13. Нормализация сталей. Назначение. Режимы.

Нормализация предназначена для выравнивания структуры, снятия наклепа и предания металлу пластичности. Температура нормализации для доэфтектоидных сталей

Т_н = А_с3 +(30-50⁰С)

Температура нормализации для заэфтектоидных сталей

Т_н = А_сm +(30-50⁰С)

Выдержка проводиться с учетом того, что на нагрев 1 мм сечения нужно 1-2 минуты. Далее медленное охлаждение на воздухе 20⁰С/мин.

14. Закалка без полиморфного превращения. Назначение. Режимы. 15. Закалка на мартенсит. Структура стали после закалки.

Закалкой называется процесс термической обработки, заключающийся в нагреве стали до температуры выше критической и последующем достаточно быстром охлаждении для получения вместо механической смеси фаз пересыщенного твердого раствора с искаженной решеткой (мартенсита). В результате закалки прочность и твердость стали повышаются, а пластичность снижается.

Охлаждение проводят с применением различных закалочных сред: воды, масла, расплавленных солей, растворов солей, кислот и щелочей, воздуха. Закалка бывает видов:

1) закалка I рода без полиморфного превращения. Нагрев проводят для смягчения, без образования твердых структур. Применяется для сплавов, не испытывающих полиморфных превращений, но имеющих ограниченную растворимость одного компонента в другом.

2) закалка II рода. Закалка с полиморфным превращением. Проводиться для упрочнения сплава с образованием мартенсита. Закалка доэфтектоидных сталей имеет температуру:

Т_з = А_с3 +(30-50⁰С)

Закалка заэфтектоидных сталей имеет температуру:

Т_з = А_с1 +(35-60⁰С)

Выдержка проводиться с учетом того, что на нагрев 1 мм сечения нужно 1-2 минуты. Охлаждение стали после закалки осуществляется в воде, масле, на воздухе.

Закаливаемость - способность стали к повышению твердости при закалке (определяется содержанием углерода в стали). Прокаливаемость - способность стали воспринимать закалку на определенную глубину. Поверхностную закалку применяют в том случае, когда необходимо повысить износостойкость, твердость поверхности изделий при сохранении менее твердой сердцевины.

16. Старение и отпуск закаленных сталей.

Отпуск - вид термической обработки, при котором происходит частичный или полный распад мартенсита. При отпуске происходит нагрев, выдержка при заданной температуре и охлаждение обычно на воздухе. В результате такой обработки снимаются частично или полностью внутренние напряжения, образуется равновесная структура.

В зависимости от температуры нагрева закаленной стали, отпуск бывает:

- Низкий отпуск заключается в нагреве стали до температуры ниже 250⁰С и охлаждении для получения мартенсита отпуска и частичного снятия внутренних напряжений. Сталь - менее хрупкая, а твердость и износостойкость остаются высокими. Низкому отпуску подвергают режущий и измерительный инструмент из углеродистых и низколегированных сталей.

- Средний отпуск заключается в нагреве стали до температуры 350-500⁰С и охлаждении для получения структуры троостита отпуска. В результате среднего отпуска твердость закаленной стали снижается, а предел упругости достигает максимальной величины. Поэтому среднему отпуску подвергают пружины, рессоры.

- Высокий отпуск, заключается в нагреве стали до температур 500-700⁰С и охлаждении для получения структуры сорбита отпуска. В результате высокого отпуска твердость и прочность закаленной стали снижается, и увеличиваются пластичность и вязкость и почти полностью снимаются внутренние напряжения.

Старение - это термообработка, которая проводится после закалки без полиморфного превращения, направленная на получение в сплаве более равновесной структуры и заданного уровня свойств. Старение осуществляется при определенной температуре. Вылеживание при этих температурах до 20 ч. Старение предназначено для получения более равновесной структуры и выделения упрочняющих фаз в коррозионностойких и жаростойких сплавах.