Закалка стали и условия полной закалки.

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 14Следующая ⇒

Закалкалка - нагрев заэвтектоидной стали выше Ас1 на 30-50С (неполная), доэвтоидной выше Ас3 (полная), выдержка при этих температурах и охлаждение со скоростью, равной или превышающей критическую скорость охлаждения (критическую скорость закалки ), в воде, масле, р-ре солей или щелочей. В результате закалки доэвтектоидная и эвтектоидная стали будут иметь структуру мартенсита, а заэвтектоидная сталь - мартенсит и избыточный цементит.

В зависимости от температуры нагрева закалку называют полной и неполной. При полной закалке сталь переводят в однофазное аустенитное состояние, т. е. нагревают выше критических температур. Закаленные стали помимо указанных структур могут иметь определенное количество остаточного аустенита, что обусловлено относительной способностью большинства охлаждающих сред ограничивать окончание процесса аустенитно-мартенситного превращения комнатными температурами.

Сталь после закалки с оптимальной температуры имеет максимально возможную твердость, высокую прочность и низкие показатели пластичности, вязкости.

Температура Ас3 + (30— 50 С) обеспечивает получение при нагреве мелкозернистого аустенита и, соответственно, после охлаждения - мелкокристаллического мартенсита. Недогрев до температуры Ас3, приводит к сохранению в структуре кристаллов доэвтектоидного феррита, что при некотором уменьшении прочности обеспечивает повышенную пластичность закаленной стали.

Закалки бывают в одном охладителе (для неответственных деталей из углеродистых и легированных сталей), прерывистая – сначала охлаждают быстро в воде, затем медленно на воздухе,

ступеньчатая – быстро в воде, выдержка в жидкости, далее воздух,

изотермическая – изделие выдерживают в ванне, затем охлаждают.

28.Отпуск углеродистых сталей.

Отпуск - вид термической обработки, закл. в нагреве закаленной стали до температур, ниже А_С1, выдержке и последующем охлаждении.

[Низкий отпуск] (150-250⁰ С) - образуется отпущенный мартенсит, являющийся гетерогенной смесью пересыщенного a-твердого раствора ( неоднородной концентрации ) и еще не обособившихся частиц метастабильного карбида, близкого по составу к Fe₂C, сохранивших с исходной кристаллической решеткой когерентную связь.

Подверг. режущий и измерительный инструмент; детали, прошедшие поверхностную обработку - закалку, цементацию; изделия, работающие в условиях трения сопряженных деталей.

При температуре 250-350⁰ С происходит превращение остаточного аустенита в отпущенный мартенсит, что приводит к снижению KCU - появлению нежелательной хрупкости материала. Поэтому в интервале этих температур отпуск сталей не производят.

[Средний отпуск] (400-480⁰ С) - полностью завершается процесс выделения углерода из мартенсита, мелкодисперсные частицы карбида - Fe₂C преобразуется в Fe₃C ; их когерентная связь с решеткой мартенсита нарушается. Структура стали будет состоять из феррита и цементита. Последующий нагрев до мах температур этого вида отпуска приводит к коагуляции и сфероидизации цементита, происходит укрупнение пластинок феррита, получаем троостит отпуска.

Прим. для деталей, работающих в режиме изменяющихся нагрузок: рессоры, пружины, торсионы, штампы.

[Высокий отпуск] ( 500-680⁰С) - усиливается коагуляция и сфероидизация частиц цементита: зерна феррита еще больше укрупняются и приближаются к равноосным, образуется сорбит отпуска.

Снижение ( 30-45 HRC ) и повышение относительного сужения и особенной ударной вязкости, почти полное (90-95 % ) устранение всех внутренних напряжений .

Подверг. большое кол-во наиболее нагруженных деталей машин, испытывающих знакопеременные и ударные нагрузки - валы, оси, зубчатые колеса, шатуны и др.

Улучшение = З+ВО - подвергают среднеуглеродистые стали для уменьшения чувствительности к концентраторам напряжений, снижения температуры порога хладноломкости.

29.Прокаливаемость сталей методы определения.

Закаливаемость – способность стали к повышению твердости в результате закалки. Под прокаливаемостью - понимают глубину проникновения закаленной зоны, определяется критической скоростью охлаждения, зависящей от состава стали.

С уменьшением критической скорости закалки увеличивается глубина закаленного слоя. Если Vк < скорости охлаждения в центре, сечение закалится насквозь. Т.е. чем меньше Vк, тем глубже прокаливаемость.

Прокаливаемость и Vк тесно связ. со скоростью превращения А à П, след. с положением С-образной кривой. Все факторы, снижающие скорость превращения А à П, увеличивают прокаливаемость. На перлитную кристаллизацию влияют:

Состав аустенита: все эл-ты, растворимые в А, замедляют превращение (искл - кобальт).

Нерастворенные частицы (карбиды, оксиды, интерМе соединяния) – ускоряют превращение, т.к. явл.дополнит. центрами кристаллизации

Неоднородный аустенит – быстрее превращается, т.к. скор.опред-ся менее насыщенной частью тв.р-ра.

Размер зерна аустенита: увеличение размера замедляет превращенте, т.к. центры кристаллизации образ. по границам зерна

Прокаливаемость в небольших сечениях (15-20 мм) можно определить по виду излома закаленных образцов. Часто прокаливаемость определяют по кривым распределения твердости. Для этого образец ломают или разрезают и по диаметру сечения определяют твердость.

30. Определение критических точек методом пробных закалок. Из стали 40 изготавливаются образцы диаметром 15-20 мм и высотой 15-20 мм. Затем образец нагревают ниже предлагаемой температуры Ас1 и измеряют его твердость. Таким же образом нагревают все последующие образцы до все более высокой температуры. Если температура нагрева стали 40 будет ниже Ас1, то твердость не повысится, т.к. не произойдет структурных изменений и структура будет Ф+П. При нагреве стали выше Ас1 получается структура Ф+Ау. В результате быстрого охлаждения сталь получает структуру Ф+М. Образование мартенсита повышает твердость. Повышение твердости будет продолжаться до тех пор, пока сталь не нагреют выше Ас3.

После измерения твердости всех образцов на твердомере Роквелла строят график зависимости твердости HRС от температуры нагрева под закалку (см. рис.6.2). По вертикали откладывают твердость закаленных образцов, а по горизонтали — температуры нагрева под закалку. Полученная зависимость позволяет определить критические точки АС} и Ас3. Точке Ac1 соответствует температура, от которой начинает повышаться твердость закаленных образцов, а точке Асз — температура, при которой достигается максимальная твердость после закалки.

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 871; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!