Нормализация. - раздел Машиностроение, Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении
1. Термической Обработкой Называют Совокупно...
1. Термической обработкой называют совокупность операций нагрева, выдержки и охлажденияметаллических сплавов, находящихся в твердом состоянии, для изменения их структуры и получения нужных физико-механических свойств.
Термической обработке подвергают детали и инструменты для повышения твердости, прочности и износостойкости, а также заготовки (отливки, поковки и др.) для подготовки к механической обработке.
Отжиг – нагрев стали до заданной температуры, выдержка и медленное охлаждение (вместе с печью) для: получения ненапряженной структуры и устранения ликвации. Отжиг бывает первого и второго рода. Рекристаллизационный отжиг (первого рода) – нагрев сплава для устранения наклепа, полученного в результате холодной деформации, и повышения пластичности. Этот вид термообработки основан на процессах возврата, рекристаллизации и гомогенизации. Отжиг с фазовой перекристаллизацией (второго рода) характеризуется нагревом сплава выше температуры фазовых превращений с целью снижения твердости и устранения структурной неоднородности стали.
Отжиг второго рода применяют главным образом для доэвтектоидных сталей.
Нормализация– нагрев стали выше температуры фазовых превращений с последующим охлаждением на воздухе (в нормальных условиях) для улучшения микроструктуры стали и повышения механических свойств, а также для подготовки к последующей термической обработке.
Закалка– нагрев стали выше температуры фазовых превращений с последующим охлаждением по определенному режиму для получения нужной структуры и повышения твердости и прочности.
Отпуск– нагрев закаленной стали ниже температуры фазовых превращений для снятия температурных напряжений и получения более равновесной структуры.
2.Для снижения твердости и повышения вязкости стали, устранения химической и структурной неоднородности, уменьшения внутренних напряжений, улучшения обрабатываемости и получения мелкозернистой структуры проводят ее отжиг или нормализацию.
Существуют различные виды отжига, характеризующиеся режимами нагрева и охлаждения.
Полный отжиг характеризуется нагревом стали на 30...50° выше температуры превращений Ас3(доэвтектоидные стали) и последующим медленным охлаждением.
При таком отжиге происходит значительное снижение твердости и устранение структурной неоднородности стали в результате фазовой перекристаллизации и изменения формы и размеров зерна структурных составляющих – сталь становится мелкозернистой. Полный отжиг применяют главным образом для доэвтектоидных сталей.
Неполный отжиг характеризуется нагревом стали до-температур в интервале превращений Aсl – Aс3(доэвтектоидные стали) и Aсl – Aсm(заэвтектоидные стали) и последующим медленным охлаждением.
При таком отжиге снижается твердость, что улучшает обрабатываемость стали, снимаются внутренние напряжения и структура становится более однородной.
Изотермический отжиг, применяемый для легированных сталей, состоит из нагрева их на 20...30° выше Aс3, выдержки и относительно быстрого охлаждения до температуры ниже точки Arl(630...700°С). При этой температуре сталь выдерживают до полного распада аустенита, затем охлаждают на воздухе. После изотермического отжига стали приобретают такие же механические свойства, как и после полного отжига. Изотермический отжиг по сравнению с обычным сокращает время обработки вдвое.
Отжиг на зернистый перлит (сфероидизация) применяют для эвтектоидной и заэвтектоидных сталей. Сталь нагревают немного выше точки Aс1,выдерживают длительное время при этой температуре, затем медленно охлаждают (25...30°С в час) ниже точки Аr1до 600°С, выдерживают, после чего охлаждают на воздухе.
В результате такого отжига карбиды принимают зернистую (округлую) форму, понижается твердость стали и улучшается ее обработка резанием.
Диффузионный отжиг (гомогенизация) состоит из нагрева стали до 1050...1150°С, длительной выдержки (10...15 ч) и последующего медленного охлаждения.
Цель диффузионного отжига – выравнивание химической неоднородности стали, то есть уменьшение ликвации в слитках, отливках, заготовках. Поэтому диффузионный отжиг называют также гомогенизацией (получение однородного по составу сплава). Диффузионный отжиг приводит к образованию крупнозернистой структуры. Этот дефект можно устранить последующей горячей обработкой давлением или проведением полного отжига.
Рекристаллизационный (низкий) отжиг состоит из нагрева стали ниже точки Aсlна 50... 100°, выдержки при этой температуре и последующего охлаждения на воздухе.
После рекристаллизационного отжига образуется однородная мелкозернистая структура с небольшой твердостью и значительной вязкостью.
