Тема 3. Бейнитное превращение.

1. В каких металлических системах наблюдается бейнитное превращение? Какие особенности являются универсальными (общими) для бейнитного превращения в различных сплавах?

2. Какая концентрация углерода в феррите в момент его образования при бейнитном превращении в стали? Как зависит она от средней концентрации углерода в стали?

3. Как изменяется структура бейнита в зависимости от температуры превращения? С чем связан переход от одного морфологического типа бейнита к другому при изменении температуры превращения?

4. В чем различие в структуре «верхнего» и «нижнего» бейнита и как это влияет на механические свойства?

5. Как и почему изменяется состав аустенита в ходе бейнитного превращения?

6. Почему при одинаковом (сдвиговом) атомном механизме превращения кристаллы альфа-фазы при бейнитном превращении растут значительно медленнее, чем кристаллы мартенсита?

7. Как и почему изменяется температура начала мартенситного превращения (М.) после частичного бейнитного превращения?

8. Какая основная причина низкого сопротивления хрупкому разрушению стали со структурой «верхнего» бейнита?

9. Почему при образовании «нижнего» бейнита выделяется метастабильный с-карбид?

10. В каких сталях и при каких условиях нагрева и охлаждения формируется видманштеттовый феррит?

11. С какой целью, для каких сталей и изделий из них применяют изотермическую (бейнитную) закалку? В какой температурной области бейнитного превращения при такой закалке следует производить изотермическую выдержку?

12. Какие принципы легирования следует применять при разработке бейнитных сталей?

Литература.

1. Новиков И.И. Теория термической обработки. М.: Металлургия, 1986, с.279-287

2. Курдюмов Г.В., Утевский Л.М., Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. М.: Наука. 1977, с.159-192, 199-201.

3. Смирнов М.А., Счастливцев В.М., Журавлев Л.Г. Основы термической обработки стали. Екатеринбург: УрО РАН, 1999 с. 144-155, 353-363.

Тема 4. Мартенситное превращение.

1. Каковы основные особенности мартенситного превращения в углеродистых сталях?

2. Чем «сдвиговый» механизм перестройки кристаллической решетки отличается от механизма «нормального» полиморфного превращения?

3. В каких металлах и сплавах можно ожидать «нормальное» и «сдвиговое»

(по механизму) фазовое превращение?

4. Какие известны типы кинетики мартенситных превращений, чем они отличаются? Каковы условия реализации того или иного типа кинетики превращения?

5. Чем обусловлена автокаталитичность мартенситного превращения?

6. В чем состоит и чем объясняется термическая стабилизация аустенита? Как влияет выдержка при комнатной температуре после закалки стали в воде на эффект последующей обработки холодом?

7. Как и почему изменяется температура начала мартенситного превращения нелегированной углеродистой стали в зависимости от скорости охлаждения?

8. В чем сущность явления термоупругого равновесия фаз при мартенситных превращениях и каковы основные условия его реализации?

9. Какая связь между кристаллогеометрией мартенситного превращения и стремлением системы к минимуму свободной энергии?

10. Какие типы ориентационных соотношений наблюдаются при мартенситных превращениях?

11. Что понимают под дополнительной (аккомодационной) деформацией при мартенситном превращении и чем вызвана такая деформация?

12. Какие наблюдаются типы структур мартенсита? С чем связан переход от одного морфологического типа мартенсита к другому при изменении состава стали?

13. Что понимают под обратимостью мартенситного превращения? В каких материалах и при каких условиях реализуется обратное мартенситное превращение?

14. Чем отличается структура высокотемпературной фазы при обратном мартенситном превращении?

15. Как проявляется эффект запоминания формы и какова его природа?

16. Какие факторы определяют упрочнение при закалке на мартенсит чистых металлов, твердых растворов внедрения и замещения?

17. Что понимают под закаливаемостью? Как и почему влияет содержание углерода на закаливаемость?

18. Какова основная причина резкого охрупчивания при закалке углеродистых сталей?

19. Какими технологическими преимуществами обладают закаливаемые на мартенсит безуглеродистые сплавы на основе железа по сравнению с углеродистыми сталями?

20. Что понимают под критической скоростью закалки и как она влияет на прокаливаемость стали?

21. Какие факторы влияют на критическую скорость закалки стали? Что называют полосой прокаливаемости стали? Каким способом можно управлять величиной полосы прокаливаемости?

22. Какие существуют способы закалки? Как и зачем применяют закалку в двух средах (через воду в масло, а не наоборот)?

23. В чем состоит ступенчатая закалка, для каких материалов целесообразно ее применение?

Примеры контрольных задач.

1. Калибры из стали У12 для стабилизации размеров на заводе-изготовителе подвергали обработке холодом. В одной партии калибров через некоторое время эксплуатации обнаружены недопустимые отклонения размеров от норм. Какое нарушение технологии термической обработки могло обусловить указанный брак?

2. Тонкие полотна для продольных пил из стали У10 при закалке в воде испытывают сильное коробление. Какой способ закалки может обеспечить необходимый уровень режущих свойств при сохранении заданной геометрии изделия?

Литература:

1. Новиков И.И. Теория термической обработки. М.: Металлургия, 1986, с.225-279, с.305-315

2. Курдюмов Г.В., Утевский Л.М., Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. М.: Наука, 1977, с.41-99