- •Теория термообработки.
- •Практика термообработки сталей.
- •1. Полный отжиг
- •2. Изотермический отжиг.
- •3. Нормализация.
- •4. Патентирование.
- •2. Нормализация.
- •Закалка сталей.
- •Способы закалки.
- •Поверхностная закалка.
- •Отпуск стали.
- •Химико-термическая обработка (хто).
- •Хто делится на:
- •1. Цементация стали
- •1. Высокотемпературная закалка
- •Азотирование.
- •Легированные и специальные стали.
- •Влияние легирующих элементов на полиморфное превращение в сталях.
- •Взаимодействие легирующих элементов с железом и углеродом.
- •Исключения (маркировка для служебного пользования).
- •Конструкционные стали.
- •Выбор стали для деталей конструкционного назначения.
- •Низкоуглеродистые цементуемые стали.
- •Среднеуглеродистые цементуемые стали.
- •Высокоуглеродистые пружинные, рессорные стали.
- •Стали для холодной штамповки.
- •Дфмс – двухфазные мартенситные стали.
- •Высокопрочныестали
- •Низкоуглеродистые стали
- •Среднеуглеродистые стали.
- •Стали для режущего инструмента.
- •1. Стали с повышенной вязкостью.
- •Коррозионностойкие стали
- •Термообработка хромистых сталей.
- •Alи его сплавы.
- •Термообработка алюминиевых сплавов.
- •Гомогенизация алюминиевых сплавов.
- •Отжиг на рекристаллизацию.
- •Отжиг для снятия внутренних напряжений.
- •Упрочняющая термообработка алюминиевых сплавов.
- •Сплавы, не упрочняемые термообработкой.
- •Сплавы Al c Mn(аМц).
- •Сплавы Al c Mg(аМг).
- •Сплавы, деформируемые и упрочняемые термообработкой. Сплавы Al– Cu– Mg.
- •Сплавы Al– Si– Mn.
- •Сплавы Al– Zn– Mg– Cu.
- •Сплавы Al– Cu– Mn.
- •Сплавы Al– Zn– Mg.
- •Сплавы ак.
- •СплавыAl – Li – Cu, Al – Li – Mg.
- •Специальные алюминиевые сплавы.
Какую работу нужно написать?
1. Цементация стали
Цементация вызывает процесс насыщения поверхностей деталей углеродом с целью повышения твердости и износостойкости. Цементацию применяют для деталей, в которых твердость поверхности должна сочетаться с вязкой сердцевиной, хорошо выдерживающей ударную нагрузку. Цементации подвергают стали, в которых содержание углерода не превышает 0,1-0,25% С.
Цементацию насыщением С проводят либо из твердой среды, либо в специальных газовых печах, куда вводятся предельные углеводороды, содержащие большое количество С, твердая среда состоит из угля С=80%, углекислой соли CaCo3. Для активного прохождения насыщенности углеродом необходимо обеспечить перенос С от твердого карбюратора на поверхность детали. Этот перенос осуществляется за счет существования газовой фазы, содержащей окись углерода СО. В печах зацементация происходит за счет насыщения безгазовой фазы, доставка С на поверхности детали осуществляется при распаде предельных углеводородов. Процесс цементации ведется при высоких температурах порядка 900 – 9500С. Такая температура необходима для перехода структуры в аустенитное состояние.
Температура цементации должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить аустенитную структуру и чтобы не вызвать рост зерна. Продолжительность процесса цементации определяется необходимой глубиной насыщаемого слоя и определяется исходя из скорости насыщения 0,1 мм/час. Общая продолжительность 8-10 часов. После окончания процесса цементации деталь охлаждается, при этом происходит изменение её структуры.
Если деталь содержит 0,1-0,25 % С, то исходящая структура была Ф+П.
После цементации структура поверхностного слоя соответствует изменением структуры на диаграмме Fe-C. При этом на поверхности детали возникает неблагоприятная структура, в виде сплошной сетки вторичного цементита по границе зерен.
Несмотря на самую высокую твердость цементитная сетка сильно охрупчивает металл и может вызвать выкрашивание поверхности.
Для исправления структуры и получения нужных свойств детали после цементации в обязательном порядке подвергают дополнительной термообработке. Она включает в себя одинарную или двойную закалку и последующий низкий отпуск. Если деталь не имеет ответственного назначения, то после цементации применяют одну закалку. Нагревают до 880-9000С и охлаждают в масле. Закалка с такой температурой вызывает частичное растворение цементитной сетки. В результате вместо сплошных выделений вторичного цементита по границам образуются отдельные мелкие включения по всему объему металла. Но закалка с такой температурой сохраняет крупнозернистое строение стали. Поэтому вязкость будет пониженная. Отпуск при температуре 160-180º С позволяет уменьшитьзакалочные напряжения без уменьшения твердости.
Для ответственных деталей, подвергающихся ударным нагрузкам применяют сложную ТО, которая состоит из трех операций.
1. Высокотемпературная закалка
860-880º С, которая для крупногабаритных деталей может быть заменена на нормализацию. Эта операция термообработки направлена на устранение цементитной сетки.
2. Закалка760-780º С (обязательная). Повторная закалка позволяет измельчить зерно в стали и соответственно повысить её вязкость.
3. Низкий отпуск(1-2 часа). Цель – снятие закалочных напряжений. Дополнительная обработка после цементации позволяет перевести перлитную структуру в мартенситную. Это обеспечивает увеличение прочности и твердости поверхности.
Окончательные свойства детали получаются после цементации при термообработке, поверхность будет иметь 700-750 НВ (кг/мм2), (58-62 НRО), середина свои свойства не изменяет: 180-200 НВ, (120-140 НRв).