углеродистых сталей и чугунов 1 глава

Углеродистые стали различают

по диаграмме состояний – доэвтектоидные, эвтектоидные и заэвтектоидные;

по структуре – феррит + перлит, перлит, перлит + цементит вторичный;

по методу выплавки – выплавленные в конверторах (конверторные), мартеновских и электронных печах (мартеновские и электростали);

по содержанию углерода – низкоуглеродистые (наименее 0,3 %), среднеуглеродистые (0,3 – 0,7 %) и высокоуглеродистые (0,7 % и поболее);

по степени раскисления и нраву затвердевания – размеренные (сп), полуспокойные (пс), кипящие углеродистых сталей и чугунов 1 глава (кп). Кипящие стали содержат малое количество кремния (менее 0,07 %), дешевы, отлично поддаются прохладной листовой штамповке, но по сопоставлению со размеренными имеют высочайший порог хладноломкости, и их нельзя использовать для производства ответственных конструкций в критериях Сибири и Севера. Порог хладноломкости – отрицательная температура, при которой металл перебегает в хрупкое состояние;

по качеству углеродистых сталей и чугунов 1 глава – обычного свойства, высококачественные и качественные. Под качеством стали понимается совокупа параметров, определяемых металлургическим процессом ее производства. Основными показателями для их разделения служат нормы содержания вредных примесей – серы и фосфора;

по предназначению – конструкционные и инструментальные. Конструкционные стали созданы для производства металлоконструкций, деталей машин и должны владеть высочайшей углеродистых сталей и чугунов 1 глава конструктивной прочностью (определенным комплексом механических параметров), иметь отличные технологические свой­ства. Обычно они содержат менее 0,6 – 0,7 % углерода и имеют ферритно-перлитную структуру, т. е. являются сталями доэвтектоидными. Инструментальные стали, содержащие более 0,7 % углерода, должны владеть высочайшей твердостью, прочностью и износостойкостью, созданы для производства инструментов. Это стали эвтектоидные и заэвтектоидные, их структура – перлит углеродистых сталей и чугунов 1 глава либо перлит и цементит вторичный.

4.1. Углеродистые конструкционные стали

Углеродистые конструкционные стали обычного свойства содержат до 0,49 % углерода, более дешевы, из их изготавливают сортовой прокат: балки, листы и поковки, работающие при относительно низких напряжениях. Стали делят на три группы: А, Б и В. Их маркируют сочетанием букв Ст и цифрой от 0 до углеродистых сталей и чугунов 1 глава 6, показывающей условный номер марки. После номера марки добавляют индексы: кп – кипящие, пс – полуспокойные, сп – размеренные.

Стали первой группы поставляются с гарантированными механическими качествами и употребляются в главном без термообработки, к примеру Ст1кп, Ст2пс, Ст3сп.

Стали 2-ой группы поставляются с гарантированным хим составом и предназначаются для изделий углеродистых сталей и чугунов 1 глава, изготавливаемых с применением жаркой обработки (ковки, сварки, термической обработки). Впереди марки ставится буковка Б, к примеру: БСт2кп, БСт3сп, БСт4пс.

Стали третьей группы поставляются с гарантированным хим составом и механическими качествами, имеют приемущественно спец предназначение (к примеру, для производства сварных конструкций). Впереди марки ставится буковка В, к углеродистых сталей и чугунов 1 глава примеру: ВСт3сп, ВСт3пс, ВСт5сп.

Стали группы Б и В используют в случаях, когда сталь нужно подвергать жаркой деформации, сварке либо упрочнять термической обработкой. Для определения режима обработки следует знать хим состав стали.

Углеродистые высококачественные конструкционные сталихарактеризуются более низким содержанием вредных примесей и неметаллических включений. Высококачественные стали находят многостороннее углеродистых сталей и чугунов 1 глава применение в машиностроении, приборостроении, потому что зависимо от содержания углерода и термообработки они владеют широким комплексом механических и технологических параметров, и маркируются двухзначными цифрами 08, 10, 15, 20, ..., 70, обозначающими среднее содержание углерода в сотых толиках процента. Перед цифрами буковкы Ст не ставятся, но можно писать слово «сталь» либо «марка».

