Тема 1. Образование аустенита при нагреве стали.

1. Какие существуют типы кинетики превращения феррито-цементитной структуры в аустенит в зависимости от скорости нагрева?

2. Какой физический смысл заключен в классификации нагрева на «быстрый» и «медленный»?

3. Каковы стадии образования аустенитного зародыша при нагреве стали?

4. Почему при медленном нагреве после исчезновения ферритной фазы еще остается нерастворившийся цементит?

5. Почему при гомогенизации аустенита легированной стали выравнивание концентрации углерода и легирующих элементов в аустените происходит одновременно? Какую роль в гомогенизации аустенита по углероду играют некарбидообразующие элементы (например, Si)?

6. Как влияет исходная структура стали на кинетику превращения перлита в аустенит?

7. Какие изменения в механизме образования аустенита происходят в случае применения быстрого нагрева?

8. Что является движущей силой роста зерна аустенита при повышении температуры нагрева стали?

9. Почему при быстром нагреве, несмотря на увеличение температуры конца превращения по сравнению с медленным нагревом, зерно аустенита получается мельче?

10. Как влияют легирующие элементы на рост зерна аустенита?

11. Какие существуют особенности в строении аустенита, полученного в результате быстрого нагрева, в сравнении со случаем медленного нагрева?

12. Как влияет скорость нагрева на структуру аустенита?

13. В чем сущность фазового наклепа?

14. Что следует понимать под структурной наследственностью стали?

15. Какова современная трактовка точки «Ь» Чернова?

16. Почему стандартная проба на зерно проводится при нагреве до температуры 930 (плюс/минус 10) градусов Цельсия?

17. Какие ограничения накладывает природная крупнозернистость стали при выборе режимов обработки давлением и термической обработки?

Примеры контрольных задач.

Будет ли различаться ударная вязкость сердцевины после цементации в двух партиях деталей, одна из которых при выплавке была раскислена ферромарганцем, а другая алюминием?

Литература:

1. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1986, с. 154-169.

2. Кидин И.Н. Физические основы электротермической обработки металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1969, с.122-123, 138-153, 182-183, 187-191.

3. Смирнов М.А., Счастливцев В.М., Журавлев Л.Г. Основы термической обработки. Екатеринбург: УрО РАН 1999, с.187-203.

Тема 2. Перлитное превращение.

1. Какие элементарные процессы происходят в результате превращения аустенита в перлит?

2. Как построить диаграмму изотермического превращения аустенита в перлит по кинетическим кривым превращения? Каков смысл инкубационного периода при АП превращении?

3. Какие экспериментальные методы используют при построении изотермических и термокинетических диаграмм?

4. Почему при изотермическом превращении АП истинная объемная скорость превращения сначала возрастает, а затем уменьшается?

5. Почему пересечение кривой охлаждения с С-кривой диаграммы изотермических превращений не определяет точно ту температуру, при которой начинается превращение в непрерывно охлаждающемся образце?

6. Каковы стадии образования зародыша при перлитном превращении?

7. В чем заключается механизм роста перлитной колонии? Как происходит торцевой рост перлитной колонии?

8. Как зависит размер перлитных колоний и межпластиночное расстояние в перлите от степени переохлаждения, от размера аустенитного зерна, от степени гомогенизации аустенита?

9. Каким методом следует изучать ориентационные соотношения между фазами при перлитном превращении?

10. Как и почему влияют легирующие элементы на перлитные превращения?

11. Как влияет скорость нагрева при аустенизации на кинетику перлитного превращения?

12. Как проявляют себя перлитные колонии при разрушении стали?

13. Каковы цели и режимы полного отжига сталей?

14. Каковы цель и режимы неполного отжига доэвтектоидных сталей?

15. В чем заключается механизм сфероидизации при отжиге сталей? Каковы режимы и назначение сфероидизирующего отжига заэвтектоидных сталей?

16. Как проводят изотермический отжиг и каковы его преимущества?

17. В чем заключается сущность и назначение патентирования?

18. Каковы цель и режимы нормализации стали?

Примеры контрольных задач.

Полосы из стали У8 толщиной 1мм после нагрева быстро переносили в соляную ванну с температурой 650 градусов Цельсия, выдерживали в ванне разное время (от 10 секунд до 10 часов) и охлаждали в воде, после чего измеряли твердость и анализировали структуру.

Как изменялась твердость и структура в зависимости от времени выдержки в соляной ванне? Какой уровень твердости по Бринелю следует ожидать для минимальной (10 сек.) и максимальной (1 час) выдержки в соляной ванне?

Литература:

1. Новиков И.И. Теория термической обработки. М.: Металлургия, 1986, с.182-225

2. Курдюмов Г.В., Утевский Л.М., Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. М.: Наука, 1977, с.16-40, 187-199

3. Смирнов М.А., Счастливцев В.М., Журавлев Л.Г. Основы термической обработки стали. Екатеринбург: УрО РАН, 1999, с. 156-186