![]() Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Краткие теоретические сведения. Любой вид собственно термической обработки стали включает в себя нагрев до определенной температуры
Любой вид собственно термической обработки стали включает в себя нагрев до определенной температуры, выдержка ее при данной температуре и последующее охлаждение с заданной скоростью. Такой вид термической обработки может быть представлен графически в координатах «Температура-время» (рис. 14.1).
При изменении одного из них изменяется вид термической обработки. Основными параметрами являются температура нагрева и скорость охлаждения, т.к. именно они определяют какие и насколько полно протекают фазовые превращения, формирующие конечную структуры сплавов в процессе термической обработки. Целью термической обработки является получение необходимых свойств металлов и сплавов путем изменения их структуры в заданном направлении. К основным видам термической обработки углеродистой стали относят: различные виды отжига, в том числе и нормализационный (нормализацию), закалку, старение и отпуск. Первым этапом любого вида термической обработки является нагрев стали. Скорость нагрева определяется величиной теплопроводности сплава, размерами и формой изделий. В большинстве случаев, цель нагрева стали - получение аустенитной структуры. Выбор температуры нагрева углеродистой стали осуществляют, используя диаграмму состояния Fе-С (рис. 14.2).
Доэвтектоидные стали нагревают до температур на 30-50 °С выше критической точки Асз по диаграмме состояния Fе-С; эвтектоидную сталь – на 30-50 °С выше критической точки Ас1; заэвтектоидные стали – на 30-50 °С выше критической точки Ас1 (при закалке и отжиге) или на 30-50 °С выше критической точки Асm (при нормализации) (рис. 14.2). Вторым этапом термической обработки углеродистых сталей является выдержка, которая должна обеспечить полный прогрев изделия по сечению и завершение фазовых превращений, а также полную гомогенизацию аустенита. Время выдержки зависит от размеров и формы изделия, а также от температуры нагрева. Чем больше размеры изделия, тем больше время выдержки. Чем выше температура нагрева (при прочих равных условиях), тем меньше время выдержки. Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок. — Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта. — Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы). — SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание. SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение Третьим этапом термической обработки является охлаждение стали из аустенитного состояния. Различная скорость охлаждения приводит к получению различных структур, а, следовательно, и различного сочетания механических свойств. Рассмотрим превращения аустенита в зависимости от скорости охлаждения на примере эвтектоидной стали, содержащей 0, 8 % С. В верхнем интервале температур (Δ Т1), т.е. ниже равновесной температуры А1 и до температуры минимальной устойчивости аустенита tmin равной для углеродистых сталей приблизительно 550°C, аустенит распадается на феррито-цементитную смесь, имеющую пластинчатое строение. Процесс образования феррито-цементитной смеси протекает следующим образом. Вследствие диффузии атомов углерода в аустените создаются объемы, обогащенные и обедненные углеродом по сравнению со средним содержанием углерода 0, 8 %. Флуктуации концентрации при t< А1 способны создать условия для образования устойчивых зародышей цементита (6, 67 % С) и феррита (0, 02 % С). Если зародыш цементита превышает критический размер для данной степени переохлаждения, то в этом месте зарождается пластинка цементита. Рост пластинки цементита за счет диффузии углерода приводит к обеднению углеродом, лежащих рядом участков аустенита и превращению их в феррит. Процесс повторяется, что ведет к образованию в аустените так называемых перлитных колоний (областей, состоящих из чередующихся пластинок цементита и участков феррита (рис. 14.3).
Рисунок 14.3 – Схема образования перлита из аустенита
Расстояние между пластинками цементита Δ зависит от степени переохлаждения аустенита, которая в свою очередь определяется скоростью охлаждения. Чем выше скорость охлаждения, тем ниже температура превращения аустенита, меньше интенсивность диффузии, а, следовательно, и меньше межпластинчатое расстояние Δ, т.е. тем дисперснее феррито-цементитная смесь. Структуры называются соответственно перлит, сорбит, троостит (табл. 14.1). Повышение дисперсности феррито-цементитной смеси приводит к повышению твердости, прочности, но к снижению пластичности и ударной вязкости стали.
Таблица 14.1 – Основные виды термической обработки, а также структура и твердость эвтектоидной стали Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:— Разгрузит мастера, специалиста или компанию; — Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой; — Разошлет оповещения о новых услугах или акциях; — Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет; — Позволит записываться на групповые и персональные посещения; — Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам; — Включает в себя сервис чаевых. Для новых пользователей первый месяц бесплатно. Зарегистрироваться в сервисе
При непрерывном охлаждении аустенита со скоростью 200-500 гр./с (см. табл. 14.1) до температуры начала мартенситного превращения (для углеродистых сталей эта температура, в зависимости от содержания углерода в стали, составляет от 350 до 100 °С) начинается бездиффузионное превращение переохлажденного аустенита, имеющего ГЦК решетку, в мартенсит с объемно-центрированной тетрагональной решеткой (ОЦК). Тетрагональность решетки мартенсита вызвана наличием в ней избыточного количества углерода свыше 0, 02 % (рис. 14.4 а). Мартенсит имеет игольчатое строение (рис. 14.4 б), высокую твердость и низкую пластичность. Чем больше содержание углерода в мартенсите, тем больше искажение кристаллической решетки (больше отношение параметров решетки с/а), и тем выше его твердость.
Для получения вышеописанных структур, а, следовательно, и заданных свойств углеродистую сталь подвергают определенному виду термообработки. К основным видам термической обработки относятся: отжиг, нормализация, закалка. Они отличаются скоростью охлаждения стали из аустенитного состояния (табл. 14.1). Отжиг заключается в нагреве стали до температур выше критических (рис. 14.2), выдержке при данной температуре и последующем медленном охлаждении (с печью). После отжига получают структуры соответствующие диаграмме состояния Fе-С: для доэвтектоидных сталей - перлит + феррит; для эвтектоидной стали – перлит; для заэвтектоидных сталей – перлит + вторичный цементит. Основная цель отжига – приведение структуры в равновесное состояние. Назначение - повышение пластичности стали, снятие остаточных напряжений, устранение дефектов структуры, улучшение обрабатываемости резанием, измельчение зерна, подготовка стали к последующим термообработкам. Нормализация (нормалицационный отжиг) заключается в нагреве доэвтектоидной стали выше точки Ас3; эвтектоидной – выше точки АC1, а зазвтектоидные стали нагреваются выше линии Аcm на 50-70 °С, непродолжительной выдержке и последующем охлаждении на воздухе. Структуры, получаемые после нормализации: для доэвтектоидной стали – сорбит + феррит; для эвтектоидной – сорбит; для зазвтектоидной стали – сорбит + вторичный цементит. Цель нормализации та же, что и отжига. Однако после нормализации твердость и прочность стали выше, чем после отжига. Чем больше углерода в стали, тем разница заметнее. Часто нормализация является окончательным видом термической обработки деталей машин. Закалка заключается в нагреве дозвтектоидной стали выше Ас1 на 30-50 °С, а эвтектоидной и заэвтектоидных сталей на 50-70 °С выше Аc1, выдержке при данной температуре к последующем охлаждении в масле или воде. Цель закалки – получение неравновесных структур. При закалке в масле получают структуры: для доэвтектоидной стали – троостит + феррит; для эвтектоидной стали – троостит; для зазвтектоидной стали – троостит + вторичный цементит. Закалка в воде приводит к превращению переохлажденного аустенита в мартенсит. После закалки стали в воде обязательно проводят отпуск.
|