Размеренные стали маркируются без индекса углеродистых сталей и чугунов 1 глава, кипящие и полуспокойные – с индексами «кп» и «пс» соответственно. Кипящие и полуспокойные (низкоуглеродистые) стали выпускаются последующих марок: 08кп, 10кп, 20кп, 25кп, 08пс, 10пс, 15пс, 20пс, 25пс. В отличие от размеренных кипящие стали фактически не содержат кремния (менее 0,07 %), а в полуспокойных его количество ограничено (0,17 %).

Стали, созданные для производства углеродистых сталей и чугунов 1 глава отливок, маркируются с добавлением буковкы Л (литейные), к примеру: 20Л, 25Л, 30Л. Углеродистые высококачественные стали могут быть с обычным (0,25 – 0,7 %) и завышенным (1,0 – 1,2 %) содержанием марганца. Марганец наращивает прокаливаемость стали, пределы прочности и текучести. У сталей с завышенным содержанием марганца в марке добавляется буковка Г, к примеру: 30Г, 40Г, 50Г.

Автоматные стали углеродистых сталей и чугунов 1 глава отличаются неплохой обрабатываемостью резанием благодаря завышенному содержанию серы и фосфора и созданы для производства деталей массового производства на станках-автоматах из пруткового материала. Они мар­кируются буковкой А (автоматная) и цифрами, показывающими среднее содержа­ние углерода в сотых толиках процента, к примеру: А12, А20, А30Г. В ближайшее время углеродистых сталей и чугунов 1 глава как автоматные используют углеродистые стали с добавлением свинца (0,15 – 0,30 %) и кальция, к примеру АС20, АС25, АС30.

Углеродистые инструментальные стали поставляют потребителю после отжига на зернистый перлит с гаран­тией хим состава и твердости. Зернистый перлит, по сопоставлению с пластинчатым, улучшает обрабатываемость стали резанием, понижает твердость и крепкость при значимом повышении пластичности. К углеродистых сталей и чугунов 1 глава недочетам углеродистых инструментальных сталей относятся склонность к перегреву, низкая прокаливаемость, отсутствие теплостойкости. Из их изготавливают деревообделочный, слесарный, кузнечный, гравировальный инструмент, пуансоны, матрицы и т. п.

Каче­ственные и качественные инструментальные стали маркируются буковкой У (углеродистые инструментальные) и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в 10-х толиках процента, к примеру углеродистых сталей и чугунов 1 глава: У7, У8, У10, У12 – высококачественные и У7А, У8А, У10А, У12А – качественные. Буковка А в конце марки показывает на то, что сталь качественная.

4.2. Сероватые чугуны

Чугун – важный машиностроительный материал для литейного производства. Он как конструкционный материал обеспечивает возможность получения заготовок сложной формы и их низкую цена. Из широкого ряда параметров углеродистых сталей и чугунов 1 глава этого материала необходимо отметить сочетание виброустойчивости с высочайшей теплопроводимостью, также высшую механическую крепкость и неплохую износостойкость. Различают белоснежный чугун, в каком весь углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита. Этот чугун жесткий, хрупкий и имеет ограниченное применение.

Чугун, в каком углерод в значимой степени углеродистых сталей и чугунов 1 глава либо на сто процентов находится в свободном состоянии в виде графита, именуется сероватым.

Отбеленными именуют чугунные отливки, в каких поверхностные слои имеют структуру белоснежного чугуна, а сердцевина – сероватого. Высочайшая твердость поверхности (500НВ) обеспечивает неплохую сопротивляемость износу, потому из отбеленного чугуна отливают валки листопрокатных станов, шары мельниц и другие детали углеродистых сталей и чугунов 1 глава, которые должны владеть высочайшей износостойкостью.

Механические характеристики сероватого чугуна зависят от его структуры, приемущественно от графитной составляющей. Чугун можно рассматривать как сталь, пронизанную графитом, который играет роль надрезов и пустот. Как следует, механические характеристики будут зависеть от количества, размеров и формы графитных включений.

На процесс графитизации влияют хим состав и скорость остывания углеродистых сталей и чугунов 1 глава чугуна после заливки его в формы. Углерод и кремний усиливают графитизацию. Марганец и сера препятствуют графитизации и увеличивают способность чугуна к отбеливанию, т. е. к возникновению структурно-свободного цементита, в особенности в поверхностных слоях. Чем меньше скорость остывания чугуна в литейной форме, тем больше степень графитизации. В практических углеродистых сталей и чугунов 1 глава критериях скорость остывания определяется приемущественно площадью поперечного сечения отливки (шириной стены).

Зависимо от формы графитных включений и критерий их образования различают чугуны сероватые, прочные и ковкие (рис. 27).

Сероватый чугун с пластинчатым графитом маркируется знаками СЧ, после букв ставятся числа, указывающие среднее значение предела прочности при растяжении, Мпа ? 10 -1 (кгс углеродистых сталей и чугунов 1 глава/мм 2).

Ферритные и феррито-перлитные чугуны СЧ10, СЧ15, СЧ20 с большими либо средними пластинками графита (рис. 28, а) употребляют для слабо- либо средненагруженных деталей (строй колонны, фундаментные плиты, корпуса редукторов, насосов и т. п.). В ферритном чугуне СЧ10 зерна феррита разобщены пластинками графита, снижающими крепкость сплава, и, как надрезы, существенно уменьшают его углеродистых сталей и чугунов 1 глава пластичность. Феррито-перлитные чугуны имеют более высшую крепкость и твердость, потому что в их структуре меньше графита и находится более крепкая структурная составляющая – перлит (рис. 28, б).

Перлитные чугуны СЧ25, СЧ30, СЧ35, СЧ40, СЧ45 используют для ответственных деталей, работающих при больших статических (время от времени динамических) нагрузках (маховики углеродистых сталей и чугунов 1 глава, гильзы цилиндров, блоки движков, большие шестерни и т. п.). Структура этих чугунов – перлит и мелкопластинчатый графит (рис. 28, в). Обширное колебание значений предела прочности разъясняется размером, формой и нравом рассредотачивания пластинок графита, также размером зернышек перлита. Такую структуру чугун получает в итоге модифицирования.

Модифицирование проводится введением в расплав кремния в виде ферросилиция углеродистых сталей и чугунов 1 глава либо силикокальция. При всем этом чугун очищается от окислов и газов, измельчается его структура и увеличиваются механические характеристики (СЧ35, СЧ40, СЧ45). Чугуны с перлитной основой и мелкопластинчатым графитом на­зывают сероватыми измененными либо качественными.

Прочный чугун с шаровидным графитом (рис. 27, б) маркируется знаками ВЧ и цифрами, указывающими предел углеродистых сталей и чугунов 1 глава прочности при растяжении, Мпа ? 10 -1 и относительное удлинение (%). Чугуны ВЧ80-3, ВЧ70-3 имеют перлитную железную базу; ВЧ45-5 – перлитно-ферритную; ВЧ40-10, ВЧ42-12 – ферритную базу и, как следует, более высшую пластичность.

Прочный чугун получают введением в расплав 2-ух модификаторов: кремния и магния (либо церия). Кремний – графитизатор, а под воздействием магния графит воспринимает не пластинчатую, а шаровидную углеродистых сталей и чугунов 1 глава форму, меньше ослабляет железную базу чугуна и не является активным концентратором напряжений. Механические характеристики прочных чугунов можно повысить введением легирующих частей и термообработкой.

Ковкий чугун имеет хлопьевидную форму графита (рис. 27, в), его получают в итоге специального графитизирующего отжига отливок из белоснежного доэвтектического чугуна. Режим отжига состоит из 2-ух углеродистых сталей и чугунов 1 глава стадий (рис. 29).

При нагреве белоснежного чугуна (П + Л + Ц II ) выше полосы PSK (см. рис. 23 ) образуются аустенит и цементит; цементит при этой температуре распадается с образованием хлопьев графита (1-ая стадия графитизации) и структура чугуна будет аустенит и графит. Потом следуют остывание и выдержка при температуре несколько ниже полосы углеродистых сталей и чугунов 1 глава PSK (2-ая стадия графитизации). Если выдержка на 2-ой стадии графитизации была недостаточна, то распад перлитного цементита может протекать не до конца и чугун получит структуру перлит, феррит и графит (хлопьевидный). Полный распад цементита и получение структуры феррит и графит (хлопьевидный) просит долговременной выдержки (рис. 29).

Отжиг белоснежного чугуна на ковкий – операция углеродистых сталей и чугунов 1 глава долгая (8 – 10 часов на каждой стадии графитизации). Для сокращения времени и увеличения производительности печей на каждом производстве следует разрабатывать определенные технологические мероприятия.

Ковкий чугун маркируют знаками КЧ и цифрами, указывающими предел прочности при растяжении (кгс/мм 2) и относительное удлинение (%). Ферритные ковкие чугуны КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10 употребляют для отливок, эксплуатируемых углеродистых сталей и чугунов 1 глава при значимых динамических и статических нагрузках (кар­теры редукторов, ступицы, крюки, скобы, детали контактной сети, головки и наконечники рукавов тормозной магистрали). Из феррито-перлитных чугунов КЧ45-6, КЧ50-4, КЧ60-3, владеющих большей прочностью и некой пластичностью, изготавливают втулки, муфты, звенья и ролики цепей сборочного потока, вилки карданных валов и т. п углеродистых сталей и чугунов 1 глава. Ковкие чугуны используют приемущественно для производства маленьких тонкостенных (до 40 – 50 мм) деталей в отличие от прочных чугунов, которые употребляют для деталей большего сечения.

Термообработка стали

5.1. Общие сведения

Приступая к исследованию термообработки стали, следует держать в голове основное положение металловедения: характеристики металлов и сплавов зависят от их строения.

Тепловая (термическая) обработка металлов и сплавов углеродистых сталей и чугунов 1 глава – это технологический процесс, связанный с нагревом, выдержкой и остыванием, вызывающий изменение структуры сплава и, как следствие этого, изменение его параметров.

При нагреве стали выше критичной точки А 1 (727°С) перлит перебегает в аустенит. В каждом зерне перлита появляется несколько зернышек аустенита. Как следует, при переходе через критичную точку Ас углеродистых сталей и чугунов 1 глава1 происходит измельчение зерна стали.

В процессе остывания, когда аустенит перебегает в перлит, размеры зерна не меняются. Какими были зерна аустенита, такими будут и зерна перлита. Зерно стали, приобретенное в итоге той либо другой обработки, именуется реальным зерном. Все характеристики стали зависят только от размера реального зерна.

Стали с тонкодисперсной структурой имеют более углеродистых сталей и чугунов 1 глава высшую динамическую и усталостную крепкость, маленький порог хладноломкости. Укрупнение зерна в итоге высокотемпературного нагрева (перегрев стали) в два – трижды понижает ударную вязкость и предел выносливости и увеличивает порог хладноломкости.

Видманштеттова структура появляется вследствие остывания крупнозернистой стали из аустенитного состояния. При перекристаллизации в доэвтектоидной стали феррит, а углеродистых сталей и чугунов 1 глава в заэвтектоидной стали цементит вторичный выделяются не только лишь на границах, да и снутри зернышек аустенита (по плоскостям кристаллической решетки в местах разных кристаллических изъянов).

