рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Отпуск. Виды отпуска

Отпуск. Виды отпуска - раздел Машиностроение, Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении 1. Процесс Закалки Стали Заключается В Ее Нагреве До Определ...

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 охлаждении в воде, масле, рас­плавленных солях или других средах.

В результате закалки углеродистых и большинства специальных конструкционных сталей их твердость и механические свойства значительно возрастают. Неко­торые сорта высоколегированных сталей (например, коррозионно-стойких) после закалки приобретают более высокую пластичность и меньшую твердость.

Изменение свойств стали при закалке связано с об­разованием неравновесных структур (мартенсит, троостит, сорбит). Закалка основана на фазовых превра­щениях при нагреве и охлаждении. Применение различ­ных охлаждающих сред позволяет изменять скорость охлаждения и получать нужную структуру.

Скорость охлаждения, при которой в структуре ста­ли фиксируется образование чистого мартенсита, назы­вают критической скоростью закалки – это важнейшая характеристика стали, определяющая забор закалочных сред и глубину прокаливаемости. Критическая скорость зависит от температуры нагрева стали перед закалкой, ее состава, размеров зерен и других факторов.

2. Температура нагрева стали для закалки зависит от содержания в ней углерода и определяется положением критических точек по диаграмме железоуглеродистых сплавов.

При закалке доэвтектоидные стали, имеющие в рав­новесном состоянии структуру феррит + перлит, нагре­вают до температуры выше точки Ас3 (выше линии GS) для получения аустенита. После выдерж­ки при данной температуре сталь охлаждают с крити­ческой скоростью для получения структуры мартенсита.

Непременным условием при выборе правильной тем­пературы нагрева доэвтектоидных сталей при закалке является образование однородного твердого раствора – аустенита, так как при последующем быстром охлаж­дении совершается почти полное превращение аустенита в мартенсит. Поэтому доэвтектоидные стали надо на­гревать примерно на 30...50° выше критической точки Ас3 (линия GS). При этом условии обеспечивается пол­ный переход исходной структуры (перлита и феррита) доэвтектоидной стали в аустенит. Оптимальные темпе­ратуры нагрева данных сталей:

tзак = Ас3 + 30...50°.

Закалка доэвтектоидной стали с нагревом до темпе­ратуры, лежащей в интервале Ас1 ... Асm (между линия­ми PS и GS), называют неполной закалкой. При такой закалке не достигается требуемая твердость стали из-за имеющихся в структуре мартенсита ферритных участков.

Заэвтектоидные стали, имеющие структуру пер­лит + цементит, следует нагревать под закалку выше Aсl (линия SK) на 30...50°. При указанной температуре перлит перейдет в аустенит, в то время как цементит почти полностью сохранится, и при быстром охлажде­нии стали ее структура будет состоять из мартенсита и избыточного цементита. Присутствие в закаленной ста­ли включений цементита не снижает ее твердости и спо­собствует повышению износостойкости. Важно только, чтобы избыточный цементит в структуре закаленной стали находился не в виде зернистого (сфероидизированного) цементита, что достигается предварительной термической обработкой до закалки.

3. Наиболее распространенные закалочные среды – во­да, различные масла, водные растворы солей, иногда расплавленные металлы и соли. Для специальных ста­лей, у которых критическая скорость закалки очень мала, в качестве закаливающей среды используют воздух.

Желательно, чтобы закалочная среда быстро охлаж­дала в интервале температур малой устойчивости аустенита (600...550°С), медленно – в интервале мартенситного превращения (300...200°С), чтобы уменьшить де­формации и напряжения.

Вода создает весьма энергичное охлаждение в двух температурных интервалах, и это является ее недостат­ком, так как быстрое охлаждение в мартенситном ин­тервале способствует значительной деформации и обра­зованию закалочных трещин.

Масла имеют скорость охлаждения в интервале мартенситного превращения в 10 раз меньшую, чем вода, что уменьшает возможность возникновения дефектов при закалке.

