Характеристика совокупности операций нагрева, выдержки и охлаждения, выполняемых с целью изменения внутреннего строения сплава и получения нужных свойств. Анализ исследования основных процессов превращения в структуре стали при термической обработке.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КАЗАХСКАЯ ГОЛОВНАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯОсновным способом, позволяющим изменять структуру, а, следовательно, и свойства является термическая обработка. Термическая обработка представляет собой совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения, выполняемых в определенной последовательности при определенных режимах, с целью изменения внутреннего строения сплава и получения нужных свойств (представляется в виде графика в осях температура - время, см. рис. Нагрев, при отжиге первого рода, повышая подвижность атомов, частично или полностью устраняет химическую неоднородность, уменьшает внутреннее напряжения. Отжиг II рода - отжиг металлов и сплавов, испытывающих фазовые превращения в твердом состоянии при нагреве и охлаждении. Закалка - проводится для сплавов, испытывающих фазовые превращения в твердом состоянии при нагреве и охлаждении, с целью повышение твердости и прочности путем образования неравновесных структур (сорбит, троостит, мартенсит).Любая разновидность термической обработки состоит из комбинации четырех основных превращений, в основе которых лежат стремления системы к минимуму свободной энергии (рис 2). Превращение перлита в аустенит , происходит при нагреве выше критической температуры А1, минимальной свободной энергией обладает аустенит.Превращение основано на диффузии углерода, сопровождается полиморфным превращением , а так же растворением цементита в аустените. Для исследования процессов строят диаграммы изотермического образования аустенита (рис.3). Рисунок 4 - Механизм превращения перлита в аустенит: Превращение начинаются с зарождения центров аустенитных зерен на поверхности раздела феррит - цементит, кристаллическая решетка перестраивается в решетку . Время превращения зависит от температуры, так как с увеличением степени перегрева уменьшается размер критического зародыша аустенита, увеличиваются скорость возникновения зародышей и скорость их роста. Затем в аустените начинает растворяться вторая фаза перлита - цементит, следовательно, концентрация углерода увеличивается.Превращение аустенита можно легко обнаружить с помощью наблюдений за изменением магнитных характеристик, так как аустенит парамагнитен, а феррит и цементит обладают магнитными свойствами. Рисунок 5 - Кинетические кривые превращения аустенита при охлаждении: Вначале наблюдается инкубационный подготовительный период, время, в течение которого сохраняется переохлажденный аустенит. При малых степенях переохлаждения, в области температур 727…550o С, сущность превращения заключается в том, что в результате превращения аустенита образуется механическая смесь феррита и цементита, состав которой отличается от состава исходного аустенита. Аустенит содержит 0,8 % углерода, а образующиеся фазы: феррит-0,02 %, цементит - 6,67 % углерода. Время устойчивости аустенита и скорость его превращения зависят от степени переохлаждения.При температуре ниже 550o С самодиффузия атомов железа практически не происходит, а атомы углерода обладают достаточной подвижностью. Механизм превращения состоит в том, что внутри аустенита происходит перераспределение атомов углерода и участки аустенита, обогащенные углеродом превращаются в цементит. Превращение обедненного углеродом аустенита в феррит происходит по сдвиговому механизму, путем возникновения и роста зародышей феррита. Такая структура, состоящая из цементита и феррита, называется бейнитом.
План
Содержание
1. Виды термической обработки металлов
2. Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении
3. Механизм основных превращений
4. Закономерности превращения
5. Промежуточное превращение
1. Виды термической обработки металлов
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
