Химический состав и области применения сталей. Определение режимов термической обработки для получения заданных структур. Расчет верхней критической скорости закалки. Построение изотермической диаграммы распада переохлажденного аустенита в стали У13.
При низкой оригинальности работы "Выбор режима термообработки для получения заданных структур в стали У13", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
По литературным и справочным данным изучить характеристики исследуемой стали (У13). Смотреть марочник сталей. Предложить режимы термической обработки стали У13 с подробным теоретическим обоснованием для получения следующих структур: 1) Перлит и карбидная сетка Необходимо: 1) Изобразить изотермическую и термокинетическую диаграмму распада переохлажденного аустенита в стали У13 (температуру аустенитизации выбирать произвольно) 2) На термокинетической диаграмме изобразить скорости охлаждения, необходимые для получения той или иной структуры; на изотермической диаграмме изобразить соответствующий режим (нагрев-охлаждение-выдержка)Химический состав стали У13 по изотермической диаграмме распада переохлажденного аустенита Сталь У13 используется для производства инструментов повышенной износостойкости, работающие при умеренных и значительных давлениях без разогрева режущей кромки.За температуру Acm в стали У13 возьмем температуру 830°С судя по данным из марочника сталей. Для стали У13 скорость VВКЗ определяется подавлением избыточной фазы в стали: ~700°С и =10с: Рисунок 1.Для получения структуры «перлит карбидная сетка» необходимо сначала нагреть сталь до температуры примерно 1200°С, которая обеспечит растворение избыточных карбидов и получение гомогенной аустенитной структуры. При этом аустенит будет обедняться по углероду, и при температуре ниже Ас1 (715°С) начнется распад аустенита по перлитному механизму с образованием сорбита, а затем троостита. После 650°С изменений в структуре происходить не будет, поскольку весь аустенит превратится в перлит. Такую же структуру можно получить, если нагреть сталь до температуры выше Acm, затем быстро охладить в печи-ванне до температуры 650°С и провести изотермическую выдержку, при которой после 10 секунд начнется выделение избыточного карбида по границам зерен, через 12 секунд - распад аустенита с образованием перлита, а через 300 секунд распад аустенита будет завершен. Для получения структуры «Пластинчатый перлит без выделения карбидной сетки» можно получить, если нагреть сталь до температуры выше Acm, затем быстро охладить в печи-ванне до температуры 580°С и провести изотермическую выдержку, при которой после 5 секунд начинается распад аустенита с образованием перлита, а через 30 секунд распад аустенита будет завершен.Для получения структуры «перлит карбидная сетка» необходимо сначала нагреть сталь до температуры примерно 1200°С, которая обеспечит растворение избыточных карбидов и получение гомогенной аустенитной структуры. При этом аустенит будет обедняться по углероду, и при температуре ниже Ас1 (715°С) начнется распад аустенита по перлитному механизму с образованием сорбита, а затем троостита.
План
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ О СТАЛИ
2. РАСЧЕТ ВЕРХНЕЙ КРИТИЧЕСКОЙ СКОРОСТИ ЗАКАЛКИ
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАДАННЫХ СТРУКТУР
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Введение
По литературным и справочным данным изучить характеристики исследуемой стали (У13). Смотреть марочник сталей.
1) Химический состав
2) Критические точки
3) Области применения
Предложить режимы термической обработки стали У13 с подробным теоретическим обоснованием для получения следующих структур: 1) Перлит и карбидная сетка
2) Пластинчатый перлит без выделения ферритокарбидной смеси
3) Зернистый цементит
4) Бесструктурный мартенсит с равномерно распределенными зернами карбидов
5) Сорбит отпуска
6) Бесструктурный мартенсит и карбидная фаза частично в виде сетки и частично в виде зерен
7) Мартенсит и продукты распада по II ступени
Необходимо: 1) Изобразить изотермическую и термокинетическую диаграмму распада переохлажденного аустенита в стали У13 (температуру аустенитизации выбирать произвольно)
2) На термокинетической диаграмме изобразить скорости охлаждения, необходимые для получения той или иной структуры; на изотермической диаграмме изобразить соответствующий режим (нагрев-охлаждение-выдержка)
3) Изобразить каждую из названных выше 7 структур и подробно описать путь их получения с помощью термической обработки
Вывод
Для получения структуры «перлит карбидная сетка» необходимо сначала нагреть сталь до температуры примерно 1200°С, которая обеспечит растворение избыточных карбидов и получение гомогенной аустенитной структуры. Затем следует непрерывно охлаждать сталь со скоростью 1,1°С/с. При охлаждении ниже Асм (например 750°С) начинается выделение избыточных карбидов на границах зерен, которые являются предпочтительными местами зарождения избыточных фаз. При этом аустенит будет обедняться по углероду, и при температуре ниже Ас1 (715°С) начнется распад аустенита по перлитному механизму с образованием сорбита, а затем троостита. После 650°С изменений в структуре происходить не будет, поскольку весь аустенит превратится в перлит. При комнатной температуре будет видна структура перлита и карбидной сетки.
Такую же структуру можно получить, если нагреть сталь до температуры выше Acm, затем быстро охладить в печи-ванне до температуры 650°С и провести изотермическую выдержку, при которой после 10 секунд начнется выделение избыточного карбида по границам зерен, через 12 секунд - распад аустенита с образованием перлита, а через 300 секунд распад аустенита будет завершен. Дальнейшее охлаждение не окажет влияния на структурные изменения.
Список литературы
1. «Марочник сталей и сплавов» под редакцией В.Г.Сорокина, М., Машиностроение, 2009 г.
2. А.А.Попов, Л.Е.Попова «Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита», издание 2, 1965 г.
3. Вебсайт http://www.microstructure.ru
4. Ю.А. Геллер «Инструментальные стали», М., Металлургия,1975 г.
5. И.И.Новиков «Теория термической обработки металлов», издание 4, 2010 г.
6. Я.Р.Раузин «Термическая обработка хромистой стали», М., Машгиз,1978г
