4.2 Виды брака возникающего при термообработке

1.Отжиг – т/о с нагревом до температур, превышающих температуру фазовых или структурных превращений, с выдержкой и с последующим медленным охлаждением; при этом обеспечивается получение равновесной структуры.

Возможный брак - отсутствие полной перекристаллизации зерен, сохранение в структуре крупного литого зерна.

2. Нормализация – т/о, заключающаяся в нагреве выше критических точек, выдержке и охлаждении на воздухе.

Возможный брак - отсутствие полной перекристаллизации и наличие видманштетта. Неудовлетворительная нормализация перед последующим улучшением является причиной неудовлетворительного улучшения. Неоднородность структуры затрудняет механическую обработку детали.

3. Закалка – т/о с нагревом до температур, превышающих температуру фазовых превращений (как правило, на ~30ºС), с выдержкой и последующим охлаждением со скоростью, превышающей критическую; обеспечивает получение неравновесной структуры.

Перегрев при закалке – обратимый дефект т/о, связан с существенным превышением температуры фазовых превращений на 100-150ºС. Может явиться причиной повышенной твердости и способствовать хрупкому разрушению детали при сборке и эксплуатации.

Недогрев при закалке (т.е нагрев до т-ры ниже рекомендуемой для данной марки стали) может явиться причиной пониженной твердости, способствовать смятию детали при сборке и износу при эксплуатации.

Трещины напряжения ( закалочные трещины) – возникают при неправильном охлаждении после нагрева под закалку и закалке легирующих сталей на воду. Трещины глубокие, характеризуются гладким, часто окисленным изломом. Границы трещин без структурных различий. Обезуглероживание по границам трещин получается только при последующем нагреве.

Возможный брак при закалке ТВЧ – завышенная или заниженная толщина или твердость закалённого ТВЧ слоя, несоответствие зоны закалки ТВЧ чертежу (переходные зоны, разрыв зоны, отсутствие зоны закалки ТВЧ в месте, предусмотренном чертежом, например, на R).

4. Отпуск – т/о стали с нагревом ниже критических температур с выдержкой и последующим охлаждением. Обеспечивает получение более равновесной структуры.

Высокий отпуск – отпуск с нагревом до 500-700ºС.

Средний отпуск – отпуск с нагревом до 300-500ºС.

Низкий отпуск – отпуск с нагревом до температур ниже 300ºС. Проводится для снятия остаточных напряжений. Неудовлетворительное качество отпуска может вызвать разрушение детали при сборке и эксплуатации.

Несвоевременный отпуск инструментальных сталей после закалки приводит к образованию трещин.

5. Улучшение – т/о конструкционных сталей, состоящая из закалки с последующим высоким отпуском. При этом формируется структура сорбита отпуска. Возможный брак при улучшении: - наличие в структуре феррита по всему сечению – недостаточная температура нагрева и время выдержки при нагреве под закалку, - наличие феррита в сердцевине детали (от поверхности – сорбит) – недостаточное время выдержки при нагреве под закалку. Неудовлетворительное улучшение может вызвать: - повышенный износ, если твердость поверхности занижена, - разрушение при сборке и эксплуатации, если твердость поверхности завышена. Неоднородность структуры затрудняет механическую обработку детали.

6. Цементация – ХТО с насыщением поверхностного слоя стальных изделий углеродом для повышения твердости и износостойкости. Сопровождается последующей закалкой и низким отпуском. Газовая цементация осуществляется при т-ре 930-950ºС.

Возможный брак – образование трещин при охлаждении детали после цементации. Трещины располагаются перпендикулярно поверхности в пределах глубины цементован-ного слоя, структурных различий не имеют.

Заниженная толщина цементованного слоя и доэвтектоидное насыщение, т.е. содержание углерода в цементованном слое менее 0,8%, заниженная твердость поверхности цементованного слоя после окончательной ТО, т.е. закалки и низкого отпуска, способствуют преждевременному износу поверхностного слоя детали и образованию питтинга. Питтинг – вид поверхностного разрушения с выкрашиванием поверхностного слоя в виде оспообразных углублений.

Наличие замкнутой цементитной сетки, т.е. заэвтектоидное насыщение, завышенная толщина цементованного слоя приводит к образованию сколов зубьев при эксплуатации.

Завышенная твердость сердцевины зуба приводит к выкрашиванию зуба.

Заниженная твердость сердцевины зуба приводит к смятию зуба.

Низкий отпуск после цементации и закалки осуществляется для снятия остаточных напряжений. При этом происходит снижение твердости на 2 единицы по Роквеллу. Неудовлетворительное качество отпуска может вызвать разрушение детали при сборке и эксплуатации.

7. Азотирование – ХТО с насыщением поверхностного слоя стали азотом.

Заниженная толщина азотированного слоя приводит к преждевременному износу.

Завышенная толщина и высокая твердость поверхности азотированного слоя (>800HV) приводят к скалыванию кромок.

8. Цианирование – ХТО с одновременным насыщением стали углеродом и азотом в расплаве, содержащем цианистые соли.

Заниженная толщина и твердость поверхности цианированного слоя приводят к преждевременному износу.