27. Превращения при отпуске стали.

Отпуск является окончательной термической обработкой. Целью отпуска явл. повыш. вязкости и пластичности, снижение твердости и уменьш. внутр. напряжений закаленных сталей.

С повышением Т нагрева прочность обычно снижается, а пластичность и вязкость растут. Т отпуска выбирают, исходя из требуемой прочности конкретной детали.

Различают три вида отпуска:

1. Низкий отпуск с температурой нагрева Т_н = 150…300^oС.

В результате его проведения частично снимаются закалочные напряжения. Получают структуру – мартенсит отпуска.

Проводят для инструментальных сталей; после закалки токами высокой частоты; после цементации.

2. Средний отпуск с температурой нагрева Т_н = 300…450^oС.

Получают структ. – троостит отпуска, сочетающую высокую твердость 40…45HRC c хорошей упругостью и вязкостью.

Используется для изделий типа пружин, рессор.

3. Высокий отпуск с температурой нагрева Т_н = 450…650^oС..

Получают структуру, сочетающую достаточно высокую твердость и повышенную ударную вязкость (оптимальное сочетание свойств) – сорбит отпуска.

Используется для деталей машин, испыт. ударные нагрузки.

Комплекс термической обработки, включающий закалку и высокий отпуск, называется улучшением.

28. Влияние термической обработки на свойство стали.

Превращения в стали:П>А, А>П, А>М, М>П(Ф+Ц).

Свойства сплава зависят от его структуры. Основным способом, позволяющим изменять структуру, а, следовательно, и свойства является термическая обработка.

Зависимость свободной энергии структурных составляющих сталей от Т: А (F_A), М (F_M), П (F_П)

Термическая обработка представляет собой совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения, выполняемых в определенной последовательности при определенных режимах, с целью изменения внутреннего строения сплава и получения нужных свойств (представляется в виде графика в осях температура. Любая разновидность термической обработки состоит из комбинации четырех основных превращений, в основе которых лежат стремления системы к минимуму свободной энергии

1. Превращ. П>А, происходит при нагреве выше крит. Т А_1, мин. свободной энергией обладает А.

2. Превращ. А>П, происходит при охлаждении ниже А₁, мин. свободной энергией обладает П:

3. Превращ. А>М, происходит при быстром охлаждении ниже Т нестабильного равновесия

4. Превращ. М>П; – происходит при любых Т, т.к. свободная энергия М больше, чем свободная энергия П.

29. Закалка стали. Способы закалки.

В зависимости от состава стали, формы и детали выбирают способ закалки. К основным способам закалки относятся: закалка в одном охладителе, прерывистая закалка, изотермическая закалка и различные сочетания этих способов.

Закалка в одном охладителе - это наиболее распространенный способ закалки, заключается в нагреве стали выше T, соответствующих критической точке A_c1 и A_c3 с последующей выдержкой и охлаждением со V выше критической в охладителе.

Закалка в двух средах - этот способ является некоторой разновидностью способа закалки с подстуживанием и заключается в том, что нагретую до необходимой T деталь, выдержанную при этой T, переносят в охладитель, обеспечивающий такую скорость охлаждения, которая предотвратила бы распад переохлажденного аустенита в области T мин. устойчивости аустенита.

Струйчатая закалка - этот способ применяется тогда, когда нет необходимости закаливать деталь на одинаковую твердость по всей поверхности. Для таких деталей, как зубило с высокой твердостью рубящей кромки и сохранении вязкого хвостовика;

Закалка самоотпуском - этот способ практически несет то же функциональное назначение, что и струйчатая закалка, например зубило, нагревают до заданной T и переносят в охлаждающую среду только рабочую часть, затем после извлечения из закалочной среды проводят выдержку на воздухе в результате которой рабочая часть отпускается за счет нагрева от нерабочей, неохлажд/ части.

Ступенчатая закалка - этот способ является разновидностью способа закалки в двух средах. Однако является более эффективной с точки зрения обработки детали деталь переменного сечения.

Изотермическая закалка - в отличие от ступенчатой при изотермической закалке деталь помещают в охлаждающую среду с T несколько выше T начала мартенситного превращения и выдерживают в этой среде до полного завершения превращения.

Закалка с обработкой холодом - после закалки в высокоуглеродистых и особенно легированных сталей в структуре сохраняется аустенит остаточный, количество которого может достигать 40%.