Выбор закаливающей среды в практике термообра­ботки зависит от химического состава стали, конфигу­рации изделий и необходимости получения тех или иных структур и механических свойств.

При закалке стали глубина проникновения мартенситной или троосто-мартенситной структуры бывает не­одинаковой. Под прокаливаемостью стали следует по­нимать степень проникновения закалки во внутренние слои изделия, то есть толщину слоя высокой твердости, имеющего структуру мартенсита. Прокаливаемость – одна из важных характеристик стали, которая обуслав­ливает ее механические свойства после закалки. Про­каливаемость зависит от многих факторов: размера зерна, состава стали, скорости охлаждения, темпера­туры нагрева и других. Прокаливаемость стали опреде­ляют по виду излома, по распределению твердости от края к сердцевине после закалки, торцевым методом и др.

4. В зависимости от состава стали, конфигурации изде­лия и технических требований, предъявляемых к изде­лию, в практике термической обработки применяют ряд способов закалки.

Закалка в одном охладителе – самая распространен­ная для углеродистых и легированных сталей. Нагретое до температуры закалки изделие погружают в охлаж­дающую среду до полного охлаждения. Изделия из угле­родистых сталей охлаждают в большинстве случаев в воде, а из легированных сталей – в масле. Этот способ прост, но может вызвать значительные внутренние на­пряжения.

Прерывистая закалка (закалка в двух средах) при­меняется для предупреждения появления внутренних напряжений в изделии. Этот способ используют преиму­щественно при закалке крупных изделий из конструк­ционной углеродистой и низколегированной стали. На­детое до нужной температуры изделие сначала резко охлаждают в воде до 300...200°С, затем переносят в масло или на воздух, где оно медленно охлаждается в мартенситном интервале. Недостаток прерывистой за­калки связан с трудностью регулирования времени вы­держки.

Ступенчатая закалка характеризуется тем, что на­гретое изделие охлаждают, погружая в соляную ванну, температура которой превышает температуру начала мартенситного превращения данной стали. Затем изде­лие выдерживают в ванне для выравнивания темпера­тура по всему его объему и охлаждают на воздухе до нормальной температуры, что снижает внутренние на­пряжения. Ступенчатую закалку целесообразно приме­нять для тонких стальных изделий из углеродистой стали.

Закалка с самоотпуском (закалка по цветам побежалости) заключается в том, что изделие охлаждают от температуры закалки в охлаждающей среде только в течение времени, которое необходимо для его прока­ливания на определенную глубину. Дальнейшее охлаж­дение идет на воздухе. При этом осуществляется отпуск за счет теплоотдачи из внутренних слоев изделия. Дан­ный способ применяют для закалки ударного инстру­мента (зубила, кузнечный инструмент и др.).

Поверхностная закалка применяется для увеличения износостойкости различных деталей, воспринимающих ударную нагрузку (зубчатые колеса, валы и др.). Тех­нология поверхностной закалки включает нагрев по­верхностного слоя изделия до температуры закалки и охлаждение для получения мартенситной структуры в поверхностном слое при сохранении вязкой сердцевины.

Различают следующие виды нагрева при поверхност­ной закалке: нагрев пламенем газовой горелки, контакт­ный электронагрев, нагрев токами высокой частоты и нагрев в электролите. Наибольшее распространение в промышленности получил способ поверхностной закалки токами высокой частоты (ТВЧ), а при ремонте – за­калка с нагревом пламенем газовой горелки.

5. Отпуск – это нагрев закаленной стали до температуры ниже критической Ас1 , выдержка при этой температуре и последующее охлаждение (обычно на воздухе).

Цель отпуска – повышение вязкости закаленной стали при сохранении достаточно высокого предела прочности, уменьшение внутренних напряжений после закалки и получение более устойчивых (стабильных) структур. Отпуску подвергают закаленные стали со структурой тетрагонального мартенсита и остаточного аустенита. Обе структуры неустойчивы и склонны при нагреве превращаться в более устойчивое состояние с изменением объема. При температуре 100...200°С тетрагональный мартенсит образует структуру кубического мартенсита (мартенсит отпуска). При температуре 200...300°С остаточный аустенит превращается в мар­тенсит отпуска. Нагрев стали выше 350°С ведет к рас­паду мартенсита в феррито – цементитную смесь.