Видманштеттова структура имеет два соответствующих признака: крупнозернистость и определенную направленность пластинок феррита в доэвтектоидных либо цементита в заэвтектоидных сталях. Это признак перегрева стали, но перегретая сталь углеродистых сталей и чугунов 1 глава не всегда имеет видманштеттову структуру. Эта структура встречается в сложных по форме железных отливках (корпус автосцепки), сварных швах и других перегретых деталях при термической обработке. Такая структура – дефектная и в ответственных деталях недопустима, она должна быть устранена полным отжигом либо нормализацией.

Почти всегда при термообработке решающая роль углеродистых сталей и чугунов 1 глава в получении данной структуры и параметров стали принадлежит остыванию. Переохлаждение аустенита до температуры 700 – 550°С приводит к образованию эвтектоидной консистенции феррита и цементита различной дисперсности (размеров фаз). При малой степени переохлаждения (700 – 650°С) появляется крупнопластинчатая смесь феррита и цементита – перлит с твердостью НВ180 – 250. С ускорением остывания и степени переохлаждения количество ферритоцементитных пластинок углеродистых сталей и чугунов 1 глава возрастает, а их размеры и расстояния меж ними уменьшаются. При переохлаждении до 650 – 600°С появляется дисперсная (маленькая) структура – сорбит (твердость – НВ250 – 350), а до 600 – 550°С – мелкодисперсная (очень маленькая) структура – троостит (НВ350 – 450).

Если подогретую до аустенитного состояния сталь переохладить до 250 – 150°С (в каком-либо охладителе), то произойдет перестройка решетки гамма-железа углеродистых сталей и чугунов 1 глава в альфа-железо. Весь углерод, растворенный в аустените, остается в альфа-железе и жесткий раствор становится пересыщенным. Таковой пересыщенный жесткий раствор углерода в α - Fe именуется мартенситом. Мартенсит – основная структура закаленной стали, его твердость – HRC 62 – 64 ( HB 600 – 660).

Лишнее количество углерода искажает решетку альфа-железа, и она становится тетрагональной. Этим разъясняется повышение твердости. Степень искаженности углеродистых сталей и чугунов 1 глава (тетрагональности) и твердость тем выше, чем больше углерода в стали. Образование мартенсита происходит при температуре от Мн до Мк.

5.2. Операции термообработки

Отжигом именуется операция термообработки, связанная с нагревом стали, выдержкой и неспешным остыванием (с печью). Скорость остывания при отжиге угле­родистых сталей должна быть менее 100 – 200°С/ч, легированных – 30 – 40°С/ч углеродистых сталей и чугунов 1 глава. Ее регулируют остыванием печи с закрытой либо открытой дверью, с вполне либо отчасти выключенным подогревом.

Отжиг – операция подготовительная либо промежная. Основное предназначение ее – снятие внутреннего напряжения и улучшение либо исправление структуры металла (понижение твердости, увеличение пластичности, измельчение зерна, устранение ликвации (неоднородности), улучшение обрабатываемости резанием). Различают семь видов отжига.

Рекристаллизационныйотжиг (рис. 30, а) используют углеродистых сталей и чугунов 1 глава для снятия наклепа (после прохладной пластической деформации), восстановления пластичности и ударной вязкости.

Упрочнение металла под действием прохладной пластической деформации именуется наклепом, либо нагартовкой. В металле искажается кристаллическая решетка и появляется определенная ориентировка зернышек – текстура. Зерна деформируются, сплющиваются и из равноосных преобразуются в неравноосные (в виде лепешки, блина углеродистых сталей и чугунов 1 глава).

Исправление кристаллической решетки в процессе нагрева именуется возвратом, либо отдыхом. Твердость и крепкость металла при возврате несколько снижаются (на 20 – 30 %), а пластичность растет. При более высочайшей температуре происходит рекристаллизация – рост новых равноосных зернышек за счет начальных деформированных. После окончания рекристаллизации строение металла и его характеристики становятся прежними (которые он имел до углеродистых сталей и чугунов 1 глава деформации).

