Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Основы термической и химико-термической обработки стали

Влияние углерода и примесей на свойства сталей

Сталь промышленного производства является многокомпонентным сплавом, содержащим углерод и ряд постоянных примесей Mn, Si, S, P, O, N, H, которые оказывают влияние на ее свойства. Присутствие этих примесей объясняется переходом их в сталь в процессе ее раскисления (Mn, Si), трудностью удаления при выплавке (S, P).

Влияние углерода. Структура стали после медленного охлаждения состоит из феррита и цементита. Количество цементита возрастает пропорционально содержанию углерода. Частицы цементита повышают сопротивление деформации, уменьшают пластичность и вязкость. Поэтому с увеличением в стали углерода возрастает твердость, временное сопротивление, предел текучести, уменьшаются относительное удлинение, относительное сужение и ударная вязкость. При содержании углерода > 1,1% твердость возрастает, а временное сопротивление уменьшается, что объясняется особенностью строения – выделение по границам бывших зерен аустенита цементита вторичного, образующего в сталях указанного состава сплошную сетку. При испытании на растяжение в этой сетке возникают высокие напряжения, и цементит, будучи хрупким, разрушается. Это приводит преждевременному разрушению образца и, соответственно, к снижению временного сопротивления.

Влияние кремния и марганца. Марганец и кремний вводят в сталь при плавке для раскисления (т.е. удаления из стали кислорода). Их содержание в качестве примеси 0,5-0,8% Mn и 0,35-0,4% Si. Марганец повышает прочность, но так как его количество примерно одинаково, то его влияние на стали разного состава остается не ощутимым. Кремний полностью растворяется в феррите и сильно повышает предел текучести, затрудняя холодную деформацию стали.

Влияние фосфора и серы. Фосфор и сера являются вредными примесями, их содержание в стали 0,025-0,045 и 0,035-0,06% соответственно. Фосфор растворяется в феррите, повышая временное сопротивление и предел текучести, но сильно снижает пластичность и вязкость. Сера сильно снижает пластичность, вязкость, ухудшает свариваемость и коррозионную стойкость.

Влияние азота, кислорода и водорода. Азот и кислород присутствуют в стали в основном в виде хрупких включений.: оксидов FeO, SiO2, Al2O3 и нитридов F4N и др., которые снижают сопротивление хрупкому разрушению. Водород является очень вредной примесью, он растворяется в стали и сильно охрупчивает ее.

Газы содержатся в сталях в небольших количествах, зависящих от способа производства, содержание азота 0,002-0,010%, кислорода 0,002-0,008%, водорода 0,0003-0,0007%.


 

Термическая обработка – это совокупность операций нагрева до определенной температуры, выдержки во времени при температуре нагрева, достаточной для завершения протекающих процессов и последующего охлаждения со скоростью, обеспечивающей получение необходимых свойств и строения. Рациональное использование металлов и сплавов возможно при правильно выбранной и проведенной термической обработке.

Режим любой термической обработки можно представить графиком в координатах температура – время (рис.2.1). Термическую обработку характеризуют следующие основные параметры: температура нагрева, время выдержки при температуре нагрева, скорости нагрева и охлаждения.

t, 0С
Время, ч
Выдержка
Охлаждение
Нагрев
Закалка
Нормализация
Отжиг

 

Рис. 2.1. График термической обработки стали

 

Термическую обработку стали подразделяют на предварительную и окончательную. Предварительная термическая обработка (отжиг, нормализация) применяется для подготовки структуры и свойств материала для обработки давлением, улучшения обрабатываемости резанием и т.д.

Окончательная термическая обработка формирует свойства готового изделия.

Основными видами термической обработки сталей являются отжиг, нормализация, закалка, отпуск, химико-термическая обработка (ХТО), термомеханическая обработка (ТМО).

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Металлы и сплавы с особыми свойствами | Основные виды термической обработки стали
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 300; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.014 сек.