31. Опишите механизм упрочнения стали методом наклепа.

Наклёп  — упрочнение металлов и сплавов вследствие изменения их структуры и фазового состава в процессе пластической деф-ии при температуре ниже температуры рекристализации. Наклёп сопровождается выходом на поверхность дефектов кристаллической решетки, увеличением прочности и твердости и снижением пластичности, ударной вязкости. Различают два вида наклёпа: фазовый и деформационный. Деформационный наклёп является результатом действия внешних деформационных сил. При фазовом наклёпе источником деформаций служат фазовые превращения, в результате которых образуются новые фазы с отличным от исходных удельными объёмами.

32. Укажите классификацию дефектов термообработки.

Дефекты ТО различают: 1.Недогрев - возникаетпри нагреве стали до тем-ры ниже критической А+Ф→М+Ф в результате в строении образуется «Ф» который после закалки понижает твердость «М» (деф. Иправим (Отжигают и снова закаляют)); 2.Перегрев – возникает при нагреве детали до тем-ры намного выше критической. В результате крупное зерно и низкая прочность (деф.исправим(при закалке отжигают и снова закаляют; при отжиге нормализуют или подвергают полномуперекристализационному отжигу)); 3.Пережег – возникает при нагреве детали до тем-ры приблизительно равной тем-ре плавления в результате пов-ть детали частично оплавляется (деф.неисправим(переплав)); 4.Окисление и обезуглероживание . Окисление-образование окалины на пов-ти детали. Обезуглероживание-выгорание углерода с пов-ти детали (деф.неисправим) Возникают при контакте пов-ти детали с газами атмосферы печи. Чтобы эти деф. Невозникали нужно нагревать деталь в защитной атмосфере (вакуум,азот); 5.Закалочные трещины – причина возникновения быстрый нагрев или быстрое охлаждение. Чтобы невозникали трещины закалка производится в 2-х средах до образования М; 6.Коробление – возникает при нагреве или охл. неравномерного изменения геометрии детали. Причина неравномерный нагрев и охлаждение. (неисправим(переплав)).

37. Опишите процесс упрочняющей термообработки сортового проката.

Основной вид ТО сортовой прокат. Цель ее повышения пластичности стали д/послкдующих операций. Существует 3 вида обработки упрочняющей ТО: 1)ТО с прокатного нагрева; 2)ТО конкретного арматурной стали с применением электроконтактного нагрева; Термоиеханическая обработка. Чаще применяют ТО прокатного нагрева –это закалка стали непосредственно после ее выхода из прокатного стана с последующим отпуском. Применяют 2 варианта нагрева: 1.Закалка с самоотпуском в результате неполного охлаждения во время закалки; 2.Закалка с полным охлождением и отпуском при последующем нагреве.

Такой обработке подвергают сортовой прокат из низколегированных, легирующих, стрит-х и армат-х сталей.

38. Выберите режим и оборудование для термообработки сортового проката.

1)Оборудование: садочные печи. (быстрореж.стали). Режим: Тн=860-880⁰С, Время выд.=(0,45-0,65) 1т садки, Охл-ют до Т=700⁰С, Скорость охл=30-40⁰С/ч и на воздух. 2)Оборудование: проходны печи (быстрореж.стали). Режим: Тн=860-880⁰С, Время выд.=1ч.; Охл-ют до Т=750-760⁰С выдерживают 4ч, Скорость охл=30-40⁰С/ч.Рационально проводить такой отжиг в защитной атмосфере(азотно-водородный газ) 3)Оборудование: проходные печи, роликовые печи или шагающие балковые(рессорно-пружинные стали). Режим: Тн=750-760⁰С, Время выд.=1ч., Охл-ют до Т=650⁰С, Скорость охл=30-40⁰С/ч и на воздух. Высокий отпуск: Тн=700-720⁰С, Время выд.= 4-5ч., Охл-ют до Т=650⁰С, Скорость охл=30-50⁰С/ч и на воздух.

39. Дайте характеристику основных видов термообработки листовой стали.

ТО. Тонколистовая углер. Сталь. Такие листы поставляют с ТО и без ТО, если после прокатки листы получают требуемые свойства, если неудается получить свойства соответствующие стандарту ТУ, то листы подвергают нормализации или полному отпуску. Применяют проходные печи или садочного типа. Если применяют роликовые, то листы толщиной меньше 2мм, листы укладывают в пачку. Между ними укладывают подкладочные листы. Если толщина больше 2мм, то листы укладывают поштучно.

ТО. Толстолистовая углер. Сталь (д/хол штамповки). Д/восстановления пластичности их подвергают нормализации в проходных печах и в защитной атмосфере. Нормализация листов толщиной более 15мм не улучшает мех. свойств. Поэтому применяют закалку с отпуском. Закалка повышает мех свойства и уменьшает склонность к старению. При закалке не выдерживают, а сразу охлаждают спреерами или роликовозакалочные машины. Если свойства не соответствуют то процессы повторяют.

ТО. Низколегир. Стали ГОСТу низколегир стали поставляются в виде тинких листов. Применяют нормализацию или закалку. Проходят обработку в проходных роликовых печах, реже в садочных

ТО. Легир конструкционной листовой стали Поставляются в виде тонкой листовой стали в листах и рулонах (отпуск, отжиг, нормализация) Толстолистовая (хол. гор) Широкополосная толщ 4-160мм (холл штамповка, ковка, горячая) Конструкционная хол-катанные стали с содержанием углерода более 0,25% отжигают с использованием защитной атмосферой.