Рекристаллизационный отжиг углеродистых и низколегированных сталей проводится при температуре 550 – 700°С с выдержкой после прогрева от 0,5 до 1,5 ч, зависимо от состава стали.

Низкотемпературный отжиг (рис. 30, а) проводят для снятия внутреннего остаточного напряжения при температуре 600 – 650°С в течение не­скольких часов. Степень снятия напряжения определяется приемущественно температурой нагрева, а не временем выдержки углеродистых сталей и чугунов 1 глава. В итоге отжига миниатюризируется в особенности опасное остаточное растягивающее напряжение. Отжиг позволяет повысить наружные нагрузки, понижает склонность к хрупкому разрушению, увеличивает сопротивление вялости, выравнивает размеры и предутверждает коробление изделий.

Низкотемпературному отжигу подвергают отливки, поковки, сварные изделия и детали, в каких из-за неравномерного остывания и по другим углеродистых сталей и чугунов 1 глава причинам появилось внутреннее напряжение, которое, если его не убрать, может вызвать коробление и возникновение трещинок.

Гомогенизация(высокотемпературный, либо диффузионный отжиг) (рис. 30, б) применяется для устранения дендритной ликвации (неоднородности) в фасонных отливках приемущественно из легированных сталей. Ликвация увеличивает анизотропию параметров, карбидную неоднородность, понижает относительное удлинение и ударную вязкость.

Для ускорения диффузии и получения углеродистых сталей и чугунов 1 глава однородного (гомогенного) метал­ла создают нагрев до температуры 1100 – 1200°С с выдержкой после нагрева от 8 до 20 ч. В итоге такового высокотемпературного нагрева происходит насыщенный рост зерна. Перегрев устраняется дополнительным отжигом на мелкое зерно.

Диффузионный отжиг наращивает загрузку печного оборудования и расход горючего, сопровождается большенными потерями металла на окалину углеродистых сталей и чугунов 1 глава и является малопроизводительной операцией.

Полный отжиг, либо отжиг на мелкое зерно (рис. 30, в), проводится только для доэвтектоидных сталей при температуре на 30 – 50°С выше точки А 3. При всем этом время нагрева и длительность выдержки зависят от состава стали, типа нагревательной печи, метода укладки в печь и т. п.

Предназначение полного отжига – измельчение углеродистых сталей и чугунов 1 глава зерна, исправление структуры, наибольшее понижение твердости и увеличение пластичности, снятие внутреннего напряжения. При всем этом отжиге происходит полная фазовая перекристаллизация. Неспешное остывание обеспечивает распад аустенита при малых степенях переохлаждения, получение высочайшей пластичности и малой твердости. Мелкое изначальное зерно аустенита содействует получению при охлаждении тонкодисперсной структуры с равномерным углеродистых сталей и чугунов 1 глава рассредотачиванием феррита и перлита. Полному отжигу обычно подвергают сортовой прокат, поковки и отливки сложной формы. Эта операция долгая и малопроизводительная.

Изотермический отжиг (рис. 30, г) имеет преимущество перед полным – сокращается время отжига и выходит более однородная структура, потому что распад аустенита происходит при неизменной температуре во время выдержки, потому углеродистых сталей и чугунов 1 глава полный отжиг нередко подменяют изотермическим.

Неполный отжиг (рис. 30, д) употребляют для понижения твердости стали и улучшения обрабатываемости резанием. Заэвтектоидные стали полному отжигу с полной перекристаллизацией подвергать нельзя, потому что при неспешном охлаждении (ниже полосы ES ) из аустенитного состояния вторичный цементит выделяется по границам зернышек в виде сплошной сетки и углеродистых сталей и чугунов 1 глава сталь становится хрупкой. Заэвтектоидные стали подвергают только неполному отжигу с нагревом до 750 – 770°С (несколько выше А 1), выдерживают для прогрева по сечению и охлаждают. При таком нагреве в аустените остается огромное число нерастворившихся включений цементита, которые служат центрами кристаллизации при охлаждении во время аустенитно-перлитного перевоплощения. В итоге появляется структура зернистого углеродистых сталей и чугунов 1 глава перлита, твердость и крепкость понижаются, а пластичность существенно возрастает. Этот отжиг нередко именуют отжигом на зернистый перлит, либо сфероидизацией.

