- •Дефекты кристаллического строения металлов.
- •4. Объёмные дефекты.
- •Фазовый состав сплавов.
- •Правило фаз (закон Гиббса) и правило определения состава и количества фаз (правило отрезков).
- •Р авновесная диаграмма состояния сплавов, образующих твердые растворы с неограниченной растворимостью.
- •Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых ограниченно растворимы в твердом состоянии и образуют эвтектику.
- •Компоненты и фазы в системе железо-углерод.
- •Диаграмма Fе – Fе3с. Основные области и линии
- •Фазы и структуры углеродистых сталей в твердом состоянии.
- •Разновидности чугунов и их свойства.
- •Основные цели термической обработки металлических сплавов.
- •Отжиг 1 -го рода для уменьшения напряженней
- •Рекристаллизационный отжиг. Влияние нагрева на структуру и свойства деформируемого металла.
- •Отжиг 2-го рода. Фазовые превращения при нагреве сталей.
- •Аустенитное зерно.
- •Превращение (распад) аустенита при медленном охлаждении.
- •Диаграмма изотермического распада аустенита эвтектоидной стали.
- •Термокинетическая диаграмма распада аустенита (непрерывное охлаждение),
- •Отжиг 2-го рода доэвтектоидных сталей.
- •Сфероидизирующий отжиг заэвтектоидных сталей (инструментальный).
- •Закалка сталей. Условия проведения закалки.
- •Мартенсит. Изменение свойств при закалке на мартенсит.
- •Температуры мартенситного превращения
- •Изменение свойств стали при закалке на мартенсит
- •Способы закалки. Дефекты закалки
- •Бейнитное превращение. Механические свойства стали с бейнитной структурой.
- •Отпуск закаленных сталей, его параметры.
- •Структура и свойства отпущенной при разных температурах стали.
- •Прокаливаемость стали. Влияние прокаливаемости на свойства стали.
- •Химико-термическая обработка сталей и ее назначение. Основные методы насыщения и стадии хто.
- •Цементация сталей. Механизм образования, строение и свойства цементованного слоя.
- •Способы цементации.
- •Термическая обработка цементованных изделий.
- •Контроль качества цементованных изделий.
- •Нитроцементация и цианирование. Особенности совместной диффузии в стали с и n.
- •Структура и свойства нитроцементованного слоя. Дефекты нитроцементации.
- •Азотирование стали. Формирование диффузионного слоя и его строение.
- •Легированные стали. Цели легирования. Маркировка.
- •Влияние легирующих элементов на полиморфное превращение железа. Фазы в легированной стали.
- •В свободном состоянии.
- •В форме растворов в железе.
- •Влияние легирующих элементов на превращения в сталях.
- •Классификация легированных сталей.
- •Машиностроительные (конструкционные) стали.
- •Требования предъявляемые к подшипникам. Классификация подшипниковых сталей.
- •Улучшаемые конструкционные легированные стали.
- •Пружинные конструкционные стали.
- •Высокопрочные конструкционные стали.
- •Износостойкая аустенитная сталь.
- •С тали для строительных конструкций.
- •Дефекты легированных сталей.
- •Коррозионностойкие стали ферритного, мартенситного и аустенитного класса.
- •Инструментальные материалы. Стали для режущего инстумента.
- •Быстрорежущие стали. Термическая обработка быстрорежущих сталей.
- •Спеченные твердые сплавы.
- •Стали для измерительных инструментов.
- •Штамповые стали.
- •Полиморфизм металлов.
- •54.Постоянные примеси сталей
- •56. Обратимая и необратимая отпускная хрупкость.
- •57. Классификация алюминиевых сплавов.
- •58. Деформируемые алюминиевые сплавы и их термическая обработка.
- •59. Литейные и ковочные алюминиевые сплавы.
- •60. Спеченные алюминиевые сплавы.
- •61. Титан и его сплавы. Термическая обработка титановых сплавов.
- •62. Медь и её сплавы. Общая характеристика и классификация медных сплавов.
- •63. Бронзы – состав, свойства.
- •64. Латуни – состав, свойства.
- •65. Характеристика и классификация композиционных материалов.
Структура и свойства отпущенной при разных температурах стали.
М еханические свойства стали после отпуска
Твёрдость отпущенной стали снижается в результате нескольких процессов:
- уменьшение степени тетрогональности мартенсита
- уменьшение фазового наклёпа
- образование и укрепление карбидов
Переход остаточного аустенита в мартенсит отпуска увеличивает твёрдость.
П редел прочности по мере увеличения температуры отпуска уменьшается. Пластические характеристики δи ψпосле закалки стремятся к нулю. По мере увеличения температуры отпуска и δи ψвозрастают. Их максимальные значения достигаются при температуре отпуска 500°..600°С, а далее начинают снижаться из-за укрупнения карбидной фазы.
Рассмотрим изменения ударной вязкости при отпуске.
П осле закалки KCV (ударная вязкость) имеет низкое значение, с повышением температуры отпуска (если рассмотреть график), общая тенденция изменения KCV – возрастание. Но есть 2 температурных интервала, при которых ударная вязкость конструкционных сталей снижается. Падение KCV при отпуске называется отпускной хрупкостью. 2 интервала:
- 250..400°С – отпускная хрупкость 1-го рода (или необратимая отпускная хрупкость)
- 450..600°С – отпускная хрупкость 2-го рода (или обратимая отпускная хрупкость)
Отпускная хрупкость 1-го рода бывает у всех конструкционных сталей, связана она в основном со структурными превращениями (образование троостита). Обратимая отпускная хрупкость (2 рода) наблюдается у конструкционных сталей, легированных Cr, Ni и Mn. Это охрупчивание связано с наличием в сталях сегрегаций вредных примесей: P, Sn, Sb, As.
Уменьшить явление обратимой отпускной хрупкости можно несколькими путями:
- уменьшением содержания Р и других вредных примесей
- быстрое охлаждение после отпуска (вода) (для среднеуглеродистых легированных сталей и для деталей небольшого размера)
В процессе охлаждения не успевает произойти сегрегация вредных примесей к границам зёрен и они равномерно распределяются. Для предупреждения обратимой отпускной хрупкости в некоторых случаях в сталь вводят некоторые легированные элементы (Mo[0,3%], W[1%]). Moрастворяется в феррите и уменьшает растворимость P, в результате P не сегрегирует к границам, а равномерно распределяется по всему объёму.
В связи с требованиями по механическим свойствам, низкотемпературный отпуск применяется для изделий, которые должны высокие прочностные свойства (и твёрдость). Например, инструменты из углеродистой стали, детали – цементованные (насыщение поверхности углеродом) и закалённые. При этом отпуске частично снижаются остаточные напряжения и повышаются пластические свойства.
Среднетемпературный отпуск проводится очень редко только для деталей, которые должны иметь высокий предел упругости.
Высокотемпературный отпуск применяется для деталей, которые должны обладать высокими показателями пластичности, ударной вязкости (KCV), и так же достаточной прочностью.
Комплексная термическая обработка, которая состоит из полной закалки и высокого отпуска конструкционных сталей (с С 0,6%) называется термическим улучшением.
В некоторых случаях термическое улучшение проводится в замен нормализации.
Ст 40 |
||
Норм. σвH δ Ψ KCV σт (Ф + К) (пласт) |
~ < < < <
|
Зак + отп выс (трем и улуч) σвH δ Ψ KCV σт (Ф + К) (Зерн, свер) |