ТО. Каррозионностойкой жаростойкой, жаропрочной листовой стали.Толстолистовые, горячекатаные и тонколистовые листы обладают склонностью к МКК. Разрушение Ме внутри по границам зерна. ТО может быть промежуточной и окончательной. Цель промежуточной: придание стали после горячей и холл. Деф-ии. Технологических свойств (пластичности) д/последующей деф-ии на меньший размер. Цель окончательной-получение требуемых механических свойств и коррозионной стойкости.

40. Выберите режим и оборудование для термообработки листовой стали.

1)Оборудование: колпаковые и садочные печи. (холл-катанная тонколистовая ТО рекристаллизация или нормализация) Режим: Тн=700-730⁰С, Скорость охл=10-50⁰С/ч; общ.Время нагр=20-30ч., Охл. до Т=200⁰С и на воздух; Скорость охл=20⁰С/ч Время охл=30ч. 2)Оборудование: проходная печь и защитная атмосфера (толстолистовая горячекатаная качественная углеродистая сталь) Режим: Тн=820-940⁰С, Врем.н=1,6-1,7мин/мм, Врем.выд.=0,8-1,2мин/мм, охл. на воздух. 3)Оборудование: садочные печи(ТО легированной конструкционной листовой стали) Режим: Тн=750-800⁰С, Время выд.=3-4 мин/мм.; Охл-ют до Т=500⁰С, Скорость охл=30-40⁰С/ч.

45. Дайте характеристику оборудования для нагрева труб.

На производстве чаще используют печи: 1.Проходные секционные скоросного нагрева; 2. Проходные печи с роликовым подом: а) открытого нагрева; б) с защитной атмосферой. 3. Проходные печи с шагающими балками. Чаще всего обогреваются прир газом, балки охл водой. Печи с шагающими балками больше достоинств по сравнению с роликовыми: а)возможность варьировать длительность выдержки на ряду с перекатыванием труб; б)поштучная выдача труб это удобно д/осувществления дальнейших тех.процессов. В печах с шагающими балками обеспечивается непрерывное вращение труб вокруг своей оси с одновременным продвижением вперед. Д/охл. труб в процессе термоупрочнения применяется механизированные ванны или водяные струйные устройства (воздуш) спрееры.

51. Опишите процесс термомеханической обработки труб.

ТМО труб перспективное направление производства и в основном применяют ВТМО с раскатным ставном в сочетании

-последующий теплой деф-ей отпущенного мартенсита.

Пример ТМО -Производство обсадных труб D14-168мм

1)Трубная заготовка после горячей прокатки на автомат. Станы поступает на раскатной, где её прокатывают до необходимого и нужного диаметра. Чтобы получить эффект ВТМО устанавливают более мощные раскатные станы с обжатием по толщине стенки до 20%; 2)Закалка в спеерах, которые установлены с выходной стороны стана; 3)Закаленные трубы поступают на центральный рольганг; 4) Перекладывателем они подаются в отпускную печь там происходит отпуск (печь с шагающими балками); 5)После отпуска трубы поступают на калибровочный стан (трубы на калибровочный поступают в теплом состоянии 12-15%); 6)Поступает на правильный стан; 7)Далее на холодильник.

52. Опишите процесс контроля труб после термообработки.

Трубы в готовом состоянии контролируют с учетом ГОСТа и ТУ. А) Геометрия трубы (линейки, шаблоны, микрометры). Б) Контроль качества пов-ти (УЗК, визуально, рентген, магнитный). Ипытание мех-их свойств:

1) на статическое напряжение при норм. Т со стенкой неболее 0,2мм; 2) на растяжение при низких Т от 0 до -100; 3) на ударную вязкость (KCU, KCV, KCT); 4) на твердость; 5) на изгиб; 6) на сплющивание; 7) Испытание сварного шва; 8) на бортование; 9)на МКК; 10) на хим состав (спектрометры,ренгеноспектральный, стилоскоп); 11)гидравлические испытания сварных швов (контроль труб под давлением); 12)Кинтроль микроструктуры на размеры зерна и корбидных включений (сравнив с эталоном по шкалам зернистости)

53. Дайте характеристику оборудования и режимов термообработки валков горячей и холодной прокатки.

Валки для холодной прокатке: Станы ХПТ. Требования высокая твердость, износостойкость, сопротивление к хрупкому разрушению, гладкие.

–Валки диаметром до 100мм (бочки) 100-400.

–Стали: 9Х1,9ХФ, 9Х2МФ, 9Х2МФ. П.к. П+Ц.

ТО валков улучшение (закалка+выс.отпуск)500-600⁰С отпуск. Поверхностная закалка с индукционным нагревом и затем низкий отпуск 130-200⁰С

- Структура: в сердцевине – Сорбит у поверхности М+Ц

Валки для горячей прокатки. Требования: Высокая сопротивляемость образования трещин, термостойкость, высокая износостойкость, выс сопрот-ть усталостному разрушению. 55Х, 60ХГ, 65ХН. ТО валков: подвергаются ковке для размельчения зерна. Нормализация. Выс отпуск Т+640-680⁰С. (длительность отпуска 4-7часов/100мм в диаметре).

Валки можно изготавливать из легированного высокопрочного чугуна