57. Охарактеризуйте процессы нормализации

Понижение стабильности, в том числе уменьшение степени графитизации или повышение дисперсности структуры, дости­гаемые при нормализации или закалке, возможны только при переходе в аустенитную или промежуточную области с последую­щим более или менее быстрым охлаждением. Вне зависимости от скорости последующего остывания всякая выдержка чугуна ниже 700◦ приводит к повышению стабильности структуры: графитизации и дифференциации.При этом количество связанного углерода (перлита) снижается в простом чугуне резче, чем в ле­гированном, так как распад карбидов в этом случае происходит соответственно быстрее.

Первым этапом процессов нормализации и закалки яв­ляется, таким образом, на­грев отливок и некоторая выдержка в надкритической области для - растворения углерода и получения насы­щенного и более или менее однородного аустенита, хотя полная однородность вслед­ствие наличия графита, фос­фидов, карбидов никогда не достигается. Скорость раст­ворения углерода зависит от температуры нагрева и первичной структуры чугуна. В исходной структуре должен отсутствовать структурно свободный цементит.Удалить его можно отжигом. Исходная перлитная структура быстрее превращается в аусте­нитную, чем ферритная, что обусловлено большей скоростью растворения эвтектоидного цементита.

При достаточной же выдержке и пол­ном насыщении аустенита углеродом, как это имеет место при объ­емной закалке, строение и свойства чугуна, получаемые при тер­мической обработке, сравнительно мало зависят от исходной струк­туры.

Растворение графита в той или иной мере происходит уже при подъеме температуры, так что при доста­точно медленном нагреве аустенизация может полностью про­изойти даже при отсутствии видержки.

Вторым этапом процессов уменьшения стабильности струк­туры является остывание: при нормализации на воздухе, при за­калке в масле и реже в воде. Все эти среды, как и толщина отливок, обусловли­вают различную скорость охлаждения и разные температуры превращения, что вместе со строением и составом исходного чу­гуна определяет его структуру после термической обработки.

Простейшим видом термической обработки с целью уменьше­ния стабильности структуры является нормализация. Она при­меняется обычно для исправления структуры (уничтожения гру­бозернистого строения матрицы, неблагоприятного расположения феррита по графиту, получения перлитной структуры матрицы вместо ферритной или феррито-перлитной). Однако хорошие ре­зультаты получаются при этом только в случае тонкостенных отливок и при сравнительно небольших содержаниях углерода и кремния. При большой толщине отливок может произойти рас­пад карбидов. Количество же феррита в структуре вследствие сравнительно медленного охлаждения увеличивается в тем боль­шей степени, чем толще отливка и больше содержание угле­рода и кремния.

58. Что характеризует энтальпия плавления? Опишите связь между энтальпией и температурой плавления.

Энтальпия плавления соответствует количеству теплоты , необходимой для растворения вещства при постоянном давлении. Как правило,энтальпия плавления метала тем больше , чем выше его температура плавления. А на теплоту плавления(температура плавления)оказывает влияние ,как внешние давление, так и наличие других примисей.Связь между энтальпиец и температурой плавления выражается из уравнения Клазиуса:

- энтальпия плавления, Дж*м

Vж-Vтв – разность молярных обьемов в жидком и твердом состоянии, м3/м,

-диференциальный коэффициент, отрожающий зависимость температуры плавления от давления.

Кроме давления и температуры плавления влияют примеси , входящие в сплав и их концентрации. Как правило, все примеси ,входящие в метал , уменьшают теплоту плавления.