Вход в систему Поиск по сайтуОтправить сообщение по электронной почте

Технології, секрети, рецепти

 
   


Термообробка. Відпал стали.

В контексте

Після відливання, прокатки, кування сталеві заготовки охолоджуються нерівномірно, результатом чого є неоднорідність структури, неоднорідність властивостей різних місць заготовок. З'являються внутрішні напруги. Крім того, після затвердіння виливки виходять неоднорідними за складом через ліквації.

Термообробка: відпал сталі.

Відпал - процес термообробки металу, при якому виробляється нагрівання, потім повільне охолодження металу. Перехід структури з нерівноважного стану до більш рівноважного. Відпал першого роду, його види: повернення (він же відпочинок металу), рекрісталлізаціонний відпал (він же називається рекристалізація), відпал для зняття внутрішніх напружень, дифузійний відпал (ще називається гомогенізація). Відпал другого роду - зміна структури сплаву за допомогою перекристалізації близько критичних точок з метою одержання рівноважних структур. Відпал другого роду, його види: повний, неповний, ізотермічний отжиги.

Нижче розглянуто відпал, його види, стосовно до сталі.

Повернення (відпочинок) стали - нагрівання до 200 - 400 o, відпал для зменшення або зняття наклепу . За результатами відпалу спостерігається зменшення спотворень кристалічних граток у кристалітів і часткове відновлення фізико-хімічних властивостей сталі.

рекристаллизационного відпал стали (рекристалізація) - нагрівання до температур 500 - 550 o; відпал для зняття внутрішніх напружень - нагрівання до температур 600 - 700 o. Ці види відпалу знімають внутрішні напруги металу виливків від нерівномірного охолодження їх частин, також у заготовках, оброблених тиском (прокаткою, волочінням, штампуванням) з використанням температур нижче критичних. Внаслідок рекристаллизационного відпалу з деформованих зерен виростають нові кристали, ближче до рівноважним, тому твердість сталі знижується, а пластичність, ударна в'язкість збільшуються. Щоб повністю зняти внутрішні напруження стали потрібна температура не менше 600 o.

Охолодження після витримки при заданій температурі має бути досить повільним: внаслідок прискореного охолодження металу знову виникає внутрішня напруга.

Дифузійний відпал стали (гомогенізація) застосовується тоді, коли сталь має внутрікристалічних ликвацию. Вирівнювання складу в зернах аустеніту досягається дифузією вуглецю та інших домішок у твердому стані, поряд з самодифузії заліза. За результатами відпалу, сталь стає однорідною за складом (гомогенної), тому дифузійний відпал називає також гомогенізацією.

Температура гомогенізації повинна бути досить високою, проте не можна допускати перепалу, оплавлення зерен. Якщо допустити перепал, то кисень повітря окислює залізо, проникаючи в товщу його, утворюються кристаліти, роз'єднані окисними оболонками. Перепал усунути не можна, тому перепалені заготовки є остаточним шлюбом.

Дифузійний відпал сталі зазвичай призводить до занадто сильному укрупнення зерна, що слід виправляти наступним повним відпалом (на дрібне зерно).

Повний відпал стали пов'язаний з фазовою перекристалізацією, подрібненням зерна при температурах точок А С1 і А С2. Призначення його - поліпшення структури стали для полегшення подальшої обробки різанням, штампуванням або загартуванням, а також отримання дрібнозернистої рівноважної перлітною структури готової деталі. Для повного відпалу сталь нагрівають на 30-50 o вище температури лінії GSK і повільно охолоджують.

Крупнозерниста структура доевтектоїдних сталі.
Рис. 5. Грубозерниста структура доевтектоїдних сталі.

Після відпалу надлишковий цементит (у заевтектоідних сталях) і евтектоїдних цементит мають форму пластинок, тому й перліт називають пластинчастим.

При відпалі стали на пластинчастий перліт заготовки залишають у печі до охолодження, найчастіше при частковому підігріві печі паливом, щоб швидкість охолодження була не більше 10-20 o на годину.

