
нагреве до t?=0,2…0,3 от абсол t?ПЛ без
видимых изменений в структуре набл
восстановление некоторых св-в, начинает ?
электрическое сопротивление и ?
электропроводность. Для технически чистых
М при достижении t??0,4 от абсол t?ПЛ
начинается и происходит Р. РИС!!! Механизм
Р состоит из 2 элементарных процессов:
зарождение центров, рост центров. В рез-те
деформированные зёрна заменяются на
новые, недеформированные. Образование
новых равноосных зерён вместо старых
деформированных наз-ся первичной Р. В рез-
те первичной Р ? свободная энергия
(материал становится более устойчивым),
наклёп почти полностью снимается; св-ва,
включая прочность и пластичность,
восстанавливаются. Основной
характеристикой процесса Р явл t? начала К.
Она не явл физич const. t? начала К
составляет 0,4 от абсол t?ПЛ. Т.к. на t? влияет
оч много факторов, то её измеряют после
выдержки 1…2 часа при этой t?. Чем ? время
выдержки, тем при более ? t? может начаться
Р. Р зависит от степени предшествующей
деформации. РО используют в
промышленности как первоначальную
операцию перед холодной обработкой
давлением (для придания М
пластичности), как промежуточный
процесс м/у операциями холодного
деформирования (для снятия наклёпа) и
как окончательную ТО для придания
п/ф или изделию требуемых св-в. 2)
гомогенизационный (диффузионный). В
реальных условиях К происходит при
непрерывно изменяющейся t?. В рез-те в V
слитка или литой детали набл неоднородность
хим состава. Она может носить
макрохарактер (хим неоднородность в разных
частях отливки – зональная ликвация.
Ликвация = неоднородность хим состава) и
микрохарактер (в центре зёрен – один состав,
а на границе зёрен – др). Чаще всего
зональная ликвация рез-т естеств конвекции в
Ж сплаве. В рез-те К сплавов возникает
ликвация, кот нежелательна. Для устранения
ликвации и проводят диффузионный О.
Чтобы произошла диффузия, необх высокая
t? (0,9…0,95 t?ПЛ) и выдержка. Н-р,
диффузионный О стальных отливок проводят
при t??1300?С в течение 40…50 часов. 3) О
для снятия напряжения. Многие
технологические воздействия на
обрабатываемые детали сопровождаются
возникновением в них остаточных
напряжений, кот нежелательны. Для ?
остаточных напряжений проводят О для
снятия напряжения. Гл процессом,
происходящим при О для снятия напряжения
явл полная или частичная релаксация
остаточных напряжений. Этот процесс
протекает из-за того, что при определённой t?
отжига предел текучести стали становится
ниже остаточных напряжений и происходит
пластическая деформация, в рез-те кот
остаточные напряжения ? до значений
предела текучести. (Стр 265 рис 11.2) t?
нагрева в ? сплавах определённая. Чем ? t?
нагрева, тем быстрее и полнее снимается
остаточное напряжение. Но может оказаться,
что выбранная t? может приводить к
фазовым превращениям или
рекристаллизации, что недопустимо. Если
после технологического воздействия деталь
подвергают термообработке, то её побочным
эффектом может оказаться ? остаточного
напряжения. Если приходится специально
проводить О для снятия напряжения, то t?
надо выбирать такой, чтобы исключить
фазовые превращения ==> t? будут достаточно
низкие. Н-р, в стальных и чугунных
заготовках t?=400…500?С; в латунных п/ф
остаточное напряжение почти полностью
исчезает при t?=250…300?С. После выдержки
при определённой t? изделие необходимо
охлаждать медленно, чтобы не возникли
новые остаточные напряжения. В зависимости
от m изделия, его формы, от размеров
поперечного сечения, теплопроводности ?
охлаждения после О для снятия напряжения
может составлять 20…200?С/ч. Отжиг II-го
рода – ТО, заключающаяся в нагреве
стали до t? выше критических точек АС1 и
АС3, выдержке и последующем медленном
охлаждении. О II-го рода основан на
прохождении фазовых превращений в
твёрдом состоянии – превращении - и
потому часто наз-ся фазовой
перекристаллизацией. Обычно О II-го рода
явл подготовительной ТО – в процессе О ?
