Фазовый состав сталей после отжига в зависимости от содержания углерода
| Концентрация углерода в сталях | Фазовый состав и структура |
| 0,006 - 0,02 | Ф + Ц |
| 0,02 - 0,80 | Ф + П [Ф + Ц] |
| 0,8 | П |
| 0,8 - 2,14 | П + Ц |
Отжиги второго рода в сталях (специальные отжиги) носят названия: перекристаллизационный; сфероидизирующий; нормализация.
Эти отжиги имеют различные температурно-временные параметры, различные конечную структуру и свойства. Однако, благодаря длительным выдержкам при высоких температурах и охлаждению с применением печного оборудования или на воздухе, их конечный фазовый состав соответствует диаграмме состояния «железо-цементит».
Для термической обработки сталей важным структурным параметром является размер зерна аустенита. Размер зерна, полученный при нагреве в высокотемпературную аустнитную область не изменяется после охлаждения до комнатной температуры. Он как бы «наследуется» перлитной, перлито - ферритной, перлито - цементитной структурами. Размер зерна аустенита определяет и размер пластин феррита и цементита, образующихся по эвтектоидной реакции.
Размер зерна «бывшего аустенита» определяет такие характеристики сталей как временное сопротивление разрыву, предел текучести, предел выносливости (по механизму зернограничного упрочнения), а также и ударную вязкость.
Зерно аустенита укрупняется («растет») при значительном превышении линии Ас3 во время нагрева. Причиной этого является инициируемое температурой стремление структуры к минимуму свободной энергии, которая в данном случае уменьшается за счет поверхностной энергии.
|
|
|
В связи с этим при термообработке рекомендуется нагрев до температур, превышающих Ас3 не более, чем на 50°С. Однако, в практике термообработки возможно нарушение режима нагрева, в результате которого происходит укрупнение зерна из-за значительного превышения температуры выше Аc3 (так называемый «перегрев»). Перегрев возможен и при горячей обработке давлением. В любом случае полученная в результате перегрева крупнозернистая структура стали является дефектной и требует исправления.
Таблица 2.8
Технологические параметры специальных отжигов сталей
| Название отжига | Температура нагрева, ºС | Условия охлаждения | Применение |
| Перекристаллизационный (полный) | Ac3 + 30 - 50 | С печью | Доэвтектоидные стали |
| Нормализация | Ac3 + 30 - 50 | На воздухе | Доэвтектоидные стали |
| Ac1 +30 - 50 | На воздухе | Заэвтектоидные стали | |
| Сфероидизирующий (неполный) | Ac1 + 30 - 50 | С печью | Заэвтектоидные стали |
Перекристаллизационный отжиг используют для управления размером зерна сталей доэвтектоидных сталей.
|
|
|
Задача отжига - уменьшение размера зерна стали (устранение крупнозернистости); разупрочнение, повышение пластичности.
Технология отжига: нагрев до температуры Ас3 + 30 - 50°С, с обязательным медленным охлаждением (с печью) (рис. 1.29).
Свойства: полученная в результате мелкозернистая структура, обеспечивает снижение твердости и устранение хрупкости. И то и другое облегчает последующую обработку резанием и давлением.
Применение: сортовой прокат, поковки после горячей деформации, фасонные отливки.
Рис. 2.23. Схема режима перекристаллизационного отжига.
Сфероидизирующий отжиг проводят для эвтектоидной и заэвтектоидной инструментальных и шарикоподшипниковых сталей, которые после горячей обработки давлением или закалки структуру имеют структуру пластинчатого перлита и вторичного цементита (чаще всего в виде сетки).
Недостатком сталей с пластинчатым цементитом является затруднённость обрабатываемости резанием, т.к. хрупкие частицы цементита подвержены сколу.
а б в
Рис. 2.24. Схема режима сфероидизирующего отжига (а);
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 320; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!