В зависимости от температуры нагрева закаленной стали различают следующие виды отпуска: низкий, средний, высокий.

Низкий отпуск – нагрев закаленной стали до 250°С для снижения внутренних напряжений при сохранении высокой твердости. Такой отпуск применяют главным образом для инструментов и изделий, которые должны обладать высокой твердостью и износостойкостью, в том числе для цементованных изделий.

Средний отпуск – нагрев закаленной стали в интер­вале температур 350...450°С, который приводит к пони­жению твердости и повышению вязкости стали по срав­нению с низким отпуском. Кроме того, происходит об­разование более устойчивой микроструктуры троостита и троостосорбита. Средний отпуск применяют для пру­жин, штампов, рессор, ударного инструмента и др.

Высокий отпуск – нагрев закаленной стали в интер­вале температур 450...650°С, который способствует по­лучению наибольшей вязкости при сохранении доста­точно высокой прочности. В результате данного отпуска твердость закаленной стали сильно снижается и обра­зуется структура сорбит. На практике широко приме­няют закалку деталей машин на мартенсит с последую­щим высоким отпуском на сорбит. Этот процесс назы­вают улучшением. Сорбит отпуска с зернистой формой цементита имеет более высокие показатели прочности и вязкости, чем сорбит закалки с пластинчатой формой цементита.

Обработка холодом– отпуск при температуре ниже нуля. Заключается в обработке закаленных изделий холодом при температурах порядка –80°С и ниже. Об­работка холодом основана на том, что остаточный аустенит, находящийся в структуре закаленной стали при низких температурах (порядка –80°С и ниже), распадается в результате возникновения внутренних на­пряжений. Данный метод повышает твердость режущего инструмента, стабилизирует размеры измерительных ин­струментов и др. В промышленности применяют спе­циальные установки, в которых охладителями служат жидкий кислород (–183 °С), жидкий азот (–195 °С), смесь из твердой углекислоты (сухой лед) с денатури­рованным спиртом (–78,5 °С).

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении

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: Отпуск. Виды отпуска

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

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

Производство магния. Магниевые руды. Понятие об электролитическом способе получения магния
  1. Медь – металл красновато – розового цвета, плотностью 8940 кг/м3, с температурой плавления 1083°С. Она обладает высокой электропроводностью, теплопро­

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 исследования микро- и макроструктуры металлов и сплавов, контроля качества изделий
1.К механическим свойствам металлов относят: Прочность – это способность материала сопротивляться деформациям и раз­рушению под действием внеш­них сил.

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

Диаграммы состояния двойных сплавов. Критические точки и линии
1.Металлическими сплавами называются соединения двух или нескольких металлов и неметаллов, у которых сохраняются металлические свойства. Сплавы можно получить сплавлением ко

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

Нормализация
  1. Термической обработкой называют совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения металлических сплавов, находящихся в твердом состоя­нии, для изме

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

Ковкие чугуны, их свойства, маркировка и область применения
1. Белый чугун. В белом чугуне весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида же­леза. Такой чугун в изломе имеет белый цвет и харак­терный металлический блеск.

Бронзы, их свойства, маркировка и область применения
  1. Медь обладает высокой электропроводно­стью, пластичностью, коррозионной устойчивостью и спо­собна с другими металлами образовывать ряд сплавов. Для техн

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

Дисперсно-упрочненные композитные материалы на алюминиевой основе
1. Материалы сложного состава, образующиеся путем сочетания различных фаз с границей раздела между ними, называются композиционными. Композиционные материалы состоя

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

Металлургические процессы при сварке, сварочные напряжения и деформации, причины их появления и методы предупреждения
1. Сваркой называют процесс получения не­разъемных соединений посредством установления меж­атомных связей между свариваемыми частями при их местном (общем) нагреве или пласт

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги