Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Людмила Петрановская




Доверь свою работу кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Классификация видов термической обработки. Все виды собственно термической обработки сталей и сплавов можно разделить на 3-и основные группы: отжиг, закалку и отпуск.

Отжигом называетсят термическая обработка, заключающаяся в нагреве металла, находящегося в результате каких-либо предшествующих воздействий в неравновесном состоянии, приводящая его в более равновесное состояние,. Охлаждение после отжига производится вместе с печью, т. е. медленно.

Нагрев при отжиге может производиться ниже и выше температур фазовых превращений в зависимости от целей отжига.

Отжиг, при котором металл при нагреве не претерпевает фазовых превращений называется отжигом первого рода. Он возможен для любых металлов и сплавов.

Отжиг, при котором нагрев производится выше температур фазовых превращений с последующим медленным охлаждением для получения структурно равновесного состояния, называется отжигом второго родаилиперекристаллизацией.

В случае стали - отжиг второго рода это термическая обработка, при которой сталь нагревается выше Ас3, (или только выше Ас1, — при неполном отжиге) с последующим медленным охлаждением. Нагрев выше Ас3 обеспечивает полную перекристаллизацию стали. Медленное охлаждение при отжиге обязательно должно привести к распаду аустенита и превращению его в перлитные структуры. Отжиг обычно являются первоначальной операцией термической обработки, цель которой — либо устранить некоторые дефекты предыдущих операций горячей обработки (литья, ковки и т. д.), либо подготовить структуру к последующим технологическим операциям (например, обработке резанием, закалке). Однако довольно часто отжиг является и окончательной термической обработкой, когда после него получаются удовлетворительные с точки зрения эксплуатации детали свойства и не требуется их дальнейшее улучшение с помощью закалки и отпуска.

Основные цели отжига: перекристаллизация стали и устранение внутренних напряжений или исправление структуры.

Существуют следующие разновидности отжига стали II рода: полный, неполный и изотермический.

Полный отжиг применяется, как правило, для доэвтктоидных сталей, представляющих, как мы помним, смесь феррита с перлитом, и состоит в нагреве стали на 30-500 свыше критической точки Ас3 (рис. 9.4), выдержке при этой температуре до полной перекристаллизации металла и медленном охлаждении. При такой температуре выдержки образуется мелкое зерно аустенита, из которого при охлаждении формируется равномерная мелкозернистая ферритно-перлитная структура, т. е. происходит полная перекристаллизация. Поэтому полный отжиг обычно применяют с целью измельчения зерна. После отжига сталь обладает низкой твердостью и прочностью при высокой пластичности.

Если нет необходимости изменить расположение ферритной составляющей и исходная структура не очень крупнозерниста, то достаточно провести более низкий нагрев — выше Ас1 но ниже Ас3. При этом произойдет лишь частичная перекристаллизация стали только вследствие превращения перлит-аустенит. Избыточный феррит лишь частично превращается в аустенит, и поэтому значительная его часть не подвергается перекристаллизации. Это будет так называемый неполный отжиг (рис. 9.4). Неполный отжиг — более экономичная операция, чем полный, так как нагрев в этом случае осуществляется до более низких температур.

Рис. 9.4 Температура нагрева для различных видов отжига

 

Для заэвтектоидных сталей применяют только неполный отжиг, который называют также сфероидизацией, так как это — основной способ получения зернистого перлита, для получения которого необходимо, что бы нагрев не на много превышал критическую точку Ас1, в противном случае получается пластинчатый перлит. Структурой зернистого перлита должны обладать инструментальные стали, так как это обеспечивает хорошую обрабатываемость режущим инструментом и малую склонность к перегреву при закалке.

При отжиге скорость охлаждения должна быть такова, чтобы успели произойти превращения аустенита при малой степени переохлаждения. Практически скорость охлаждения не должна быть больше 50 — 1000С/ч, что достигается охлаждением в печи. В заводской практике с целью экономии времени чаще проводят так называемый изотермический отжиг. Для этого сталь, нагретая выше верхней (или только нижней) критической точки, охлаждается быстро (точнее с любой скоростью) до температуры, лежащей на 50 — 1000С ниже равновесной точки А1 и при этой температуре выдерживается столько, сколько необходимо для полного pacпада аустенита. Поскольку температуру контролировать легче, чем скорость охлаждения, такой отжиг дает более стабильные результаты. В настоящее время изотермический отжиг применяют чаще, чем отжиг с непрерывным охлаждением, особенно для легированных сталей, так как это сокращает продолжительность операции.

Нормализация есть разновидность отжига II рода, когда сталь нагревают до температур на 30-500С выше точкиАс3, а охлаждение проводят на спокойном воздухе, что создает несколько более быстрое охлаждение, чем при обычном отжиге при охлаждении детали вместе с печью. Это определяет некоторое различие свойств отожженной и нормализованной стали. Нормализация, естественно,— более дешевая термическая операция, чем отжиг, так как печи используют только для нагрева и выдержки при температуре нормализации, охлаждение осуществляется на воздухе, вне печи.

Для низкоуглеродистых нелегированных сталей разница в cвойствах между отожженным и нормализованным состояниями практически отсутствует и рекомендуется эти стали подвергать не отжигу, а нормализации. Для среднеуглеродистых сталей (0,3 — 0,5 % С) различие в свойствах нормализованной и отожженной стали более значительно; в этом случае нормализация не может заменить отжига. Нормализация в этом случае придает стали, по сравнению с отожженным состоянием, более высокую прочность.

Если избыточный цементит в заэвтектоидных сталях находится в виде грубой сетки, что является дефектом, то надо провести нормализацию с нагревом выше Асm. Растворившийся при нагреве выше Асm цементит при последующем ускоренном охлаждении в процессе нормализации стали не успевает вновь образовать грубую сетку цементита, что заметно улучшает свойства стали.

Нормализацию используют и как окончательную термическую обработку средне- и высокоуглеродистых доэвтектоидных сталей, если требования к свойствам этих сталей умеренные и для них не обязательна закалка с высоким отпуском.

Литая сталь обычно характеризуется неоднородностью состава, дендритной и зональной ликвацией. Нагрев до высоких (обычно до 1000 — 11000С), значительно превосходящих точку Ас3 температур и выдержка при них приводят к устранению или смягчению дендритной неоднородности. Такая операция называется гомогенизацией или диффузионным отжигом. В результате высокого нагрева и длительной выдержки наблюдается сильный рост зерна, и поэтому после такой обработки структура получается крупнозернистой и требуется дополнительная операция термической обработки для исправления структуры (обычный отжиг).

Если диффузионный отжиг был применен к слиткам, которые будут подвергаться пластической деформации (прокатке, ковке), то необходимость в последующем отжиге отпадает, так как крупнозернистая структура исправится пластической деформацией.

Если исходная структура стали хорошая и нет необходимости в перекристаллизации, а требуется только снизить внутренние напряжения, то нагрев под отжиг ограничивают еще более низкими температурами, ниже критической точки Ас1. Это будет низкий отжиг (рис. 9.4). Эта операция относится к отжигу I рода.

Людмила Петрановская

 

 

ДИТЯ

ДВУХ СЕМЕЙ

 

Книга для приемных родителей

 

 

Москва







Дата добавления: 2015-08-31; просмотров: 234. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.018 сек.) русская версия | украинская версия