54. Термомеханич. Обработка. Новые способы термообработки (лазерная, электроннолучевая).

Термомеханич. обработка (ТМО) – наклеп аустенита и последующая его закалка.

Различают: 1. высокотемпературную (ВТМО) – нагревают до t° выше Ас3, пластически деформируют, проводят закалку и низкотемпературный отпуск.

2. низкотемпературную (НТМО) ТМО – нагревают до t° вышеАс3, охлаждают до t° выше точки Мн (400…600°С), но ниже t° рекристаллизации, затем закалка и низкотемпературный отпуск.

Лазерная – высокоскоростной разогрев поверхностного слоя металла под действием лазерного луча.

56. Химико-термическая обработка. Азотирование.

Химико-термическая обработка – технологич. процесс, заключающийся в диффузионном насыщении поверхностного слоя деталей различными элементами с целью изменения его состава, структуры и св-в.

Различают: цементацию – насыщение углеродом; азотирование – азотом; нитроцементацию – углеродом и азотом; хромирование – хромом; силицирование – кремнием.

Азотирование – диффузионное насыщение азотом поверхностных слоев металлических изделий в целях повышения их износостойкости, предела выносливости и коррозионной стойкости. t° азотирования 500…600°С.

Азотирование – длительная операция для получ. слоя толщиной 0,5 мм требуется порядка 60 ч при t° азотирования 500…520°С. С целью ускорения процесса азотирование проводят по двухступенчатому режиму: при 500…520°С в течение 12…15 ч и при 540…600°С в течение 20…25 ч. Вторая стадия ускоряет процессы и сокращается в 1,5…2 раза.

57. Поверхностное упрочнение стали.

Методы:

- ионно-диффузионное модифицирование (ионное азотирование): реализуется в тлеющем разряде постоянного напряжения в среде азота или аммиака. Ионы азота, ударяясь об обрабатываемую стальную деталь, являющуюся катодом, осаждаются на ней, а затем диффундируют вглубь, т.к. поверхность катода разогревается до 500…600°С. При соударении ионов с поверхностью детали происходит ее очистка от адсорбированных и оксидных пленок, препятствующих проведению обычного азотирования некоторых сталей. Длительность ионного азотирования сокращается по сравнению с обычным, t° процесса снижается, а мех. св-ва повышаются.

- ионная имплантация (ионное легирование): при повышении энергии бомбардирующих ионов последние проникают внутрь кристаллической решетки металла, легируя поверхностный слой и упрочняя его за счет искажения решетки.

- комбинации ионно-плазменных методов с лазерной (интенсивное кратковременное тепловое воздействие на поверхностный слой изделия, к-рое зависит от плотности энергии лазерного излучения, подводимой к поверхности, и длительности облучения) или электронно-лучевой обработкой (осущ. в вакууме при облучении изделия потоком электронов).

58. Особенности термической обработки легированных сталей.

Легирующие элементы (особенно вольфрам) понижают теплопроводность стали, поэтому нагрев нужно вести медленно, иначе могут появиться трещины.

Хром, ванадий, вольфрам, кремний, молибден, титан, медь повышают критич. точки Ас3 Ас1. Нагрев должен вестись до более высоких t° при отжиге, нормализации, закалке сталей. Марганец, никель – понижают критич. точки – нагревают до более низких t°.

Т. к. легированные стали имеют меньшую теплопроводимость, то для полного прогрева детали и более полного растворения карбидов в аустените нужна более продолжительная выдержка при достигнутой t°, чем для углеродистых сталей.

Все легирующие элементы, кроме кобальта, уменьшают критич. скорость закалки, => легированные стали при закалке можно охлаждать с меньшей скоростью.

Прокаливаемость у лег. сталей более высокая, чем у углер. стали с высоким содер. легирующих элементов закаливаются на полную глубину даже при больших сечениях изделий.