3. Термическая обработка чугуна.

Чугуны подвергают отжигу, нормализации, закалке, отпуску.

1. Отжиг – для снятия внутренних напряжений отливок из серого и высокопрочного чугунов при температуре 500…550 ⁰С в течении 3…5 ч с последующим медленным охлаждением со скоростью 30…60 ⁰С/ч до 200 ⁰С вместе с печью . а затем на воздухе. При этом достигается стабильность размеров и уменьшается вероятность образования трещин при механической обработке и в процессе эксплуатации.

1а. Графитизирующий отжиг – для получения ковкого чугуна из белого эвтектического чугуна. Отливки нагревают до 950…1000 ⁰С, выдерживают в течении 10…15 ч до полного распада цементита, продуктами которого являются аустенит и графит.

При ускоренном охлаждении отливок до комнатной температуры получают ковкий чугун на перлитной основе.

Для получения ковкого чугуна на ферритной основе отливки после завершения первой стадии графитизации охлаждают ниже Ar₁ и делают вторую длительную выдержку при 680…750 ⁰С для распада цементита , входящего в состав перлита. В результате весь углерод находится в виде графита, а железо виде феррита.

2. Нормализация – нагрев до 850…950 ⁰С, выдержка и охлаждение на воздухе. Образуется чисто перлитная структура металлической основы.

3. Закалка - нагрев до 850…930 ⁰С, выдержка 0,5…3 ч и охлаждение в воде или масле для получения мартенситной структуры с твердостью 55…60 НRCэ.

4. Отпуск - нагрев зависит от требуемой твердости, для деталей работающих на износ температура отпуска 250…350 ⁰С.

Однако, рациональнее чугунные отливки подвергать поверхностной закалке, т.к. в этом случае не наблюдается коробление и трещинообразование в деталях.

3. Дефекты термической обработки стали.

Дефекты:

1. недостаточная твердость – при нагреве доэвтектоидной стали ниже температуры Ас₃, тогда в стали присутствует феррит который снижает твердость.

2. повышенная хрупкость – при перегреве стали, что приводит к образованию крупноигольчатого мартенсита.

3. обезуглероживание (выгорание углерода), что приводит к резкому снижению твердости – при нагреве сталей в печах без контролируемой атмосферы.

4. окисление поверхности (образование окалины), которая приводит к неравномерной твердости и возникает необходимость дополнительной механической обработки – при нагреве сталей в печах без контролируемой атмосферы.

5. Деформации, коробление и трещины – при слишком резком и неравномерном охлаждении или нагреве деталей.

Для предотвращения указанных дефектов необходимо правильно назначать (и соблюдать) режимы термической обработки.

70