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)

Химико-термическая обработка (ХТО)




ОТПУСК

ВНУТРЕННИЕ НАПРЯЖЕНИЯ

 

Напряжения, возникающие между микро- или макроэлементами тела, вследствие воздействия на это тело внешних (давление) или внутренних (при тепловом воздействии, фазовом превращении) сил, вызывающих деформацию, называются внутренними напряжениями.

Термические напряжения возникают при неравномерном нагреве или охлаждении. В соответствии с названием технологического процесса напряжения бывают литейные, сварочные, закалочные, шлифовочные.

Закалочные напряжения возникают в материале при охлаждении его с температуры закалки; их величина зависит от состава материала и условий закалки. Закалочные напряжения делятся на напряжения I, II и III рода.

Напряжения nepвoгo рода - это зональные остаточные напряжения, уравновешивающиеся в зонах, соизмеряемых с размерами всего тела или отдельных макрочастей. Образуются такие напряжения из-за разницы температур по сечению детали при охлаждении и различных по времени протекания фазовых превращений в разных частях детали.

Напряжения второго рода – это остаточные напряжения, уравновешивающиеся в объемах, соизмеримых с размерами зерна металла.

Напряжения третьего рода – это напряжения, возникающие при фазовых превращениях в металлах и сплавах в твердом состоянии, вследствие различий в удельных объемах образующихся и исходных фаз. Удельный объем аустенита при содержании углерода от 0,2-1,4 % составляет 0,12227-0,12528 см3/г, а мартенсита - 0,12708-0,13061 см3/г.

Для снятия внутренних напряжений после закалки проводят отпуск.

 

 

Отпуском называется нагрев закаленной стали до температуры ниже критической точки А1 (рис.7.1), выдержка при этой температуре с последующим охлаждением на воздухе. В данном случае исходной структурой является структура закаленной стали, состоящая из тетрагонального мартенсита и остаточного аустенита, которые являются неустойчивыми структурными составляющими. Переход стали в устойчивое состояние сопровождается превращениями мартенсита и остаточного аустенита. Эти превращения имеют диффузионный характер и скорость их протекания в основном определяется температурой нагрева при отпуске.

Отпуск относится к окончательной термической обработке.

Целью отпуска являются: изменение строения и свойств закаленной стали, повышение вязкости и пластичности, уменьшение твердости, снижение внутренних напряжений.

В зависимости от температуры нагрева различают три вида отпуска:

- низкотемпературный отпуск, при котором проводят нагрев стали до 150-250 оС и выдерживают 1-3 часа. В результате получают структуру отпущенного (кубического) мартенсита и снимают закалочные напряжения.

Низкий отпуск проводят для инструментальных сталей, сталей после цементации, сталей после поверхностной закалки;

- среднетемпературный отпуск, при котором проводят нагрев стали до 250-400 оС и выдерживают около 1 часа. В результате получают структуру троостита (бейнита). Такой отпуск проводят при изготовлении пружин и рессор;

- высокотемпературный отпуск, при котором проводят нагрев до 450-650 оС и выдерживают около 1 часа. В результате получают структуру сорбита. Проводят такой отпуск для деталей машин, работающих в условиях ударных нагрузок.

При закалке без полиморфного превращения применяется отпуск, который называется старением. Главный процесс при старении – это распад пересыщенного твердого раствора, полученного при закалке. После старения увеличиваются прочность и твердость, уменьшается пластичность, стабилизируются свойства.

Основными видами старения являются:

- естественное (выдержка при комнатной температуре);

- искусственное (выдержка при повышенной температуре);

- деформационное (сплав после закалки подвергают деформации).

Применяют старение при термической обработке алюминиевых сплавов, сплавов меди, жаропрочных сплавов.

 

Химико-термическая обработка (ХТО) - это термическая обработка, сочетающая тепловое воздействие с химическим, в результате чего изменяется состав и структура в поверхностных слоях, а иногда и по всему объему изделия.

В результате ХТО происходит изменение свойств поверхностного слоя детали, т.е. повышаются твердость, износостойкость, жаростойкость, окалиностойкость, коррозионная стойкость.

Обычно при ХТО деталь помещают в среду, богатую элементом (карбюризатор), который диффундирует в металл.

При ХТО происходят три элементарных процесса:

- диссоциация, когда под действием температуры в карбюризаторе происходит распад молекул и образование активных атомов диффундирующего элемента;

- адсорбция, которая происходит на границе карбюризатор – деталь и состоит в поглощении (растворении) поверхностью свободных активных атомов, получившихся после диссоциации;

- диффузия, в результате которой происходит проникновение насыщающего элемента вглубь металла.

В зависимости от диффундирующего насыщающего поверхность элемента различают следующие виды ХТО:

- цементацию (углерод);

- азотирование (азот);

- нитроцементацию (азот + углерод);

- сульфаазотирование (сера + азот);

- алитирование (алюминий);

- хромирование (хром).

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 380; 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: 0.007 сек.