2 Тема Основы теории и технологии термической обработки металлов
|
1.Виды термической обработки стали Отжиг – термическая обработка, заключающаяся в нагреве стали до определенной температуры, выдержке и последующем медленном охлаждении. Отжиг способствует снятию напряжений, повышению пластичности, улучшению обрабатываемости и т.д. Нормализация – термическая обработка, заключающаяся в ее нагреве до температур аустенитного состояния, выдержке и последующем охлаждении на воздухе. Целью нормализации является придание стали однородной мелкозернистой структуры для повышения ее механических свойств. Закалка – термическая обработка, заключающаяся в нагреве стали и последующем ускоренном охлаждении с целью подавления процессов, происходящих в ней при медленном охлаждении. После закалки структура стали находится в неравновесном состоянии, не свойственной ей при нормальной температуре. Отпуск закаленной стали – термическая обработка, существляемая после ее закалки. При отпуске сталь нагревается до температуры ниже нижней критической точки, выдерживается и охлаждается, как правило, на воздухе, в воде или в масле. Цель отпуска– достижение наиболее рационального сочетания в обрабатываемых сплавах прочности, пластичности и ударной вязкости. Старение – изменение механических, физических и химических свойств металлов и сплавов, протекающее либо самопроизвольно, в процессе длительной выдержки при комнатной температуре, либо при нагреве. Старение приводит к увеличению прочности и твердости при одновременном уменьшении пластичности и ударной вязкости. Патентирование – термическая обработка стальной проволоки с целью увеличения ее обжатия при волочении и повышения прочности. Патентирование заключается в нагреве до 870…950 С, быстром охлаждении (обычно в солевом или свинцовом расплаве) до температуры 450…550 С, выдержке и последующем охлаждении на воздухе или в воде.
|
2. Превращения
в стали при нагреве
Превращение перлита в аустенит происходит при нагреве выше критической температуры, минимальной свободной энергией обладает аустенит.Превращение основано на диффузии углерода, сопровождается полиморфным превращением , а так же растворением цементита в аустените.Время превращения зависит от температуры, так как с увеличением степени перегрева уменьшается размер критического зародыша аустенита, увеличиваются скорость возникновения зародышей и скорость их роста. Образующиеся зерна аустенита имеют вначале такую же концентрацию углерода, как и феррит. Затем в аустените начинает растворяться вторая фаза перлита – цементит, следовательно, концентрация углерода увеличивается. Превращение в идет быстрее. После того, как весь цементит растворится, получается аустенит неоднородный по химическому составу. Для завершения процесса перераспределения углерода в аустените требуется дополнительный нагрев или выдержка.