Тема 5. Отпуск закаленной стали [1, 3, 6, 9], (8 часов)

1. Процессы, протекающие при отпуске. Распад мартенсита. Двухфазный распад твердого раствора. Явление перераспределения углерода в решетке мартенсита. Взаимодействие атомов углерода с дислокациями.

2. Образование карбидной фазы при отпуске. Выделение промежуточных и стабильных фаз и их коагуляция. Образование карбидной фазы при отпуске легированных сталей. Механизм превращения и место выделения карбидов в зависимости от изменения состава, типа решетки и сопряжения с матрицей. Изменение дислокационной структуры мартенсита при отпуске.

3. Превращение остаточного аустенита. Особенности процесса отпуска после закалки с быстрого нагрева. Отпуск бейнита. Изменения механических свойств стали при отпуске. Выбор режима отпуска.

4. Отпускная хрупкость стали. Зернограничные и субзеренные выделения. Зернограничные сегрегации в стали, их термодинамика и кинетика; способы наблюдения. Обратимая отпускная хрупкость. Необратимая хрупкость.

Тема 6. Старение [1], (6 часов)

1. Распад пересыщенного твердого раствора. Спинодальный распад и распад по механизму образования и роста зародышей. Структурные изменения при старении (кластеры, зоны Гинье-Престона, промежуточные метастабильные фазы, модулированные структуры). Когерентные, частично когерентные и некогерентные выделения. Форма выделений.

2. Непрерывный и прерывистый распад. Роль вакансий, дислокационной структуры и границ зерен в процессах выделений. Природа приграничных зон, свободных от выделений. Кинетика образования выделений при старении. Коагуляция выделений.

3. Природа упрочнения при старении. Влияние температуры и продолжительности старения на механические и физические свойства сплавов. Перестаривание, ступенчатое старение. Влияние температуры нагрева под закалку и скорости охлаждения при закалке на старение.

Тема 7. Термомеханическая обработка [1, 8], (6 часов)

1. Сущность термомеханической обработки. Структурные изменения при горячей деформации. Динамическая полигонизация и динамическая рекристаллизация. Условия наследования дислокационной структуры при полиморфных превращениях.

2. Термомеханическая обработка сталей, закаливаемых на мартенсит: низкотемпературная, высокотемпературная и предварительная.

3. Термомеханическая обработка стареющих сплавов: низкотемпературная, высокотемпературная и предварительная. Влияние холодной деформации на старение.

Тема 8. Химико-термическая обработка [1, 2, 3], (10 часов)

1. Способы изменения структуры и свойств поверхностных слоев (общая классификация). Сущность процессов химико-термической обработки (ХТО). Основные понятия и определения. Активные среды для ХТО и основные химические реакции в среде и на обрабатываемой поверхности. Различные виды ХТО и примеры их использования.

2. Механизмы образования, строения диффузионного слоя и диаграмма равновесия. Факторы, определяющие строение и свойства диффузионного слоя. Величина зерна, размеры и ориентировка частиц второй фазы, текстура в диффузионном слое. Толщина слоя при ХТО: общая толщина, эффективная толщина. Напряжения в поверхностных слоях при ХТО.

3. Цементация. Структура, фазовый и химический состав цементованных слоев в углеродистых и легированных сталях. Стали для цементации. Термическая обработка после поверхностного насыщения стали углеродом. Нитроцементация. Особенности совместной диффузии углерода и азота в сталях. Дефекты в диффузионных слоях при совместном насыщении углеродом и азотом.

4. Азотирование. Диаграмма равновесия железо-азот и строение азотированного слоя. Влияние легирующих элементов и режимов обработки на толщину, структуру, фазовый и химический состав азотированного слоя. Свойства азотированных слоев. Азотирование в газовых и жидких средах. Азотирование в тлеющем разряде.

5. Борирование, алитирование, силицирование стали. Многокомпонентное насыщение стали и прогнозирование его результатов.

Химико-термическая обработка цветных сплавов, металлокерамических и композиционных материалов. Принципы выбора и назначения различных видов поверхностной химико-термической обработки в зависимости от условий эксплуатации.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ПРИ ПОДГОТОВКЕ

К СЕМИНАРАМ, КОНТРОЛЬНЫМ РАБОТАМ,

ИТОГОВОМУ ЭКЗАМЕНУ