Виды термической обработки стали. Влияние термической обработки на механические свойства стали. Технология термической обработки стали и чугуна. Особенности отжига и нормализации, химико-термической обработки. Дефекты и брак при термической обработке.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет «ДАЛЬРЫБВТУЗ»Термической обработкой называется совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твердых металлических сплавов с целью получения заданных свойств за счет изменения внутреннего строения и структуры.Режим термообработки обычно представляется графиком в координатах температура - время (t - ?) (рисунок 1). Скорость нагрева и охлаждения характеризуется углом наклона линий на графике. Различают три основных вида термической обработки металлов: - собственно термическая обработка, которая предусматривает только температурное воздействие на металл; Основные виды собственно термической обработки стали: - отжиг первого рода - нагрев, выдержка и охлаждение стального изделия с целью снятия остаточных напряжений и искажений кристаллической решетки после предшествующей обработки;Термическая обработка проводится для изменения механических свойств стали (прочности, твердости, пластичности, вязкости). Эти свойства зависят от структуры стали после термической обработки. После отжига, отпуска, нормализации (отпуск с охлаждением на воздухе) структура стали состоит из пластичного феррита и цементита, обладающего высокой твердостью и хрупкостью. Включения карбидов оказывают упрочняющее действие на стали. Измельчение частиц цементита при термической обработке приводит к упрочнению стали.Отжиг - термическая обработка, при которой сталь нагревается до определенной температуры, выдерживается при ней и затем медленно охлаждается в печи для получения равновесной, менее твердой структуры, свободной от остаточных напряжений. На рисунке 2 представлена схема различных видов отжига. К отжигу I рода, не связанному с фазовыми превращениями в твердом состоянии, относятся: - диффузионный отжиг (или гомогенизация) - нагрев до 1000-1100 ОС для устранения химической неоднородности, образовавшейся при кристаллизации металла. Применяют с целью уменьшения напряжений, образовавшихся в металле при литье, сварке, обработке резанием и т.д. Рисунок 2 - Температура нагрева при отжиге и нормализации: отжиг I рода (1 - диффузионный отжиг; 2 - рекристаллизационный отжиг; 3 - отжиг для снятия напряжений).Закалка - это термическая обработка, которая заключается в нагреве стали до температур, превышающих температуру фазовых превращений, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении со скоростью, превышающей критическую минимальную скорость охлаждения. неполную закалку, при которой нагрев осуществляется в двухфазную область (на 30-50° выше линии PSK, но ниже линии GSE) и при охлаждении формируется в доэвтектоидных сталях феррито-мартенинситная, а в заэвтектоидных сталях - мартенсито-цементитная структура. Обычно для закалки используют кипящие жидкости: воду, водные растворы солей и щелочей, масла. Закаливаемость характеризует способность стали к повышению твердости при закалке и зависит главным образом от содержания углерода в стали. Способы закалки стали: - закалка в одном охладителе, при которой нагретая деталь погружается в охлаждающую жидкость и остается там до полного охлаждения.Отпуск - это заключительная операция термической обработки стали, которая заключается в нагреве ниже температуры перлитного превращения (727°С), выдержке и последующем охлаждении. При отпуске формируется окончательная структура стали. Различают следующие виды отпуска: - низкий отпуск проводят при 150-200°С для снижения внутренних напряжений и некоторого уменьшения хрупкости мартенсита. Закаленная сталь после низкого отпуска имеет структуру отпущенного мартенсита, твердость ее почти не снижается, а прочность и вязкость повышаются. Этот отпуск применяют для пружин, рессор и для инструмента, который должен иметь значительную прочность и упругость при достаточной вязкости.Повысить комплекс механических свойств стали по сравнению с обычной термической обработкой позволяют методы, сочетающие термическую обработку с пластическим деформированием. Термомеханическая обработка (ТМО) заключается в сочетании пластической деформации стали в аустенитном состоянии с закалкой. После закалки проводят низкотемпературный отпуск (рисунок 4). В зависимости от температуры, при которой сталь подвергают пластической деформации, различают два основных способа термомеханической обработки: - высокотемпературную термомеханическую обработку (ВТМО), при которой деформируют сталь, нагретую до однофазного аустенитного состояния (выше линии GS на диаграмме железо-цементит). После деформации следует немедленная закалка (рис.Поверхностная закалка - это термическая обработка, при которой закаливается только поверхностный слой изделия на заданную глубину, тогда как сердцевина изделия остается незакаленной. В результате поверхностный слой обладает высокой прочностью, а сердцевина изделия остается пластичной и вязкой, что обеспечивает высокую износостойкость и одновременно стойкость к динамическим нагрузкам.
План
Содержание
Введение
1. Виды термической обработки стали
2. Влияние термической обработки на механические свойства стали
3. Технология термической обработки стали
3.1 Отжиг и нормализация
3.2 Закалка
3.3 Отпуск и искусственное старение
3.4. Термомеханическая и механотермическая обработка
3.5 Поверхностная закалка
3.6 Химико-термическая обработка стали
3.7 Дефекты и брак при термической обработке
4. Термическая обработка чугуна
Заключение
Список использованной литературы
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
