24. Хтмо. Основные режимы, их обоснование и результат.

Цементация наз.химико-термическая обработка, заключающаяся в насыщении поверхностного слоя стали углеродом при температуре выше точки Ас3 (930-950°С), т.е. в γ области(аустенит устойчив). Цементацию проводят из жидкой, твердой или газовой фазы, содержащей углерод. Цементацию проводят для придания поверхностному слою высокой твердости (400-500НВ) и износостойкости(в 5-10 раз), для повышения предела выносливости при изгибе (на 50-80%) и кручении. Для цементации обычно используют низкоуглеродистые(0.1-0.18%С), чаще легированные стали(сердцевина изделия, не насыщающая С при цементации, сохраняла высокую вязкость при закалке). Во многих случаях цементации подвергаются только часть детали; тогда участки, не подлежащие упрочнению, защищают тонким слоем меди(20-40 мкм), которую наносят электр способом. Азотирование заключается в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали азотом при Т=500-650°С в аммиаке или аммиаке, разбавленным азотом, воздухом. Диффузия идет заметно быстрее (время выдержки около 10 часов) чем при цементации. Азотирование повышает твердость поверхностного слоя детали, его износостойкость, сопротивление к коррозии в атмосфере, воде, паре и т.д. Так же твердость азотированного слоя стали выше, чем цементированного, и сохраняется при нагреве до более высоких температур (450-550°С вместо 200-225°С для мартенсита). Нитроцементацией наз процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали одновременно С и N при 840-860 в газовой среде, состоящей из науглероживающего газа и аммиака. Продолж-ть процесса 4-10 ч. Назначение- повышение твердости и износостойкости стальных изделий. При оптимальных усл. насыщения стр-ра нитроцементованного слоя должна состоять из мелкокристаллического мартенсита, небольшого кол-ва мелких равномерно распределенных карбо-нитридов и 25-30% остаточного аустенита. Твердость слоя после закалки и низкого отпуска 5700-6900 МПа

25. Связь переохлаждения аустенита с дисперсностью структуры.

Переохлаждение аустенита влияет на толщину пластинок в перлите, т.е. чем тоньше пластинки, тем больше дисперсность. Чем больше переохлаждение, тем тоньше получается пластинка перлита. График имеет линейную зависимость при ΔТ=20 d=8 мкм, при ΔТ=200 d=0,6 мкм. Толщина пластинок мартенсита составляет 0,1-0,2 мкм

26. Построение с-образных кривых.

t1, t2, t3 – температуры, при которых происходит изотермическое превращение переохлажденного аустенита. H1, H2, H3 – время начала распада аустенита. K1, K2, K3 – время конца распада. Первая s-образная кривая характеризует начало распада аустенита, вторая s-образная кривая показывает конец.

27. Структуры, возникающие при изотермическом распаде аустенита и их механические свойства.

1.Перлитное превращение сводится к полиморфному превращению γ→α и диффузионному перераспределению углерода, что приводит к образованию феррито-цементитной структуры. (до 500⁰С) В результате этого превращения образуется перлит(0,6-1мкм – толщина пластинки; 180-250НВ), сорбит (0,25-0,3мкм; 250-350НВ) или троостит (0,1-0,15 мкм; 350-450 НВ), они отличаются между собой степенью дисперсности пластинок. 2.При переохл аустенита эвтектоидной стали ниже 500°С характер превращения изменится и в рез-те изотермического распада аустенита образуется промежуточная фаза-бейнит. Бейнит представляет собой структуру, состоящую из α-твердого раствора, претерпевшего мартенситное превращение и несколько пересыщенного углеродом, и частицами карбидов. Различают верхний бейнит (имеет «перистый строение» в виде изолированных узких частиц) и нижний бейнит (имеет пластинчатое мартенситоподобное строение). У верхнего бейнита пластичность (8-10%) снижается по сравнению с трооститом, а прочность и твердость остается такой же или немного падает. Нижний бейнит имеет более высокую прочность (400-500НВ), твердость, пластичность (15%) и вязкость. Твердость бейнита повышается с увелич ΔТ.

3.Переохлаждение аустенита ниже 230 °С приводит к тому, что он не распадается , а испытывает аллотропическое превращение(совершается мартенситным путем) без изменения состава. В рез-те мартенситного превращения в стали образуется структура- мартенсит. Мартенсит образуется при быстром охлаждении аустенита до низких температур(это пересыщенный твердый раствор углерода в альфа-жел) Мартенсит характеризуется высокой прочностью и твердостью (650НВ). Мартенсит с более 0,35-0,4%С обладает низкой пластичностью и разрушается хрупко.