Старіння
Старіння у випадку гартування без поліморфного перетворення (фіксується пересичений твердий розчин).
При старінні розпадається перенасичений твердий розчин, отриманий в результаті гартування. Збільшується міцність, твердість, зменшується пластичність. Зміцнення відбувається шляхом дисперсних виділень при розпаді перенасиченого твердого розчину.
Види старіння: природне, штучне і деформаційне.
Природне старіння – це самовільне підвищення міцності загартованого сплаву при кімнатній температурі.
Штучне старіння – це підвищення міцності в процесі витримки при підвищених температурах.
Деформаційне старіння – підвищення міцності в процесі пластичної деформації.
–7–
Дефекти при термообробці та боротьба з ними
Види дефектів: недогрів; перегрів; перепал; окислення і декарбонізація; короблення і тріщини.
Недогрів виникає при нагріванні сталі нижче критичної температури. Спосіб усунення: відпалювання і гартування.
Перегрів виникає при нагріванні сталі набагато вище критичної температури, утворює крупне зерно. Спосіб усунення:нормалізація і гартування.
Перепал виникає при нагріванні сталі близько до температури плавлення, створює крихкість. Брак невиправний.
Окислення і декарбонізація виникає від взаємодії сплаву з перегрітими газами, різко знижується твердість поверхні.
Короблення і тріщини виникає при неправильному режимі охолодження загартованих деталей. Брак невиправний.
–8–
Термомеханічна обробка - це сукупність операцій пластичної деформації та термообробки, включає нагрівання, пластичне деформування і охолодження зі швидкістю, більшою за критичну.
Розрізняють високотемпературну (ВТМО) і низькотемпературну термомеханічну обробку (НТМО)
ВТМО поєднує нагрівання сталі вище критичної точки Ас3 і пластичну деформацію при цій температурі на 20...30% , гартуванням для структури мартенсит і низькотемпературний відпуск при 150...200°С.
НТМО поєднує нагрів до температури переохолодженого аустеніту, і пластичну деформацію при цій температурі на 75...95%, гартування і низькотемпературний відпуск при 150...200°С. Застосовують для легованих сталей.
Одержують високу міцність (σт = 2200-3000 МПа) з одночасною пластичністю і в’язкістю (δ=6–8%, ψ = 3– 4%). При гартуванні з низьким відпуском ці параметри будуть: σт = 2000-2200 МПа, δ=3–4%.
– 9–
Якщо мартенситне перетворення закінчується в області від'ємних температур, то в загартованій сталі при кімнатних температурах є залишковий аустеніт, який зменшує твердість загартованого виробу. Охолодженням нижче температури кінця мартенситного перетворення (до -80° С) перетворюють залишковий аустеніт у мартенсит. Обробці холодом піддають вимірювальний інструмент, точні механізми.
–10–
Нові види термообробки
Лазерна термообробка – це поверхневе гартування. Відбувається нагрів вище за фазові перетворення і швидке охолодження відведенням тепла з поверхні в масу металу. Результат: структура мартенсит і залишковий аустеніт.
Термообробка у псевдозріджених середовищах. Киплячий шар або псевдозріджене середовище – це частинки піску, перемішані висхідним повітряним газовим потоком.
Рис. Пристрій для одержання псевдозрідженого середовища
Циліндр 1, решітка 2 з піском, потік повітря чи газу. Рухома суміш повітря і піску стає подібною на в'язку рідину. У процесі ударів піщинок по заготовках, розміщених у киплячому шарі, віддається тепло. Використовуються для гартування, відпускання, відпалювання.
Термоциклічна обробка полягає в циклічних нагріваннях і охолодженнях сплавів з оптимальною швидкістю. Витримка відсутня та відбуваються багаторазові фазові перетвореннями.