Влияние температуры отжига на структуру и свойства стали
Влияние температуры отжига на структуру и свойства стали - раздел Промышленность, Микроскопический анализ металлов Микрошлиф 1 – Сталь 45 После Полного Отжига (Температура Нагрева 860 °С)...
Микрошлиф 1 – сталь 45 после полного отжига (температура нагрева 860 °С). При нагреве создаётся мелкое зерно аустенита, а при последующем охлаждении из него образуются мелкие равноосные (округлой формы) зёрна феррита и пластинчатого перлита (рис. 6.3б). Такая структура, обеспечивает твёрдость стали 1900 НВ и ударную вязкость КСU = 0,5 МДж/м2.
Рис. 6.3. Микроструктура стали 45 до отжига (а) и после отжига (б)
Микрошлиф 2 – сталь 45 после отжига (температура нагрева 1000 °С – перегрев). При перегреве зерно аустенита укрупняется и при охлаждении из него образуется весьма характерная структура, состоящая из крупных зерен перлита и игольчатых выделений феррита – структура видманштетта (рис. 6.4). Твёрдость стали такая же, как у микрошлифа 1, а ударная вязкость КСU = 0,1 МДж/м2.
Снижение ударной вязкости обуславливается разрушением стали по малопрочным игольчатым выделениям феррита. Наличие структуры видманштетта в стали является браковочным критерием заготовок и деталей. Структура видманштетта устраняется отжигом или нормализацией с правильной температурой нагрева.
а) б)
Рис. 6.4. Структура (а) и схема (б) микроструктуры видманштетта
Микрошлиф 3 – сталь У8А после неполного отжига (температура нагрева 740–780 °С). При последующем медленном охлаждении до 700–650 °С и дальнейшем охлаждении на воздухе из аустенита образуется ферритоцементитная структура с зернистой формой цементита – зернистый перлит (рис. 6.5б).
Рис. 6.5. Структура: а – пластинчатого, б – зернистого перлита
Этому виду отжига подвергают заэвтектоидные и эвтектоидную сталь. Заэвтектоидная сталь со структурой зернистого перлита обладает, по сравнению со сталью с пластинчатым перлитом (рис. 6.5б), более низкой твердостью: 1600–1800 HB для стали с зернистым перлитом и 1800–2500 HB с пластинчатым перлитом. 1.4. Влияние температуры закалки на структуру и свойства стали
Микрошлиф 4 – сталь У8А после закалки (температура нагрева 780 °С). При правильном нагреве образуется мелкоигольчатый мартенсит закалки (рис. 6.6а), поскольку длина игл мартенсита L определяется размерами зерна аустенита. Кристаллы мартенсита травятся слабо и ориентированы друг к другу под углами 60° и 120°. Такая структура обеспечивает стали невысокую ударную вязкость КСU = 0,1 МДж/м2, но она может быть значительно повышена отпуском. Мартенсит закалки с содержанием углерода 0,8% создаёт твёрдость стали НRС 62.
Микрошлиф 5 – сталь У8А после закалки (температура нагрева 900 °С – перегрев). При перегреве образуется крупное зерно аустенита, и поэтому в процессе закалки образуется крупноигольчатый мартенсит закалки (рис. 6.6б).
Рис. 6.6. Схемы структур стали У8: а – мартенсит мелкоигольчатый; б – мартенсит крупноиголъчатый
По сравнению с микрошлифом 4 в микрошлифе 5 длина игл L возрастает примерно в 10 раз. Такое строение мартенсита снижает ударную вязкость стали до значений менее 0,1 МДж/м2, т. е. сталь становится хрупкой. Последующий отпуск вязкость стали практически не повышает. Твёрдость стали после закалки с перегревом существенно не отличается от твёрдости правильно закалённой стали.
Наличие в структуре крупноигольчатого мартенсита свидетельствует о перегреве стали при закалке и является браком термической обработки. Для устранения этого брака выполняется отжиг или нормализация. После этого выполняется закалка, но уже с правильной температурой нагрева.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Методические указания к лабораторным работам
Омск
Издательство ОмГТУ
2008 Составители: Кушнер В. С.
Негров Д. А.
Бур
Макроанализ
Макроструктура – строение металла, видимое без увеличения или при небольшом увеличении (до 10–30 раз) с помощью лупы. При макроанализе можно одновременно наблюдать большую поверхность
Микроанализ
Микроскопический анализ (микроанализ) заключается в исследовании структуры металла при больших увеличениях (более 30 крат) и применяя-ется:
· для определения количества и типа стру
Приготовление микрошлифа
Образец металла, специально приготовленный для исследования его структуры под микроскопом, называется микрошлифом. Для микроанализа из исследуемого материала вырезают образец, поверхность ег
Микроскопы металлографические
Для исследования микроструктуры металлов используются металлографические микроскопы. Металлографический микроскоп позволяет рассматривать непрозрачные тела в отраженном свете. В этом основно
Проведение испытаний
Для определения средней величины зерна существует несколько методов, среди которых наиболее распространенным является метод площадей. Измерение этим методом величины зерна производится на пр
Подготовка микроскопа к визуальному наблюдению
· Установить объектив и окуляр соответственно выбранному увеличению.
