59. Кривая растяжения металлов.Смысл показателей прочности и пластичности.

Если специально приготовленный образец подвергнуть растяжению на машине и записать на диаграммной ленте все изменения, которые будут происходить с ним, то получим кривую, которая называется кривой растяжения.В первоначальный момент образец растягивается без деформации, т.е. в упругой области. Это имеет место при напряжении _пц. При растяжении большем _пц. Пропорциональность степени напряжения и деформации нарушается._пц – получила название предел пропорциональности, который равен:_пц=Р_пц/F_о, МпаПри деформации металла, в процессе повышения нагрузки, на кривой растяжения может появиться площадка, нагрузка при которой металл деформируется без приложенных дополнительных усилий, называется пределом текучести (физический):_т=Р_т./F _о, МПаДеформированием сплавов, у которых отсутствует площадка текучести вводят характеристику, называемую условным пределом текучести.₀₂ – это усилие, которое вызывает остаточную деформацию 0,2%;_в – предел прочности на растяжение – это максимальная нагрузка, предшествующая разрушению образца.Помимо характеристик прочности из кривой растяжения можно выделить характеристики пластичности: - относительное удлинение; - относительное сужение.

60.Термическая обработка металлов и сплавов. Классификация видов тер.обработки. Для придания М и сплавам необход св-в их подвергают термической обработке. Для этого М и сплавы нагревают до опред t, выдерживают, а затем охлаждают с определённой . В рез-те этого происходит изменение структуры  получаем нужное нам св-во. ТО заключается в тепловом воздействии на М и сплавы с целью направленного изменения структуры и свойств М и сплавов.  То можно изобразить графически в координатах t, С и , сек. Наклон говорит о . РИС!!! По графику можем определить t нагрева,  выдержки,  охлаждения. График не говорит об изменении структуры. Параметры ТО (t нагрева,  выдержки,  охлаждения,  нагрева) по-разному влияют на структурные изменения. Соответственно структурным изменениям все виды ТО делят на: 1) отжиг (I и II рода). Отжиг – ТО, в процессе кот производится нагрев деталей из стали до требуемой t с последующей выдержкой и медленным охлаждением в печи для получения однородной, равновесной, менее тв структуры, свободной от остаточных напряжений. Отжиг I рода – отжиг, при кот нагрев и выдержка м производятся с целью приведения его в однородное (равновесное состояние) за счёт  химич неоднородностей. Виды О I-го рода: а) гомогенизационный (ТО, при кот гл процессом явл устранение последствий ликвации); б) рекристаллизационный (ТО деформированного М, при кот гл процессом явл рекристаллизация М); в) О для снятии напряжения. 2) закалка состоит в нагреве стали выше её t фазовых превращений, выдержке для завершения всех превращений и охлаждений с более высокой  с целью получения при комнатной t неравновесных структур, обеспечивающих более высокую прочность и твёрдость стали: а) закалка без полиморфного превращения; б) закалка с полиморфным превращением (ТО, заключающаяся в нагреве М выше t фазовых превращений с последующим быстрым охлаждением для получения структурно неравновесного состояния. 3) отпуск – ТО, представляющая собой нагрев закалённого сплава ниже t фазовых превращений для приближения его структуры к более устойчивому состоянию. 4) ХТО: а) диффузионное насыщение неМ (цементация, азотирование, цианирование, борирование, оксидирование); б) диффузионное насыщение М (алитирование, хромирование, силицирование, насыщение др М); в) диффузионное удаление элементов (обезводороживание и обезуглероживание). 5) ТМО: а) ТМО стареющих сплавов; б) ТМО сталей, закаливаемых на мартенсит. Первые 3 вида относятся к собственно ТО, там имеет место тлк тепловое воздействие. При ХТО одновременно с тепловым возд происходит изменение в хим составе. При ТМО происходит одновременное термич и механич воздействие.

61. Диаграмма сост. переохлаждённого А (строят, чтобы понять, что происходит в сталях при охлаждении). Берут большое кол-во тонких образцов и нагревают их до t, немного выше А₁. После этого образцы переносят на t, немного ниже А₁ и выбрасывают в Н₂О. Наблюдают, как происходит процесс .РИС!!! Степень переохлаждения – разность м/у равновесной и реальной t. Степень переохлаждения ,  переохлаждения . Чем  степень переохлаждения, тем  центров, тем Спросить! феррито-цементита.

62.Способы закалки сталей. З в 1 охлаждающей среде - самый простой способ – (гл, чтобы  охлаждения> критич). Для этого сталь нагревают до состояния однородного А и охлаждают в 1 среде (масло, Н₂О). При З в 1 среде оч часто возникают чрезмерные закалочные напряжения  надо найти способ З для  этого напряжения. «+»: простота; «-» большие внутренние напряжения в детали. 2) З в 2 средах: Сначала погружают в Н₂О, а потом в масло. «+»: снижаются внутренние напряжения; «-»: трудность регулирования выдержки деталей в перовой охлаждающей Ж, нестабильный результат. 3) Ступенчатая З (Чернов): после нагрева до состояния А деталь быстро переносится в t, чуть >М_Н, выдерживается при этой t, а потом охлаждается в масле. З в 2 средах и ступенчатая З, если речь идёт об обычных углеродистых сталях, может применяться тлк для деталей небольшого сечения, т.к. при охлаждении в Н₂О детали диаметром 8…12 мм, мы можем перескочить t распада на феррит и цементит. t нагрева сталей по З подбирают по ДС. Доэвтект стали: (30…50)С+А_С3; заэвтект и эвтект стали: (50…70)С+А_С1. «-»: ограничение размера деталей. 4) Изотермическая З. Сталь выдерживается в ваннах до окончания изотермического превращения аустенита. t соляной ванны обычно составляет (250-350)С. В рез-те изотермической З получается структура бейнита с твёрдостью 45-55 HRC при сохранении повышенной пластичности и вязкости. Длительность выдержки определяется с помощью диаграмм изотермического превращения аустенита. 5) Закалка с самоотпуском применяется в случае термообработки инструмента типа зубил, молотков, в кот должны сочетаться твёрдость и вязкость. Изделия выдерживают в закалочной ванне не до полного охлаждения. За счёт тепла внутренних участков происходит нагрев поверхностных слоёв до нужной t, т.е. самоотпуск. 6) Обработка холодом. В структуре стали, закалено при комнатной t присутствует некоторое кол-во остаточного аустенита, кот  твёрдость и износостойкость деталей и может приводить к изменению их размеров при эксплуатации в условиях низких t из-за самопроизвольного образования мартенсита из аустенита. Для  остаточного аустенита в структуре применяют обработку холодом, кот состоит в охлаждении стали ниже 0С до М_К (обычно не ниже -75С), поучаемых в смесях сухого льда со спиртом. Обработка холодом должна производиться сразу же после закалки во избежание стабилизации аустенита.

Начинается применение охлаждения под давлением в среде азота, аргона, водорода

63. Поверхностная закалка стали состоит в нагреве поверхностного слоя стали выше А_С3 c последующим охлаждением для получения высокой твёрдости и прочности в поверхностном слое детали в сочетании с вязкой сердцевиной. Высокая  высокочастотного нагрева обусловливает смещение фазовых превращений в область более высоких t  t высокочастотной закалки должна быть выше t З при обычном печном нагреве и тем выше, чем больше  нагрева и грубее выделения избыточного феррита в доэвтектоидных сталях. Нагрев под З производят токами высокой частоты (ТВЧ). При нагреве ТВЧ магнитный поток, создаваемый переменным током, проходящим по проводнику (индуктору), индуцирует вихревые токи в М детали, помещённой внутри индуктора. СТР 279 РИС 12.1!!! Форма индуктора соответствует внешней форме изделия. Индуктор представляет собой медные трубки с циркулирующей внутри Н₂О для охлаждения.  нагрева зависит от кол-ва выделившейся теплоты, пропорционального квадрату силы тока и сопротивлению М. Основное кол-во теплоты выделяется в тонком поверхностном слое. Чем  частота тока, тем  закалённый слой. После нагрева в индукторе деталь охлаждают с помощью специального охлаждающего устройства. Ч/з имеющиеся в нём отверстия на поверхность детали разбрызгивается охлаждающая жидкость. Структура закалённого слоя состоит из мартенсита, а переходной зоны – из мартенсита и феррита. Глубинные слои нагреваются до t ниже критических и при охлаждении не упрочняются. Для  прочности сердцевины перед поверхностной закалкой деталь иногда подвергают нормализации или улучшению. Достоинства поверхностной З ТВЧ: регулируемая длина закаливаемого слоя, высокая производительность, возможность автоматизации, отсутствие окалинообразования и обезуглероживания, min коробление детали. Недостатки: высокая стоимость индуктора  малая применимость ТВЧ к условиям единичного производства. Для поверхностной З применяют обычно углеродистые стали, содержащие 0,4%С. Глубокая прокаливаемость при этом методе не используется  легированные стали обычно не применяют. После З проводят низкий отпуск или самоотпуск. Выбор толщины упрочняемого слоя зависит от условий работы деталей. Для поверхностной З может использоваться нагрев лазером. Это позволяет избежать необходимость изготовления индивидуальных индукторов. Лазерное излучение распространяется очень узким пучком и хар-ся высокой концентрацией энергии. Под действием лазерного излучения поверхность деталей за короткий промежуток времени нагревается до высоких t. После прекращения облучения нагретые участки быстро охлаждаются благодаря интенсивному отводу теплоты холодными V М. Происходит З тонкого поверхностного слоя. Лазерная обработка поверхности стальных и чугунных деталей  их износостойкость, предел выносливости при изгибе и предел контактной выносливости.