Отжигом також досягається подрібнення зерна. Грубозерниста структура, наприклад, доевтектоїдних сталі (рис. 5), виходить при затвердінні внаслідок вільного росту зерен (якщо охолодження виливків повільне), а також у результаті перегріву сталі. Ця структура називається відманштетовий (по імені австрійського астронома А. Видманштеттена, який відкрив у 1808 р. таку структуру на метеорної залозі). Така структура надає низьку міцність заготовке.Структура характерна тим, що включення фериту (світлі ділянки) та перліту (темні ділянки) розташовуються у вигляді витягнутих пластин під різними кутами один до одного. У заевтектоідний сталях відманштетовий структура характеризується штріхообразним розташуванням надлишкового цементиту.

Рис. 6. Мікроструктура зернистого перліту (X500)

Роздрібнення зерна пов'язане з перекристалізацією альфа-заліза в гамма-залізо; внаслідок охолодження і зворотного переході гамма-заліза в aльфа-залізо дрібнозерниста структура зберігається.

Таким чином, одним з результатів відпалу на пластинчастий перліт є дрібнозерниста структура.

Неповний відпал стали пов'язаний з фазовою перекристалізацією лише при температурі точки А С1; неповний відпал застосовується після гарячої обробки тиском, коли у заготівлі дрібнозерниста структура.

Відпал стали на зернистий перліт застосовують звичайно для евтектоїдних, заевтектоідних сталей, для підвищення пластичності, в'язкості сталі і зменшення її твердості. Для отримання зернистого перліту сталь нагрівають вище точки А С1, потім витримують недовго, щоб цементит розчинився в аустеніт не повністю. Потім сталь охолоджують до температури трохи нижче Ar 1, витримують при такій температурі кілька годин. При цьому частки залишкового цементиту служать зародками кристалізації для всього виділяється цементиту, який наростає округлими (глобулярними) кристаллитами, розсіяними в фериті (рис. 6).

Властивість зернистого перліту істотно відрізняються від властивостей пластинчастого у бік меншої твердості, але більшою пластинчастої й в'язкості. Особливо це відноситься до заевтектоідной стали, де весь цементит (як евтектоїдних, так надлишковий) виходить у вигляді глобул.

Рис. 7. Схема ізотермічного відпалу та ізотермічного загартування.

Ізотермічний відпал - після нагріву і витримки сталь швидко охолоджують до температури трохи нижче точки А 1 (рис. 7), потім витримують при цій температурі до повного розпаду аустеніту на перліт, після чого охолоджують на повітрі. Застосування ізотермічного відпалу значно скорочує час, а також підвищує продуктивність. Наприклад, звичайний відпал легованої сталі триває 13-15 год, а ізотермічний - всього 4-7 ч. Схема ізотермічного відпалу наведена на рис. 7.

Просмотров: 68477 · Комментарии · Версия для печати

Другие материалы:

Нагрівання заготовок зі сталі.Хіміко-термічна обробка сталі.Термо-механічна обробка сталі.Термообробка. Відпустка сталі.Термообробка. Дефекти гарту сталі.Термообробка. Обладнання та склади для гартування сталі.Термообробка. Загартування сталі.Термообробка. Відпал стали.Термообробка. Нормалізація сталі.Фізико-хімічні основи термобработкі сталі і кольорових металів.Термообробка. Коротка інформація.Один із способів загартування сталі.
Внимание! © X51.project 2007-2018гг.
Дозволяється копіювання та інше використання матеріалів сайту при умові встановлення гіперпосилання, не забороненої до індексації пошуковими системами, на матеріал або головну сторінку сайту Технології, секрети, рецепти.
 
Вверх | Технології, секрети, рецепти | Администрирование | Контакты | Поиск | Карта раздела
Захист деревини | Дугове зварювання та різання металів | Столярні роботи | Арматура. Арматурні роботи.