Для сокращения времени отжиг на зернистый перлит можно произвести с изотермической выдержкой. После нагрева сталь стремительно охлаждают до 650 – 680°С и выдерживают 1 – 3 ч. для распада переохлажденного аустенита и сфероидизации карбидов углеродистых сталей и чугунов 1 глава. Следующее остывание создают на воздухе. Сталь со структурой зернистого перлита обладает меньшей твердостью, лучшей обрабатываемостью резанием и наименее склонна к перегреву при закалке, потому инструментальные стали, как более твердые, должны поставляться со структурой зернистого перлита.

Доэвтектоидные стали отжигают на зернистый перлит для получения наибольшей пластичности перед прохладной обработкой давлением (штамповкой, волочением и углеродистых сталей и чугунов 1 глава т. п.). Нагрев при неполном отжиге до более высочайшей температуры (800°С) приводит к получению структуры пластинчатого перлита.

Повторяющийся , либо маятниковый, отжиг (рис. 30, е) используют для полной сфероидизации цементита и сфероидизации карбидной фазы легированных сталей. Этот вид отжига рекомендуется использовать для трудноотжигаемых высоколегированных сталей. Сталь пару раз попеременно нагревают углеродистых сталей и чугунов 1 глава выше А 1 на 10 – 15°С и охлаждают ниже А 1 на 10 – 15°С. Количество циклов нагрева и остывания находится в зависимости от хим состава стали. Пластинка карбида при каждом нагреве отчасти растворяется в аустените, а при охлаждении начинает расти. Растворяясь и подрастая, кристалл карбида из пластинчатой воспринимает зернистую форму – происходит углеродистых сталей и чугунов 1 глава его сфероидизация.

Нормализацией именуется операция термообработки, при которой сталь нагревают до аустенитного состояния, выдерживают и охлаждают на воздухе. По сопоставлению с отжигом она более производительна и экономна.

Нормализация связана с полной перекристаллизацией и у горячекатаной стали размельчает структуру, увеличивает циклическую крепкость, понижает порог хладноломкости.

Нормализация как промежная обработка подобна отжигу, ее используют углеродистых сталей и чугунов 1 глава для низкоуглеродистых сталей заместо полного отжига, но она не может поменять смягчающего отжига для среднеуглеродистых сталей, которые при охлаждении на воздухе имеют огромную твердость и крепкость. Ее нередко употребляют для общего измельчения структуры перед закалкой.

Поправить структуру заэвтектоидной стали можно только нормализацией. Она размельчает зерно, и при ускоренном охлаждении углеродистых сталей и чугунов 1 глава на воздухе цементит вторичный не успевает образовать грубую сетку по границам зернышек аустенита, а потом – перлита.

Время от времени нормализацию употребляют как окончательную обработку для получения структуры сорбита. Необходимо подчеркнуть, что скорость остывания на воздухе находится в зависимости от массы изделия и дела его поверхности к объему. Эти углеродистых сталей и чугунов 1 глава причины сказываются на структуре и свойствах нормализованной стали.

Закалка стали – основной упрочняющий метод термообработки кон­струкционных и инструментальных сталей. Закалкой именуется тепловая операция, связанная с нагревом стали выше температуры фазовых перевоплощений, выдержкой и следующим резвым остыванием (в каком-либо охладителе). Цель закалки – придание стали высочайшей твердости и прочности методом образования неравновесных углеродистых сталей и чугунов 1 глава структур: мартенсита либо бейнита (игловатого троостита).

Основными технологическими качествами при закалке стали являются закаливаемость и прокаливаемость. Закаливаемость – свойство стали получать высшую твердость в итоге закалки. Прокаливаемость – свойство стали принимать закалку на определенную глубину от поверхности.

