![]() 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) |
Отпуск, его виды
Закалка. Виды закалки. Отжиг и нормализация стали. Тема 7. Термическая обработка углеродистой стали. Вопросы: 1. Термической обработкой называют совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения металлических сплавов, находящихся в твёрдом состоянии, для изменения их структуры и получения нужных физико – механических свойств. Отжиг – нагрев стали до заданной температуры, выдержка и медленное охлаждение (вместе с печью) для получения ненапряжённой структуры и устранения ликвации.Существуют различные виды отжига: Полный отжиг характеризуется нагревом стали на 30...50° выше температуры превращений АС3 (доэвтектоидные стали) и последующим медленным охлаждением - происходит значительное снижение твердости и устранение структурной неоднородности стали; структура её становится мелкозернистой. Полный отжиг применяют для доэвтектоидных сталей. Неполный отжиг характеризуется нагревом стали до температур в интервале АС1 – АС3 (доэвтектоидные стали) и АС1 – АСm (заэвтектоидные стали) и последующим медленным охлаждением – снижается твердость, что улучшает обрабатываемость стали, снимаются внутренние напряжения и структура становится более однородной. Изотермический отжиг (применяется только для легированных сталей) состоит из нагрева их на 20...30° выше АС3 выдержки и относительно быстрого охлаждения до температуры ниже точки Аr1 (630...700°С). При этой температуре сталь выдерживают до полного распада аустенита, затем охлаждают на воздухе – стали приобретают такие же механические свойства, как и после полного отжига, но время обработки сокращается вдвое. Отжиг на зернистый перлит (сфероидизация) заключается в нагреве немного выше точки АС1, длительной выдержке при этой температуре и медленного охлаждения (25...30°С в час) до 600 °С, выдержки и последующего охлаждения на воздухе – карбиды принимают зернистую форму, понижается твердость стали и улучшается ее обработка резанием. Диффузионный отжиг (гомогенизация) состоит из нагрева стали до 1050...1150°С, длительной выдержки (10...15 ч) и последующего медленного охлаждения – выравнивается химическая неоднородность стали, то есть уменьшение ликвации в слитках, отливках, заготовках. Рекристаллизационный (низкий) отжиг состоит из нагрева стали ниже точки АС1 на 50...100°, выдержки при этой температуре и последующего охлаждения на воздухе – образуется однородная мелкозернистая структура с небольшой твердостью и значительной вязкостью. Нормализация – нагрев стали выше температуры фазовых превращений с последующим охлаждением на воздухе для улучшения микроструктуры стали и повышения механических свойств. При нормализации измельчается зерно перлита, разрушается сетка цементита в заэвтектоидных сталях и повышаются механические свойства стали. Нормализованная сталь более твердая, чем отожженная (150…300 НВ). Нормализация обеспечивает большую производительность при обработке резанием и получение меньшей шероховатости обработанной поверхности. 2. Закалка – нагрев стали выше температуры фазовых превращений с последующим охлаждением по определённому режиму для получения нужной структуры и повышения твердости и прочности. Процесс закалки стали заключается в ее нагреве до определенной температуры (на 30…50° выше линии GSK по диаграмме Fе – Fе3С), выдержке и последующем быстром охлаждении в воде, масле, расплавленных солях или других средах. Доэвтектоидные стали надо нагревать примерно на 30...50° выше критической точки Ас3 (линия GS): tзак = Ас3 + 30…50°С Заэвтектоидные стали следует нагревать под закалку выше Ас1 (линия SK) на 30...50°. Масла имеют скорость охлаждения в интервале мартенситного превращения в 10 раз меньшую, чем вода, что уменьшает возможность возникновения дефектов при закалке. Существуют следующие виды закалок: Закалка в одном охладителе – самая распространенная – нагретое до температуры закалки изделие погружают в охлаждающую среду до полного охлаждения. (углеродистые стали в воде, а легированные стали – в масле). Этот способ прост, но может вызвать значительные внутренние напряжения. Прерывистая закалка (закалка в двух средах) применяется для предупреждения появления внутренних напряжений в изделии. Этот способ используют при закалке крупных изделий из конструкционной углеродистой и низколегированной стали. Нагретое до нужной температуры изделие сначала резко охлаждают в воде до 300...200 °С, затем переносят в масло или на воздух, где оно медленно охлаждается. Недостаток – трудность регулирования времени выдержки. Ступенчатая закалка – нагретое изделие охлаждают, погружая в соляную ванну, температура которой превышает температуру начала мартенситного превращения данной стали. Затем изделие выдерживают в ванне для выравнивания температуры по всему его объему и охлаждают на воздухе до нормальной температуры, что снижает внутренние напряжения. Её применяют для тонких стальных изделий из углеродистой стали. Закалка с самоотпуском (закалка по цветам побежалости) заключается в том, что изделие охлаждают от температуры закалки в охлаждающей среде только в течение времени, которое необходимо для его прокаливания на определенную глубину. Дальнейшее охлаждение идет на воздухе. При этом осуществляется отпуск за счет теплоотдачи из внутренних слоев изделия. Данный способ применяют для закалки ударного инструмента (зубила, кузнечный инструмент и др.). Поверхностная закалка применяется для увеличения износостойкости, твёрдости и прочности деталей, воспринимающих ударную нагрузку (зубчатые колеса, валы и др.). Она включает нагрев поверхностного слоя изделия до температуры закалки и охлаждение для получения мартенситной структуры в поверхностном слое при сохранении вязкой сердцевины. Различают следующие виды нагрева при поверхностной закалке: нагрев пламенем газовой горелки и нагрев токами высокой частоты. 3. Отпуск – это нагрев закаленной стали до температуры ниже критической Ас1, выдержка при этой температуре и последующее охлаждение (обычно на воздухе). Различают следующие виды отпуска: низкий, средний, высокий. Низкий отпуск – нагрев закаленной стали до 250°С для снижения внутренних напряжений при сохранении высокой твердости. Его применяют для инструментов и изделий, которые должны обладать высокой твердостью и износостойкостью. Получаемая структура – мартенсит отпуска. Средний отпуск – нагрев закаленной стали до 350...450°С, который приводит к понижению твердости и повышению вязкости стали по сравнению с низким отпуском. Получаемая микроструктура троостит. Его применяют для пружин, штампов, рессор, ударного инструмента и др. Высокий отпуск – нагрев закаленной стали до 450...650°С, который способствует получению наибольшей вязкости при сохранении достаточно высокой прочности. Твердость закаленной стали сильно снижается и образуется структура сорбит. Закалку деталей машин на мартенсит с последующим высоким отпуском на сорбит называют улучшением. Сорбит отпуска с зернистой формой цементита имеет более высокие показатели прочности и вязкости, чем сорбит закалки с пластинчатой формой цементита. Обработка холодом – заключается в обработке закаленных изделий холодом при температурах порядка –80°С и ниже. Обработка холодом основана на том, что остаточный аустенит, находящийся в структуре закаленной стали при низких температурах, распадается в результате возникновения внутренних напряжений. Данный метод повышает твердость режущего инструмента, стабилизирует размеры измерительных инструментов и др. В промышленности применяют специальные установки, в которых охладителями служат жидкий кислород (-183 °С), жидкий азот (-195 °С), смесь из твердой углекислоты (сухой лед) с денатурированным спиртом (-78,5 °С).
Тема 8. Химико-термическая обработка. Поверхностное упрочнение наклёпом. Вопросы:
Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 863; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |