Відпускна крихкість
Звичайно з підвищенням температури відпустки ударна в'язкість збільшується, а швидкість охолодження не впливає на властивості. Але для деяких сталей спостерігається зниження ударної в'язкості. Цей дефект називається відпускною крихкістю (мал.).
Залежність ударної в'язкості від температури відпустки
Відпускна крихкість I роду спостерігається при відпустці в області температур близько 300oС. Вона не залежить від швидкості охолодження.
Це явище пов'язане з нерівномірністю перетворень опущеного мартенситу. Процес протікає швидше поблизу границь зерен у порівнянні з об'ємами усередині зерна. У границь спостерігається концентрація напруг, тому границі тендітні.
Відпускна крихкість I роду «необоротна», тобто при повторних нагріваннях тих же деталей не спостерігається.
Відпускна крихкість II роду спостерігається в легованих сталей при повільному охолодженні після відпустки в області 450…650oС.
При високій відпустці по границях зерен відбувається утворення й виділення дисперсних включень карбідів. Прикордонна зона збіднюється легуючими елементами. При наступному повільному охолодженні відбувається дифузія фосфору до границь зерна. Прикордонні зони збагачуються фосфором, знижуються міцність і ударна в'язкість. Цьому дефекту сприяють хром, марганець і фосфор. Зменшують схильність до відпускної крихкості II роду молібден і вольфрам, а також швидке охолодження після відпустки.
Відпускна крихкість II роду «оборотна», тобто при повторних нагріваннях і повільному охолодженні тих же сталей у небезпечному інтервалі температур дефект може повторитися.
Стали, схильні до відпускної крихкості II роду, не можна використовувати для роботи з нагріванням до 650oС без наступного швидкого охолодження.
Лекція Хіміко-термічна обробка стали: цементація, азотування, нітроцементація й дифузійна металізація Хіміко-термічна обробка стали
Хіміко-термічна обробка (ХТО) – процес зміни хімічного складу, мікроструктури й властивостей поверхневого шару деталі.
Зміна хімічного складу поверхневих шарів досягається в результаті їхньої взаємодії з навколишнім середовищем (твердої, рідкої, газоподібної, плазменої), у якій здійснюється нагрівши.
У результаті зміни хімічного складу поверхневого шару змінюються його фазова сполука й мікроструктура,
Основними параметрами хіміко-термічної обробки є температура нагрівання й тривалість витримки.
В основі будь-якого різновиду хіміко-термічної обробки лежать процеси дисоціації, адсорбції, дифузії.
Дисоціація – одержання елемента, що насичує, в активованому атомарному стані в результаті хімічних реакцій, а також випару.
Наприклад,
Адсорбція – захоплення поверхнею деталі атомів елемента, що насичує.
Адсорбція - завжди екзотермічний процес, що приводить до зменшення вільної енергії.
Дифузія – переміщення адсорбованих атомів углиб виробу.
Для здійснення процесів адсорбції й дифузії необхідно, щоб елемент, що насичує, взаємодіяв з основним металом, утворюючи тверді розчини або хімічні сполуки.
Хіміко-термічна обробка є основним способом поверхневого зміцнення деталей.
Основними різновидами хіміко-термічної обробки є:
цементація (насичення поверхневого шару вуглецем);
азотування (насичення поверхневого шару азотом);
нітроцементація або ціанування (насичення поверхневого шару одночасно вуглецем і азотом);
дифузійна металізація (насичення поверхневого шару різними металами).