Доэвтектоидные стали нагревают до температуры на 30 – 50°С выше критичной точки А 3 , т. е углеродистых сталей и чугунов 1 глава. выше полосы GS диаграммы. При таком нагреве начальная ферритно-перлитная структура преобразуется в аустенит, происходит полная перекристаллизация стали. Остывание со скоростью больше критичной приводит к мартенситному превращению (А ® М). Такая закалка именуется полной.

Эвтектоидные и заэвтектоидные стали подвергают неполной закалке, т. е. нагревают до температуры на 30 – 50°С выше углеродистых сталей и чугунов 1 глава критичной точки А 1 (линия PSK диаграммы на рис. 23). Эта температура неизменная, и интервал ее значений будет 760 – 780°С.

Для легированных сталей, содержащих особые карбиды, температура нагрева под закалку выбирается по справочнику зависимо от состава стали и намного превосходит критичные точки.

Скорость остывания стали после нагрева и выдержки оказывает решающее воздействие на итог закалки углеродистых сталей и чугунов 1 глава. Режим остывания должен быть таким, чтоб не появлялись огромные напряжения, приводящие к короблению изделия и образованию закалочных трещинок. Эти напряжения складываются из тепловых и структурных.

При закалке углеродистых и неких низколегированных сталей в качестве охлаждающей среды используют воду и водные смеси. Прохладная вода – самый дешевенький и углеродистых сталей и чугунов 1 глава насыщенный охладитель. К недочетам воды относится образование «паровой рубашки». Не считая того, с повы­шением температуры воды резко понижается ее охлаждающая способность. Стабильность охлаждающей возможности воды достигается при использовании струйного либо душевого (спрейерного) остывания. Для крупногабаритных изделий (рельсы, трубы и т. п.) применяется водовоздушная охлаждающая среда – смесь воды с воздухом, подаваемая углеродистых сталей и чугунов 1 глава в камеру под давлением через форсунки (водяной туман).

Для легированных сталей при закалке используют минеральное масло. Оно не изменяет охлаждающей возможности при нагреве (20 – 150°С), не образует «паровой рубашки». Перепад температуры меж поверхностью и центром изделия при закалке в масле меньше, чем при охлаждении в воде, а как следует, меньше углеродистых сталей и чугунов 1 глава тепловое напряжение. Недочетами масла, как охладителя, при закалке являются образование пригара на поверхности изделия, утрата со временем закаливающей возможности (загустевшее масло просит подмены), легкая возгораемость. Различают четыре главных метода закалки.

Закалка в одном охладителе . Изделия из печи по сборочному потоку (транспортеру) поступают в закалочный бак с охлаждающей углеродистых сталей и чугунов 1 глава средой, где и находятся до полного остывания (рис. 31, а). Этот метод применяется для изделий обычных форм, сделанных из углеродистых (остывание в воде) и легированных (остывание в масле) сталей, и является обычным и более всераспространенным методом как в единичном, так и в массовом производстве. Недочетом его будет то, что в итоге большой различия углеродистых сталей и чугунов 1 глава значений температуры нагретого металла и охлаждающей среды в закаленной стали наряду со структурным появляется существенное тепловое напряжение, вызывающее коробление детали, возникновение трещинок и других изъянов.

Прерывающаяся закалка (в 2-ух охладителях). Изделие поначалу стремительно охлаждают до 400 – 300°С в воде, а потом для окончательного остывания переносят в масло – «через воду – в углеродистых сталей и чугунов 1 глава масло». В мартенситном интервале температур сталь охлаждается более медлительно, что содействует уменьшению закалочного напряжения (рис. 31, б).


udarenie.html
udari-primenyaemie-v-nastolnom-tennise.html
udarnaya-protivotankovaya-rota-krasnij-medved-sili-soyuznikov-na-vostochnom-fronte-yanvar-1944-fevral-1945-gg.html