41. Охлаждение. Закаливаемость

Ускоренное охлаждение на воздухе приводит к распаду аустенита (А) при более низких темпер-х, что повышает дисперсность Ф-Ц стр-ры и увеличивает кол-во перлита (П). Это повышает прочность и твердость нормализованной средне- и высокоуглеродистой стали по сравнению с оттожженной.

Закаливаемость – способность стали повышать твердость в рез-те закалки. Она определяется содержанием в стали углерода. Чем больше в мартенсите углерода, тем выше его твердость. Легирующие эл-ты оказывают относительно небольшое влияние на закаливаемость.

51.Азотирование, цианирование, нитроцементация.

Цианированием называют процесс диффузионного насы­щения поверхностного слоя стали одновременно углеродом и азотом при температуре 820—950 °С в расплавленных солях, содержащих группу NaCN.

Нитроцементацией называют процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали одновременно углеродом и азотом при температуре 840—860 °С в газовой среде, состоящей из науглероживающего газа и аммиака. Продолжительность про­цесса 4—10 ч. Основное назначение нитроцементации — повыше­ние твердости, износостойкости и предела выносливости стальных деталей.

Азотированием называют процесс диффузионного на­сыщения поверхностного слоя стали азотом. Азотирование очень сильно повышает твердость поверхностного слоя, его износостой­кость, предел выносливости и сопротивление коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар и др.

42. Способы закалки

Наиболее широко применяют закалку в одном охладителе. Такую закалку называют непрерывной. Другие способы закалки:

Прерывистая закалка (в двух средах). Изделие, закаливаемое по этому способу, сначала быстро охлаждают в воде до темпера­туры несколько выше точки М_н, а затем быстро переносят в менее интенсивный охладитель (например, в масло или на воздух), в котором оно охлаждается до 20 °С. В результате переноса во вторую закалочную среду уменьшаются внутренние напряжения, которые возникли бы при быстром охлаждении в одной среде (воде).

Закалка с самоотпуском. В этом случае охлаждение изделия в закалочной среде прерывают, с тем чтобы в сердцевине изде­лия сохранилось еще некоторое количество теплоты. Под дей­ствием теплообмена температура в более сильно охлаждающихся поверхностных слоях повышается и сравнивается с температурой сердцевины. Тем самым происходит отпуск поверхности стали (самоотпуск).

Ступенчатая закалка. Сталь после нагрева до температуры закалки охлаждают в среде, имеющей температуру несколько выше точки M_н (обычно 180—250 °С), и выдерживают в ней сравнительно короткое время. Затем изделие охлаждают до нормальной темпе­ратуры на воздухе.

Изотермическая закалка. Выполняют так же, как и ступенчатую, но в данном случае предусматривается более длительная выдержка выше точки М_н. При такой выдержке происходит распад аустенита с об­разованием нижнего бейнита.

Обработка стали холодом. В закаленной стали, особенно со­держащей более 0,4—0,5 % С, у которой точка М_н лежит ниже нуля, всегда присутствует остаточный аустенит. Аустенит понижает твердость, износостойкость и нередко приво­дит к изменению размеров деталей, работающих при низких тем­пературах, в результате самопроизвольного превращения его в мартенсит.

Для уменьшения количества остаточного аустенита в закален­ной стали применяют обработку холодом, заключающуюся в ох­лаждении закаленной стали до температур ниже нуля.

(М_{н –} температура мартенситного превращения)

Закалка — термическая обработка— заключается в на­греве стали до температуры выше критической (A₃ для доэвтектоидной и А₁ — для заэвтектоидной сталей) или температуры рас­творения избыточных фаз, в выдержке и последующем охлаждении со скоростью, превышающей критическую.

Критич. скорость охлаждения – min скорость при которой весь аустенит переходит в мартенсит.