Дефекты, возникающие при термической обработке
Дефекты, возникающие при термической обработке стали, принято подразделять на два вида: обратимые и необратимые. В первом случае, их можно «снять» дополнительной тепловой обработкой заготовки, во втором – изделие является браком, и далее подлежит переплавке.
Недогрев возникает, если сталь была нагрета ниже критической температуры. Например, если доэвтектоидную сталь нагреть до температуры немного ниже Асз, то часть феррита останется не превращенной в аустенит. После быстрого охлаждения аустенит превратится в мартенсит, а феррит сохранится в закаленной стали. В результате структура будет состоять из мартенсита и феррита. Феррит, имеющий низкую твердость, будет снижать общую твердость закаленной стали. Этот дефект можно исправить повышением температуры печи.
Перегрев возникает, если сталь была нагрета намного выше критической температуры или при нормальной температуре была дана очень большая выдержка.
Перегрев при отжиге приводит к росту зерен, а при сильном перегреве образуется так называемая Видман-штеттова структура с характерной пластинчатой формой ферритных участков, расположенных под углом друг к другу.
В результате перегрева при закалке образуется крупноигольчатый мартенсит. Механические свойства перегретой стали низкие. Исправить перегрев, возникший при отжиге, можно нормализацией. Сталь, перегретую при закалке, отжигают и вновь закаливают.
|
|
|
Пережог возникает, если сталь была нагрета близко к температуре начала плавления. Пережог характеризуется оплавлением и в связи с этим окислением металла по границам зерен. Сталь становится очень хрупкой.
Окисление и обезуглероживание стали при нагреве — результат взаимодействия ее с газами, содержащимися в печах (кислород, водород, углекислый газ). Окисление характеризуется образованием на поверхности детали окалины, а обезуглероживание—выгоранием углерода в поверхностных слоях детали с образованием структуры феррита. Окалина, кроме невозвратной потери металла, приводит к неравномерной твердости деталей и вызывает необходимость дополнительной обработки. В результате обезуглероживания резко снижаются твердость на поверхности деталей и выносливость.
Лучшее средство, предохраняющее от окисления и обезуглероживания, — нагрев в специальных печах с нейтральным по отношению к стали газовым составом.
Закалочные трещины чаще всего возникают при слишком резком охлаждении и нагревании стали.
Для борьбы с закалочными трещинами используют равномерный нагрев и равномерное охлаждение детали; применяют зажалки, которые обеспечивают медленное охлаждение в интервале мартенситного превращения (ступенчатая, изотермическая, закалка в двух средах).
|
|
|
Коробление возникает из-за неравномерного охлаждения отдельных частей детали. На коробление значительно влияют форма детали и способ погружения детали в охлаждающую среду.
Для борьбы с короблением необходимо правильно выбирать режим закалки (температура нагрева, скорость и способ охлаждения), применять закалку в закалочных штампах.
Мягкие пятна образуются из-за недогрева или недостаточно интенсивного охлаждения. Иногда мягкие пятна появляются из-за неоднородности исходной структуры (скопления феррита). В этих местах при нагреве может получиться аустенит с малой концентрацией углерода. Здесь даже при правильно проведенной закалке твердость будет пониженной. Этот дефект можно устранить проведением нормализации перед закалкой. Нормализация создает более однородную структуру.
Перлитное и мартенситное превращение в стали
Превращение аустенита при темпера турах в интервале Аr1 – 550 °С называют перлитным. Перлитное превращение вначале протекает медленно, затем скорость его увеличивается до постоянной величины; в конце превращения скорость постепенно убывает. Строение перлитной структуры зависит от температуры превращения.
|
|
|
Перлит имеет пластинчатое строение и является прочной структурной составляющей (содержит 0,8% С)
Мартенситное превращение в эвтектоидной стали при постоянной температуре ниже точки Мн не происходит. Мартенситное превращение интенсивно протекает при непрерывном охлаждении в интервале температур от Мн до Мк. Малейшая изотермическая выдержка в этом интервале температур приводит к стабилизации аустенита. Мартенсит – неравновесная фаза – пресыщенный твердый раствор внедрения углерода в Feα
Мартенситное превращение состоит в закономерной перестройке решетки, при которой атомы не обмениваются местами, а лишь смещаются на расстояния, не превышающие межатомные.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 203; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!