твёрдость и прочность, что облегчает
обработку резанием средне- и
высокоуглеродистых сталей. Неполный О
инструментальных сталей предшествует
окончательной ТО. Иногда О II-го (для
крупных неответственных отливок) рода явл
окончательной ТО. Виды О II-го рода.
Различают О полный, нормализационный,
неполный О для доэвтектических сталей и
сферроли Спросить! Для доэвтектоидных
сталей. Полный О для доэвтектоидных
сталей, их нагревают до t? на (30…50)?С
выше АС3: (30…50)?С+АС3, т.е. выше линии
GS. После завершения превращения в А (т.е.
выдерживают некоторое время, чтобы
произошли все фазовые превращения) и
медленно охлаждают (вместе с печью). Т.о.,
сталь приводят в maх возможное равновесное
состояние. Медленное охлаждение должно
обеспечивать распад А при малых степенях
переохлаждения. Неполный О для
доэвтектоидных сталей. Нагрев проводят
чуть выше АС1, потом медленно охлаждают.
Это вид О используют, когда необх улучшить
обрабатываемый срез. Нормализационный О:
1) для доэвтект сталей нагревают, как и для
полного О, а охлаждают на воздухе. 2) для
заэвтект сталей нагревают на
(30…50)?С+АСm. АСm – тчк, соответствующие
на диаграмме линии SE. И то же самое
охлаждение на воздухе.
процессе кот производится нагрев деталей из
стали до требуемой t? с последующей
выдержкой и медленным охлаждением в печи
для получения однородной, равновесной,
менее тв структуры, свободной от остаточных
напряжений. Отжиг I рода – отжиг, при кот
нагрев и выдержка м производятся с целью
приведения его в однородное (равновесное
состояние) за счёт ? химич неоднородностей.
О I рода (М и сплавы не испытывают
фазовых превращений (Fe)); II рода
(происходит фазовая перекристаллизация).
Виды О I рода: 1) рекристаллизационный -
ТО деформированного М, при кот гл
процессом явл рекристаллизация М. РО
заключается в нагреве
холоднодеформированной стали выше
t? начала кристаллизации, выдержке при этой
t? и последующем медленном охлаждении.
Большая часть работы (90…95%)
затрачивается на пластическую деформацию
М, превращается в тепло, а ост часть
аккумулируется в М. О накоплении этой
энергии свидетельствует ? ? дефектов крист
решетки и рост напряжений. В рез-те
пластической деформации М приходит в ТД-
ки неустойчивое механическое состояние. В
рез-те изменяется структура, ? ? дислокаций,
что приводит к ? прочности. Это наз-ся
наклёп. М т.о. находится в энергетически
неустойчивом состоянии. М стремится
вернуться в устойчивое состояние с меньшим
уровнем свободной энергии. Чтобы могли в
М произойти необходимые изменения их
нагревают, и проводят РО. В начале при
нагреве до t?=0,2…0,3 от абсол t?ПЛ без
видимых изменений в структуре набл
восстановление некоторых св-в, начинает ?
электрическое сопротивление и ?
электропроводность. Для технически чистых
М при достижении t??0,4 от абсол t?ПЛ
начинается и происходит Р. РИС!!! Механизм
Р состоит из 2 элементарных процессов:
зарождение центров, рост центров. В рез-те
деформированные зёрна заменяются на
новые, недеформированные. Образование
новых равноосных зерён вместо старых
деформированных наз-ся первичной Р. В рез-
те первичной Р ? свободная энергия
(материал становится более устойчивым),
наклёп почти полностью снимается; св-ва,
включая прочность и пластичность,
восстанавливаются. Основной
характеристикой процесса Р явл t? начала К.
Она не явл физич const. t? начала К
составляет 0,4 от абсол t?ПЛ. Т.к. на t? влияет
оч много факторов, то её измеряют после
выдержки 1…2 часа при этой t?. Чем ? время
выдержки, тем при более ? t? может начаться
Р. Р зависит от степени предшествующей
деформации. РО используют в
промышленности как первоначальную
операцию перед холодной обработкой
давлением (для придания М
пластичности), как промежуточный
процесс м/у операциями холодного
деформирования (для снятия наклёпа) и
как окончательную ТО для придания
п/ф или изделию требуемых св-в. 2)
гомогенизационный (диффузионный). В
реальных условиях К происходит при
непрерывно изменяющейся t?. В рез-те в V
слитка или литой детали набл неоднородность
хим состава. Она может носить
макрохарактер (хим неоднородность в разных
частях отливки – зональная ликвация.
Ликвация = неоднородность хим состава) и
микрохарактер (в центре зёрен – один состав,
а на границе зёрен – др). Чаще всего
зональная ликвация рез-т естеств конвекции в
Ж сплаве. В рез-те К сплавов возникает
ликвация, кот нежелательна. Для устранения
ликвации и проводят диффузионный О.
Чтобы произошла диффузия, необх высокая
t? (0,9…0,95 t?ПЛ) и выдержка. Н-р,
диффузионный О стальных отливок проводят
при t??1300?С в течение 40…50 часов. 3) О
для снятия напряжения. Многие
технологические воздействия на
обрабатываемые детали сопровождаются
возникновением в них остаточных
напряжений, кот нежелательны. Для ?
остаточных напряжений проводят О для
снятия напряжения. Гл процессом,
происходящим при О для снятия напряжения
явл полная или частичная релаксация
остаточных напряжений. Этот процесс
протекает из-за того, что при определённой t?
отжига предел текучести стали становится
ниже остаточных напряжений и происходит
пластическая деформация, в рез-те кот
остаточные напряжения ? до значений
предела текучести. (Стр 265 рис 11.2) t?
нагрева в ? сплавах определённая. Чем ? t?
нагрева, тем быстрее и полнее снимается
остаточное напряжение. Но может оказаться,
что выбранная t? может приводить к
фазовым превращениям или
рекристаллизации, что недопустимо. Если
после технологического воздействия деталь
подвергают термообработке, то её побочным
эффектом может оказаться ? остаточного
напряжения. Если приходится специально
проводить О для снятия напряжения, то t?
надо выбирать такой, чтобы исключить
фазовые превращения ==> t? будут достаточно
низкие. Н-р, в стальных и чугунных
заготовках t?=400…500?С; в латунных п/ф
остаточное напряжение почти полностью
исчезает при t?=250…300?С. После выдержки
при определённой t? изделие необходимо
охлаждать медленно, чтобы не возникли
новые остаточные напряжения. В зависимости
от m изделия, его формы, от размеров
поперечного сечения, теплопроводности ?
охлаждения после О для снятия напряжения
может составлять 20…200?С/ч. Отжиг II-го
рода – ТО, заключающаяся в нагреве
стали до t? выше критических точек АС1 и
АС3, выдержке и последующем медленном
охлаждении. О II-го рода основан на
прохождении фазовых превращений в
твёрдом состоянии – превращении - и
потому часто наз-ся фазовой
перекристаллизацией. Обычно О II-го рода
явл подготовительной ТО – в процессе О ?
твёрдость и прочность, что облегчает
обработку резанием средне- и
высокоуглеродистых сталей. Неполный О
инструментальных сталей предшествует
окончательной ТО. Иногда О II-го (для
крупных неответственных отливок) рода явл
окончательной ТО. Виды О II-го рода.
Различают О полный, нормализационный,
неполный О для доэвтектических сталей и
сферроли Спросить! Для доэвтектоидных
сталей. Полный О для доэвтектоидных
сталей, их нагревают до t? на (30…50)?С
выше АС3: (30…50)?С+АС3, т.е. выше линии
GS. После завершения превращения в А (т.е.
выдерживают некоторое время, чтобы
произошли все фазовые превращения) и
медленно охлаждают (вместе с печью). Т.о.,
сталь приводят в maх возможное равновесное
состояние. Медленное охлаждение должно
обеспечивать распад А при малых степенях
переохлаждения. Неполный О для
доэвтектоидных сталей. Нагрев проводят
чуть выше АС1, потом медленно охлаждают.
Это вид О используют, когда необх улучшить
обрабатываемый срез. Нормализационный О:
1) для доэвтект сталей нагревают, как и для
полного О, а охлаждают на воздухе. 2) для
заэвтект сталей нагревают на
(30…50)?С+АСm. АСm – тчк, соответствующие
на диаграмме линии SE. И то же самое
охлаждение на воздухе.
Соседние файлы в папке Материаловедение ТХТ