Виды отпускной хрупкости

1. Обратимая отпускная хрупкость возникает при отпуске в интервале температур 250-400°С. Это связанно с выделением карбида из мартенсита по границам зерна. Её можно устранить нагревом выше 400°С.

2. Необратимая отпускная хрупкость возникает в некоторых легированных сталях если они медленно охлаждаются после отпуска при температуре 500-550°С. Если такую сталь охлаждать быстро, то хрупкость не возникает.

Старение углеродистой стали

Под старением понимают изменение свойств сплава, протекающее во времени без заметного изменения микроструктуры. Старение бывает термическое и деформационное, естественное (при комнатной температуре) и искусственное (при нагреве).

Термическое старение происходит в том случае, если металл был быстро охлаждён после нагрева, в результате не успел выделиться третичный цементит из феррита. При последующей выдержке при комнатной температуре (естественное старение) или при повышенной температуре (искусственное) происходит выделение третичного цементита, приводящее к небольшому повышению прочности.

Деформационное старение происходит после пластической деформации, если она выполняется ниже температуры рекристаллизации, в этом случае также происходит выделение карбидов, при этом повышается прочность и твёрдость, и резко снижается ударная вязкость.

Тема2.1 : Основные составляющие технологического процесса термической обработки

1. Нагрев

2. Выдержка при заданной температуре

3. Охлаждение Параметры технологического процесса термической обработки

1. Температура нагрева

2. Скорость нагрева

3. Время выдержки

4. Скорость охлаждения

Выбор параметров технологических процессов термической обработки

1. Температура нагрева стали зависит от её хим. состава и вида термической обработки. Обычно она определяется относительно критических точек Ас₁, Ас₃, Асm.

Критические точки можно определить приблизительно по диаграмме железо-углерод, а более точно они приведены в марочнике стали.

2. Скорость нагрева металла выбирается максимально возможной для данной печи и обычно составляет 100°С⁄час.

3. Время выдержки при индивидуальной термической обработке мелких деталей обычно составляет 15-25% от времени нагрева. Общее время нагрева определяют по формуле

τон=τн+τв

τн=0,1*Д₁*к₁*к₂*к₃,

где Д₁(мм)- минимальный размер максимального сечения детали ( диаметр шара, цилиндра, ширина параллелепипеда, толщина пластины).

к₁- коэффициент формы (шар-1, цилиндр-2, параллелепипед-2,5, пластина- 4).

к₂- коэффициент среды (газ-1, соль-1, металл-0,5).

к₃- коэффициент равномерности нагрева (всесторонний нагрев-1, односторонний-4).

Однако мелкие детали подвергают термообработке в массовом количестве, поэтому время выдержки составляет

τв=0,5-1час⁄тонну

4. Скорость охлаждения выбирается в зависимости от структуры, которую хотят получить при термообработке. При отжиге охлаждение производят с печью, а потом на воздухе (структура перлит), при нормализации на воздухе (сорбит и троостит), при закалке в жидкостях (мартенсит).

Скорость охлаждения с печью составляет обычно 30-50°С⁄час, скорость охлаждения в других средах представлена в таблице.

Закалочная среда, её температура, °С	Скорость охлаждения в °С/сек в интервале температур, °С
	650-550	300-200
Вода, 18	600	270
Вода, 50	100	170
Дистиллированная вода, 20	250	200
Дистиллированная вода, 80	30	200
10% водный раствор NaCl, 18	110	300
10% водный раствор NaОН, 18	1200	300
10% водный раствор Na2СО3, 18	800	270
Индустриальное масло, 20	150	30
Эмульсия (смесь воды и масла)	70	200
Трансформаторное масло	120	25
Спокойный воздух	3	1
Воздух под давлением	30	10