Промежуточное (бейнитное) превращение.

Оно имеет место при переохлаждении А. До температур ниже перегиба С-образной кривой. В отличие от перлитного превращению, протекающему по диффузионному механизму бейнитное превращение протекает как по диффузионному так и бездиф. (мартенситному) механизму. Поэтому бейнитное превращение иначе называют промежуточным. При таких степенях переохлаждения диффузия атомов возможна, а диффузия атомов железа практически проходить не может. Результатом распада А. В бейнитной области является бейнит – это механическая смесь Ф и Ц, в которой Ф. Несколько пересыщен углеродом и имееет игольчатое строение, поэтому Б иначе называют игольчатый тростит. Различают верхний и нижний Б. Верхний Б имеет так называемую перистую структуру близкую к троститной, образующуюся при переохлаждении несколько ниже перегиба С-образной кривой. Нижний Б имеет игольчатое строение бликое к мартенситу и образующееся при переохлаждении до температур близких к темпер. начала мартенситного превращения (Мн).

Результатом Б. Превращения является структура, получившая название бейнит или игольчатый тростит.

41. Способы отжига сталей 1. ОТЖИГ I РОДА Отжиг I рода в зависимости or исходного состояния стали и температуры ею выполнения может включать процессы гомогенизации, рекристаллизации, снижения твердости,, снятия остаточных напряжений. Характерная особенность итого вида отжига в том, что указанные процессы происходят независимо от того, протекают ли в сплавах при этой обработке фазовые превращения (а - у) или нет, Поэтому отжиг 1 рода можно про­водить при температурах выше или ниже температур фазовых превращений (критических точек А₁ и А₃). Этот вид обработки в зависимости от температурных условий его выполнения устраняет химическую или физическую неодно­родность, созданную предшествующими обработками. Соответствующие операции термической обработки являются разновидностями отжига: отжиг(нагрев) для уменьшения напряжений, рекристаллизационный отжиг, диффузионный отжиг (гомогенизация). 2. ОТЖИГ II РОДА (ФАЗОВАЯ ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ) Отжиг II рода заключается в нагреве стали до темпера­тур выше точек Ас₁ или Ac₃, выдержке и, как правило, последую­щем медленном охлаждении. В процессе нагрева и охлаждения в этом случае протекают фазовые превращения (γ - а-превращение), определяющие структуру и свойства стали. Понижая прочность и твер­дость, отжиг облегчает обработку, резание средне- и высокоугле­родистой стали. Измельчая зерно снимая внутренние напряжения Различают следующие виды отжига: полный, изотермиче­ский и неполный.

Перекристаллизационный отжиг (применяется для конструкционных сталей) проводят для снижения твердости, повышения пластичности и получения однородной мелкозернистой структуры. Одновременно при отжиге полностью снимаются остаточные напряжения. Скорость охлаждения при отжиге выбирают в зависимости от степени легированности стали. Охлаждение при отжиге чаще всего проводят вместе с печью.

Сфереодизирующий отжиг (для инструментальных сталей). Для снижения твердости инструментальные стали отжигают. Для заэвтектоидных сталей сфероидизирующий отжиг,кроме того, подготавляет структуру к закалке. Наименьшую твердость имеют стали со структурой зернистого перлита, когда цементит перлита имеет округлую форму. Отсюда и название отжига – «сфероидизация». Зернистый перлит в инструментальных сталях обычно получают путем нагрева сталей до температуры 750 – 770 гр. С (немного выше,чем А_с1) и последующего медленного охлаждения или изотермической выдержки при субкритической температуре 650 – 680 гр. С. В процессе отжига низко-, средне- и высоколегированных инструментальные сталей вместо непрерывного охлаждения от температуры нагрева используют субкритические изотермические выдержки.

