40. Раскройте этапы аустенизации, перлитного и мартенситного превращения. Опишите структурные…

Распад аустенита при охлаждении стали сопровождается двумя процессами: снижение т-ры, с одной стороны, увеличивает разность свободных энергий аустенита и перлита, что ускоряет превращение, а с другой стороны уменьшает скорость диффузии углерода, а это замедляет превращение. При высокой скорости охлаждения становится возможным бездиффузионное превращения аустенита в ферритоподобную структуру. Такое превращение называется превращение мартенсита. Протекает в металлических сплавах с полиморфными превращениями. Мартенсит это пересыщенный твердый р-р углерода в альфа-железе. Решетка мартенсита тетрагональная. Мартенситное превращение носит сдвиговой характер. Процесс образования перлита – это процесс зарождения центров перлита и роста перлитных кристаллов. «Отпуск» применяют главным образом к сталям. Отпуск, как и старение, заключается в низкотемпературном нагреве закаленных материалов с целью изменения фазового состояния, структуры и свойств материала и приближения к равновесному состоянию. Основные параметры процесса — температура нагрева и время выдержки, а в некоторых случаях и скорость охлаждения (для предотвращения отпускной хрупкости). Отпуск сталей, как правило, приводит к снижению твердости и прочности с одновременным ростом пластичности и ударной вязкости. Отпуск безуглеродистых железных сплавов, закаленных на мартенсит, может приводить к сильному дисперсионному твердению из-за выделения из пересыщенного раствора дисперсных частиц интерметаллических соединений. Отпуск закаленных деталей, изготовленных из сталей, производится с целью уменьшения их хрупкости и снятия внутренних напряжений. В зависимости от температуры нагрева различают низкий (при температуре 150—250°С), средний (300—500°С) и высокий (500—600°С) отпуск. Низкий отпуск применяют главным образом при обработке измерительного и режущего инструмента. В результате такой обработки материал, теряя хрупкость, сохраняет высокую твердость и, кроме того, в нем значительно снижаются внутренние напряжения, возникающие при закалке

41. Раскройте роль и суть процесса цементации азотирования и цианирования стали

Цементация - это химико-термическая обработка, при которой поверхность стальных деталей насыщается углеродом. Цель цементации - получение на поверхности детали высокой твердости и износостойкости в сочетании с вязкой сердцевиной. Цементации подвергают стали с низким содержанием углерода 0,1 - 0,2%. Насыщение поверхностного слоя происходит при нагреве детали до определенной температуры в среде, легко выделяющей углерод в активном состоянии. В результате изменения химического состава поверхностного слоя меняется также его фазовый состав и микроструктура. При необходимости получить высокую твердость и коррозийную стойкость поверхности изделия на небольшой глубине (0,1 - 0,5 мм) применяют химико-термическую обработку - азотирование. Сущность процесса азотирования заключается в насыщении поверхности изделия азотом. Этот процесс основан на способности железа при определенных условиях поглощать и растворять в себе атомарный азот. Повышение твердости и коррозийной устойчивости изделия при азотировании достигается благодаря образованию в его поверхностном слое очень измельченных химических соединений азота с металлами - нитридов. Эти нитриды придают стали очень высокую естественную твердость, поэтому после азотирования не требуется никакой дополнительной термической обработки ее. В этом состоит принципиальное отличие азотирования от цементации и преимущество процесса азотирования.

Цианирование - процесс упрочнения стальных деталей путем диффузии в поверхностный слой углерода и азота. В зависимости от используемой среды различают цианирование:1) в твердых средах;2) в жидких средах;3) в газовых средах. В зависимости от температуры нагрева цианирование подразделяется на низкотемпературное и высокотемпературное. Цианирование в жидких средах производят в ваннах с расплавленными солями. Цианирование применяется для изделий из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, и используют для повышения их поверхностной твердости, износостойкости, предела выносливости при изгибе и контактной выносливости.