3. Нормализация – более экономичный термический процесс, чем отжиг. Она более производительна и дает лучшие результаты. При нормализации измельчается зерно перлита, разрушается сетка цементита в заэвтектоидных сталях и повышаются механические свойства стали.
Некоторые специальные стали после нормализации приобретают такие механические свойства, которыми они должны обладать в условиях эксплуатации. В этих случаях нормализация служит окончательной операцией термической обработки.
Структура нормализованной стали может быть феррито – перлитная (низкоуглеродистые стали) и сорбитообразная с наличием структурно-свободного феррита (средне-углеродистые и низколегированные стали). Твердость перлита зависит от того, имеет ли он тонкое или грубое строение. При нормализации, когда охлаждение быстрое, перлит имеет более тонкое строение, чем при отжиге, и обладает более высокой твердостью. Поэтому нормализованная сталь более твердая, чем отожженная. Твердость нормализованной стали 150...300 НВ в зависимостиотхимического состава стали. Нормализация горячекатаной стали (по сравнению с отжигом) повышает ее сопротивление хрупкому разрушению, снижая порог хладноломкости. Нормализация обеспечивает большую производительность при обработке резанием и получение меньшей шероховатости обработанной поверхности
Нормализацию с последующим высоким отпуском (600...650 °С) часто используют для исправления структуры, легированных сталей вместо полного отжига, так как производительность первых двух операций выше, чем одного отжига.
Вопросы... Цели и задачи дисциплины Материаловедение и технология материалов... Связь дисциплины Материаловедение и технология материалов с другими дисциплинами...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Нормализация.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Продукты доменной плавки.
1. Исходные материалы для производства чугуна:
1.Железные руды:
-красный железняк, или гематит Fе2О3; содержит в
Производство стали в электрических печах.
1.Шихтовыми материалами для выплавки стали являются жидкий или твердый чугун, стальной и чугунный лом, стружка, обрезки (скрап), железорудные окатыши, ферросплавы (перечисленные ма
Непрерывная разливка (в кристаллизатор).
1. Выплавленная в печи сталь выпускается в ковш и разливается в изложницы или кристаллизатор, либо разливке предшествует рафинирование стали. Внепечное рафинирова
Понятие о свойствах металлов.
1. Большое число различных металлов, которые применяют в технике, можно разделить на черные и цветные.
Черные металлы имеют темно-серый цвет, большую плотность, вы
Методы контроля качества изделий.
1.Макроанализ. Для макроанализа приготовляют образец – шлиф или излом, по которому выявляют макроструктуру – строение металла или сплава, видимое невооруженным глазом или в
Деление железоуглеродистых сплавов на стали и чугуны.
1. На диаграмме состояния (рис. 21) представлены две системы сплавов. Система Fе – Fе3С называется неустойчивой (метастабильной) в связи с тем, что цементит представляе
Структуры, получаемые при различных скоростях охлаждения.
1.При нормальной температуре доэвтектоидные стали имеют структуру феррит плюс перлит, эвтектоидные – перлит, заэвтектоидные – перлит + цементит, то есть исходное состояние всех ст
Отпуск. Виды отпуска.
1. Процесс закалки стали заключается в ее нагреве до определенной температуры (на 30...50° выше линии GSK по диаграмме Fe – Fe3C), выдержке и последующем быстром
Дефекты и брак при термической обработке.
1. Низколегированные стали при закалке охлаждают в воде, так же как и углеродистые. Увеличение содержания легирующих элементов в стали вызывает понижение теплопро
Азотирование.
1. Целью химико-термической обработки является получение поверхностного слоя стальных изделий, обладающего повышенными твердостью, износоустойчивостью, жаростойкостью или корро
Газовое цианирование.
3. Диффузионная металлизация, её виды.
1. Цианирование.Цианирование – насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом; оно бывает жидкостным
Влияние примесей на свойства углеродистой стали.
Наличие небольшого количества обычных примесей в стали не влияет существенно на положение критических точек и характер линий диаграммы железо – цементит, поэтому сталь можно рассматривать с извест
Углеродистые инструментальные стали.
1. По химическому составу стали подразделяют на малоуглеродистые (до 0,3% С), среднеуглеродистые (0,3...0,65 % С) и высокоуглеродистые (свыше 0,65% С). По качеству ра
Легирование чугунов, их маркировка и область применения.
1.Сталь, содержащая, кроме постоянных примесей (марганец, кремний), один или несколько специальных элементов или повышенные концентрации марганца и кремния (>1 %), называется
Цементируемые стали.
