Полная версия

Главная arrow Строительство arrow Материаловедение

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ И ЧУГУНА

Виды термической обработки

Термической обработкой называют процессы, связанные с нагревом и охлаждением металла, находящегося в твердом состоянии, с целью изменения структуры и свойств без изменения его химического состава. Основоположником теории процессов термической обработки является Д.К. Чернов, установивший критические точки стали. Термическую обработку характеризуют основные параметры: нагрев до определенной температуры, выдержка при этой температуре, скорость нагрева и скорость охлаждения (рис. 5.1).

График термической обработки

Рис. 5.1. График термической обработки

В зависимости от температурных режимов термическая обработка подразделяется на следующие виды: отжиг, нормализация, закалка, отпуск, химико-термическая обработка (ХТО), термохимическая обработка (ТМО).

Возможность упрочнения сталей путем термической обработки обусловлена наличием аллотропических превращений в твердом состоянии. Охлаждая аустенит с различными скоростями и вызы-


вая тем самым различную степень переохлаждения, можно получить продукты распада аустенита, резко отличающиеся по строению и свойствам.

Наглядное представление о распаде переохлажденного аустенита дает диаграмма его изотермического превращения (рис. 5.2).

Диаграмма изотермического превращения аустенита

Рис. 5.2. Диаграмма изотермического превращения аустенита


Кривая 1 графика соответствует началу распада аустенита при различных степенях переохлаждения; левее ее находится переохлажденный аустенит (область^). Кривая 2 показывает окончание процесса распада аустенита на фер- ритоцементитную смесь (область П). Горизонтальная прямая Мн характеризует начало, а прямая Мк конец без- диффузионного превращения аустенита в мартенсит.

На диаграмме показаны кривые скоростей охлаждения стали. Малая скорость охлаждения V] приводит к образованию грубой смеси феррита и цементита, перлита с твердостью HRC 10. Чем выше скорость охлаждения, тем более мелкодисперсна образующаяся ферри- тоцементитная смесь.

Сорбит (первая закалочная структура), получающийся при скорости охлаждения стали V2, представляет собой смесь феррита и цементита; он отличается от перлита более тонкодисперсным строением, твердость сорбита HRC 20. Стали с сорбитной структурой износостойкости, используются для изготовления нагруженных изделий.

Троостит (вторая закалочная структура) получается при скорости охлаждения У3 в результате распада переохлажденного аустенита при 500—550 °С, обладает значительной упругостью; представляет собой тонкодисперсную смесь феррита и цементита. Твердость тро- остита составляет HRC 30.

Сталь со структурой троостита отличается высокими значениями прочности и упругости. Ее используют главным образом для изготовления пружин и рессор.

Превращение аустенита в мартенсит происходит при очень быстром охлаждении (V5> V ). При этом фиксируется типичная для мартенсита игольчатая структура. Он представляет собой пересыщенный твердый раствор углерода в a-железе. Мартенсит — твердая и хрупкая структура; твердость его составляет Н RC 62—66.

При скорости охлаждения V4 структура стали состоит из троос- тита и мартенсита.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>