Для всех сталей используют нормализационый отжиг – нагрев как для полного отжига, а охлаждение на воздухе, при нормализационном отжиге обеспечивается полная перекристализация и образуется мелкозернистая структура. Нормализационный отжиг отличается от отжига в основном условиями охлаждения; после нагрева до температуры на 50 – 70 гр. С выше А_с3 сталь охлаждают на спокойном воздухе. Н.о. обеспечивает полную перекристаллизацию структуры, приводит к получению более высокой прочности стали, т.к. при ускорении охлаждения распад аустенита происходит при более низких температурах.

42.Закалка. Закалка без полиморфного превращения. Понятие о критической скорости закалки. Закалка – термическая обработка, в результате которой в сплавах образуется неравновесная структура. Для получения неравновесной структуры сплав нагревают выше температуры фазового превращения в твердом состоянии (А₃ для доэвтектоидной и а₁—для заэвтектоидной сталей), после чего быстро охлаждают, чтобы предотвратить равновесное превращение при охлаждении. З., как и отжиг 2-го рода можно применять только к тем сплавам, в которых возможны фазовые превращения в твердом состоянии. Основные параметры: 1) температура нагрева; 2)время выдержки при этой температуре;3)скорость охлаждения. 1 и 2 должны быть такими,что бы произошли все необходимые фазовые превращения. Закалка должна быть такой, чтобы при охлаждении не смогли пройти обратные фазовые превращения. В этом состоит принципиальное различие закалки от отжига 2-го рода. Закалка без полиморфного превращения применяется только в сплавах, в которых возможны фазовые превращения в твердом состоянии. Закалка без полиморфного превращения – одна фаза полностью или частично растворяется в другой фазе. Закалка без полиморфного превращения состоит в фиксации при низких температурах состояния свойственного высоким температурам. Основное исходное положение при выборе температуры под закалку без полиморфного превращения – максимально возможное растворение избыточной фазы. Если охлаждать медленно, как при отжиге,то будет выделяться b-фаза в связи с уменьшением растворимости компонента В в решетке компонента А. Если охлаждение достаточно быстрое, то диффузионное перераспределение компонентов, необходимых для зарождения и роста b-фазы не успевает произойти, поэтому b-фаза из a-фазы выделяться не будет, a-фаза после закалки будет отличаться тем, что она – пересыщенный твердый раствор А в В. Т.о. при закалке без полиморфного превращения образуется пересыщенный твердый раствор. Понятие о критической скорости закалки. С понятием закалки обычно ассоциируется необходимость очень быстрого охлаждения, однако это совсем необязательно. Важно лишь, чтобы при охлаждении не успело произойти обратное фазовое превращение, т.е. чтобы не произошло распада твердого раствора. Количественным критерием устойчивости переохлажденного твердого раствора является «Критическая скорость закалки» - минимальная скорость, при охлаждении с которой не происходит распада твердого раствора.

44. Закаливаемость и прокаливаемость стали. Закаливаемость и прокаливаемость – важнейшие характеристики сталей. Под закаливаемостью сталей понимают их способность увеличивать твердость при закалке. Закаливаемость стали зависит главным образом от содержания углерода. Под прокаливаемостью понимают способность сталей получать закаленный слой на ту, или иную глубину, зависит от критической скорости закалки, если действительная скорость охлаждения достигнутая в сердцевине будет выше критической скорости закалки для этой стали, то изделие получит мартенситную структуру по всему сечению и прокаливаемость будет сплошной. Прокаливаемостьстали тем выше, чем меньше скорость охлаждения. За глубину закаленного слоя условно принимается расстояние от поверхности до полумартенситной зоны (50% М + 50%Тростит). Диаметр заготовки в центре которой после закалки в данной охлаждающей среде образуется полумартенситная структура – критический диаметр (Д_кр), т.о. величина критического диаметра определяет размер сечения изделия прокаливаемого насквозь, чтобы закалить деталь насквозь в данном охладителе, необходимо чтобы критический диаметр D_кр больше диаметра сечения детали.