1. Низколегированные стали.Согласно ГОСТ 19282–73, установлено 28 марок такой стали. Они содержат 1,5…2,5 % легирующих элементов, которые определяют измельчение перлитной составля
Быстрорежущие стали.
1.Условия работы отдельных видов инструментов различны и для различных видов инструментов применяют материалы, наиболее подходящие по своим качествам к данным условиям работы.
Прочие стали и сплавы с особыми свойствами.
1. Шарикоподшипниковые стали.Хромовая сталь с массовым содержанием 0,95…1,15 % С и 0,4…1,65 Сr образует группу высококачественных шарикоподшипниковых сталей (ГОСТ 801–78) ШХ6, ШХ9
Получение металлокерамических твердых сплавов.
1. Металлокерамические твердые сплавы.Эти сплавы применяют в виде пластинок к режущему инструменту и инструменту для буров при бурении горных пород, а также в виде фильер дл
Сверхтвердые инструментальные материалы.
1. Минералокерамика – синтетический материал, основой которого служит глинозем ( А12О3), подвергнутый спеканию при температуре 1720…1750 °С. Минералокерамика
Спеченные алюминиевые сплавы.
1. Алюминий и его сплавы. Характерные свойства алюминия – высокая пластичность, теплопроводность, электропроводность и малая прочность. Он слабо подвергается коррозии на воздухе,
Титан и его сплавы.
1. Механические свойства металлического магния очень невысоки, поэтому для изготовления деталей он не применяется. Магниевые сплавы обладают меньшими удельным весом, теплопроводн
Оловянные и свинцовые баббиты.
4. Металлокерамические пористые подшипниковые сплавы,
1. Антифрикционные,илиподшипниковые сплавы применяют для изготовления подшипников.
Методы борьбы с коррозией металлов.
1.Разрушение металлов под воздействием окружающей среды называют коррозией. Другими словами, коррозия – это процесс превращения металлов в окисленное состояние.
Классифик
Полимеризация и поликонденсация полимеров.
1. Полимерами называют вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся группировок, или мономерных звеньев, соединенных между собою химическим
Способы получения изделий из пластмасс и их применение.
1.Пластическими массами (пластиками) называют материалы, которые при определенной температуре приобретают пластические свойства, то есть способность принимать в результате пресс
Применение резиновых изделий.
1.Резинойназывают продукты химической переработки каучука и вулканизирующих веществ (сера, натрий), осуществляемой при помощи термической обработки (горячая вулканизация) ил
Применение древесины в сельхозпроизводстве.
1.Древесина используется в качестве конструкционного материала в различных отраслях промышленности как в натуральном, так и переработанном виде.
Преимущества древесины:
Основные типы клеевых материалов и их применение.
1.Лакокрасочные материалы – это жидкие композиции, образующие после нанесения и высыхания пленку, соединяющуюся с окрашиваемой поверхностью. Эту пленку называют лакокрасочным покры
Фрикционные материалы.
1. Прокладочные материалы предназначены для создания герметичности сопрягаемых деталей с целью предохранения от попадания пыли, а также вытекания смазки, газов и др. К прокладочны
Применение порошковых сплавов в ремонтном производстве
1. Сплавы, получаемые из металлических порошков прессованием и последующим спеканием без расплавления, называют порошковыми, а метод получения – порошковой металлургией.
Механическая обработка напыленных покрытий.
1.Плазменное напыление представляет собой дальнейшее развитие техники металлизации распылением. Физическое понятие «плазма» было введено в 1923 г. Лангмером для обозначения газообр
Органоволокниты.
1. Карбоволокниты (углепласты) представляют собой композиции, состоящие из полимерного связуюшего (матрицы) и упрочнителей в виде углеродных волокон (карбоволокон
Сплавы с эффектом памяти.
1. Металлические стекла, или аморфные сплавы, получают путем охлаждения расплава со скоростью, превышающей скорость кристаллизации (106…108 °С/с). В этом случ
Бескислородная керамика.
1. Керамика – неорганический материал, получаемый из отформованных минеральных масс в процессе высокотемпературного обжига. В результате обжига (1200…2500 °С) форм
Основные сведения об изготовлении литейной формы.
1.Процесс получения заготовок деталей машин и других изделий методом литья называют литейным производством. Отливают заготовки массой от нескольких граммов до сотен тонн практиче
Прокатка, ее виды. Понятие о прокатном производстве.
1. Обработка давлением основана на способности металлов необратимо изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил. Она обеспечивает получение заготовок для производст
Новости и инфо для студентов