43. Что такое закаливаемость и прокаливаемость стали и от чего они зависят

Под закаливаемо­стью понимают способность стали повышать твердость в ре­зультате закалки. Закаливаемость стали определяется в первую очередь содержанием в стали углерода.

Чем больше в мартенсите углерода, тем выше его твердость. Легирующие элементы оказы­вают относительно небольшое влияние на закаливаемость.

Под прокаливаемостью понимают способность стали получать закаленный слой с мартенситной или троосто-мартенситной структурой и высокой твердостью на ту или иную глубину. Прокаливаемость определяется критической скоростью охлаж­дения, зависящей от состава стали.

40-42. Обоснуйте выбор под закалку для заэфтектоидной стали. (в списке вопросов пропущен 41-ый)

При закалке доэвтектоидной стали с температуры выше Ас₁ но ниже Ас₃ в структуре наряду с мартенситом сохраняется часть феррита), который снижает твердость в закаленном состоянии и ухудшает механические свойства после отпуска. Такая закалка называется неполной.

Для заэвтектоидных сталей оптимальная температура закалки лежит в интервале между Ас₁ и Ас₃ и теоретически является неполной.

Наличие в структуре закаленной стали избыточного цементита полезно во многих отношениях. Например, включения избыточного цементита повышают износоустойчивость стали. Нагрев же выше Ас₃опасен и не нужен, так как он не повышает твердости, наоборот твердость даже несколько падает вследствие растворения избыточного цементита и увеличения остаточного; при таком нагреве растет зерно аустенита, увеличивается возможность возникновения больших закалочных напряжений, интенсивнее обезуглероживается сталь с поверхности и т.д.

Таким образом, оптимальной является закалка доэвтектоидной стали от температуры на 30 - 50 °С выше Ac₃, а для заэвтектоидной стали на 30 - 50° выше Ас₁.

 

46. Назначения отжига и нормализации

Отжиг-это процесс термической обработки, состоящий в нагреве стали до определенной температуры, выдержке при ней и последующем медленном охлаждении с целью получения более равновесной структуры. Особенностью отжига является медленное охлаждение.

Виды отжига: диффузионный, полный, изотермический, неполный, сфероидизирующий, рекристаллизационный.

Режимы различных видов отжига.

Термическую операцию, при которой сталь нагревают до температуры на 30-50 ⁰С выше верхних критических точек A_C3 и A_cm, затем выдерживают при этой температуре и охлаждают на спокойном воздухе, называют нормализацией.

47. Химико-термическая обработка стали заключается в изменении химического состава и механических свойств в поверхностном слое металла под влиянием внешней среды и температуры. Основными видами химико-термической обработки являются цементация, азотирование, цианирование, сульфоцианирование, борирование, алитирование и хромирование.

48. Цементация — поверхностное насыщение малоуглеродистой стали (С<0,3 %) углеродом с последующими закалкой и отпуском с целью получения детали с твердой поверхностью и вязкой сердцевиной. Цементацию можно проводить в твердой, жидкой или газообразной среде