· Винтами установить отверстие съёмной шайбы над объективом.
· Над отверстием съемной шайбы установить микрошл
Определение цены деления
Для определения цены деления окуляра-микрометра необходимо:
· подготовить микроскоп к наблюдению;
· установить объект-микрометр на столик микроскопа таким образом, чтобы стекло со
Определение величины зерна стали
Для определения величины (балла) зерна стали необходимо (рис. 1.8):
· микрошлиф поместить на столик микроскопа;
· добиться чёткого изображения структуры;
· просмотреть не
Микроскопический анализ металлов
1. Цель работы.
2. Ознакомление с устройством микроскопа.
Оптическая схема
Обозначения:
_________________________________
_________________________
Теоретические основы процесса кристаллизации металлов
Процесс образования кристаллов называется кристаллизацией. Визуальное изучение кристаллизации металлов сопряжено с техническими трудностями. Поскольку законы кристаллизации растворов солей и
Кристаллизация солей
В данной работе студенты изучают процесс кристаллизации четырёх солей: нитрата свинца Рb(NO3)2, хлорида аммония NH4Cl, дихромата калия К2
Порядок выполнения работы
1. Глядя в окуляр, вращать зеркало микроскопа, добиваясь яркого освещения (получить светлое поле).
2. Предметное стекло с нанесенной на него каплей соли установить на предметный столик так
Изучение процесса кристаллизации
1. Цель работы.
2. Изменение свободной энергии жидкости и твердого тела в зависимости от температуры.
Построение диаграммы состояния
В основе построения диаграмм состояний лежит определение критических точек при охлаждении жидкого сплава (чистого металла) до нормальной температуры. При этом пользуются методом термического ана
Порядок выполнения работы
1. Перед началом измерений сплав находится в жидком состоянии. Когда печь выключают, сплав начинает охлаждаться. С момента начала охлаждения включить секундомер и фиксировать показания милливольтме
Отчет по лабораторной работе №3
Построение диаграммы состояния «Свинец – олово» термическим методом
1. Цель работы.
2. Схема установки проведения эксперимента.
Структура и свойства железоуглеродистых сплавов
Техническое железо. Структура технического железа с концентрацией углерода 0,012 % (рис. 4.4) состоит из светлых полиэдрических зёрен феррита и цементита третичного, который расположен в вид
Порядок выполнения работы
1. Вычертить диаграмму «Fe − Fe3C» с указанием температур превращений и концентраций углерода для характерных точек.
2. Указать фазы и структурные составляющие в ра
Отчет по лабораторной работе № 4
Микроструктура железоуглеродистых сплавов в равновесном состоянии
1. Цель работы.
2. Диаграмма состояния сплавов «Железо – цементит».
Процессы нагрева стали
Температура нагрева определяется положением критических точек А1 и А3 на диаграмме «Железо – цементит» (рис. 5.1а). Для правильного выполнения термической обрабо
Процессы охлаждения стали
Охлаждающая среда обеспечивает определённую скорость охлаждения и назначается исходя из требуемых структуры и свойств стали. Получаемую структуру можно определить при наложении векторов скоростей о
Превращение аустенита при отжиге
При скорости охлаждения V1 ≈ 0,03 °С/с, т. е. менее VКР, аустенит превращается в феррит и цементит: Feγ(C)→ Feα(C)
Превращение аустенита при нормализации
Скорость охлаждения V2 ≈ 30 °С/с также меньше критической. Превращение диффузионное. Образующаяся структура называется сорбитом – дисперсная (т. е. мелкая) ферритоце
Превращение аустенита при закалке
Скорость охлаждения V4 ≈ 600 °С/с, т. е. превышает критическую. Аустенит превращается в мартенсит закалки: Feγ(C)→ Feα(C).
Влияние температуры отпуска на структуру стали
Температура нагрева при отпуске зависит от назначения стали. При нагреве до различных температур могут быть получены различные сочетания твёрдости и вязкости. Выполнение одного из видов отпуска зак
Порядок выполнения работы
1. Получить образцы конструкционной стали 40Х.
2. Назначить режимы термической обработки:
· закалку с недогревом;
· закалку неполную;
· закалку полную;
Термическая обработка стали
1. Цель работы.
Химической обработке подвергались образцы из стали марки _______
Химический состав ___________________________________________
Критические точки: А
Влияние скорости охлаждения на превращение аустенита
В зависимости от скорости охлаждения превращение аустенита может быть диффузионным и бездиффузионным. Критерием превращения является критическая скорость закалки VКР – наименьшая
Влияние температуры отпуска на структуру и свойства стали
Микрошлиф 6 – сталь У8А после закалки и низкого отпуска.
Низкий отпуск практически не изменяет вид мартенсита. Игольчатость его строения сохраняется, но несколько увеличивается травимость
Микроструктура термически обработанных сталей
1. Цель работы.
Микроструктура термически обработанных сталей изучается на микроскопе ________________ при увеличении __________________________
2. Результаты просмотра структур:
Библиографический список
1. Арзамасов, Б.Н. Материаловедение: учеб. для студентов вузов / Б.Н. Арзамасов и др.– 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Изд-во МВТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. – 734 с.
2. Гуляев, А.П.
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов