- •Материаловедение и технология материалов
- •Часть II. Материаловедение
- •Материаловедение и технология материалов
- •Часть II. Материаловедение
- •Введение
- •Содержание
- •Практическая работа №7
- •Теоретическая часть
- •Кристаллографические обозначения атомных плоскостей и направлений
- •Расчет теоретической плотности кристаллических веществ
- •Сведения об атомных весах и плотности металлов
- •Формулы для расчета объема элементарной ячейки
- •Теоретическая часть
- •Содержание отчета
- •Виды диаграмм растяжения металлических материалов с различным типом кристаллических решеток
- •Испытания на твердость
- •Деформация
- •Фазы и структура в металлических сплавах
- •Диаграммы состояния двойных систем
- •Метод построения диаграмм состояния
- •Правило отрезков
- •Диаграмма состояния системы с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии
- •Диаграмма состояния системы с механической смесью компонентов в твердом состоянии
- •Диаграмма состояния системы с образованием ограниченных твердых растворов
- •Диаграмма состояния системы с химическим соединением
- •Диаграмма состояния системы, компоненты которой претерпевают полиморфные превращения
- •Диаграмма состояния сплавов, образующих ограниченные твердые растворы и претерпевающих перитектическое превращение
- •Пример выполнения практической работы «Построение и анализ диаграмм состояния двойных систем»
- •Работа №10
- •Теоретическая часть
- •Компоненты и фазы в железоуглеродистых сплавах
- •Основные линии и точки на диаграмме железо – углерод
- •Анализ процессов охлаждения железоуглеродистых сплавов различного состава
- •Пример кристаллизации сплава
- •На структуру железо-углеродистых сплавов
- •Превращения в стали при нагреве и охлаждении
- •Отжиг стали
- •Нормализация
- •Закалка стали
- •Отпуск стали
- •Старение
- •Нормализация
- •Термомеханическая обработка
- •Отжиг I рода
- •Отжиг II рода
- •Нормализация
- •Закалка
- •Способы закалки
- •Отпуск закаленных сталей
- •Работа №12
- •Часть II. Материаловедение.
Отжиг
I
рода Отжиг
II
рода Низкотемпературный
отпуск Высокотемпературный
отпуск Среднетемпературный
отпуск Закалка
в одном охладителе Прерывистая
закалка Ступенчатая
закалка Изотермическая
закалка Закалка
с самоотпуском Поверхностная
закалка Закалка
с индукционного нагрева Закалка
с газопламенным нагревом Диффузная
металлизация БорированиеНормализация
Термомеханическая обработка
Отжиг I рода
Уменьшение
напряжений Рекристаллизация Диффузия
Тотж
= 160 – 170ºС Тотж
= 680 – 730 ºС
Тотж
= 1100 – 1200
ºС
Отливки,
полуфабрикаты после проката и ковки,
холоднодеформированные полуфабрикаты,
сварные соединения, закаленные изделия Деформированные
полуфабрикаты или детали (наклеп) Слитки
или отливки (внутри кристаллическая
ликвация)
Отжиг II рода
мелкозернистый Легированные
стали Сортовой
прокат, поковки, фасонные отливки Тнагр
= Ас3
+
(30 - 50 ºС) Тизотерм.
выдержки
=
Ас3
-
(100 - 150 ºС)
Обработка
штамповок, заготовок, инструмента и
других изделий небольших размеров
Ф+П
измельчение
зерна П, ↓НВ Ф+П
+ П+КII
перекристаллизация
П+КII 750
-760 ºС для эвтектоидной стали. 770
– 790 ºС для заэвтектоидной стали 770
-820º С для легированной эвтектоидной
стали Ппл
Пзерн
Нормализация
Тип стали, изделие |
Назначение нормализации |
|
вместо отжига (улучшает поверхность при обработке резанием) вместо закалки с высоким отпуском (уменьшается деформации) для устранения цементитной сетки
нормализация + высокий отпуск вместо отжига для исправления структуры. вместо отжига |
Закалка
Прокаливаемость Способность
стали получать закаленный слой с
мартенситной или трооститно-мартенситной
структурой и высокой твердостью на ту
или иную глубину. Прокаливаемость
определяется критической скоростью
охлаждения, зависящей от состава стали.
Закаливаемость Это
способность стали принимать закалку,
т.е. приобретать при закалке детали
высокую твердость. Закаливаемость
определяют содержанием углерода в
стали
Дефекты: Неполная
закалка Коробление,
закалочные трещины, изменение формы
изделия. Перегрев Мягкие
пятна на поверхности детали. Окисление
и обезуглероживание поверхности
изделия.
Подвергают
все стали для повышения твердости,
износостойкости, прочности.
Способы закалки
Повышается
пластичность – используется для плавки
изделий
1
– закалка в одном охладителе 2
– прерывистая закалка
Детали
из углеродистых сталей небольшого
сечения (10 – 12 мм) и легированных сталей
Охлаждение
прерывают когда Тсер
›Тпов
› Мн
Отпуск за счет выравнивания температуры
изделия (самоотпуск закаленных
поверхностных слоев), сердцевина вязкая. Зубила,
керны, молотки А→Бниж
+ Аост (10 – 20%) обеспечивает ↑ конструкционной
прочности
Легированные
стали
Закалка
с индукционного нагрева Закалка
с газопламенным нагревом Нагрев,
в следствии теплового действия тока
высокой частоты в изделии, помещенном
в переменном магнитном поле ↑σв,
НВ в 2 – 3 раза ↑, хрупкость Углеродистые
стали (не более 0,4 %С) Структура Мелкоигольчатый
или бесструктурный мартенсит Нормализация
+ закалка ТВЧ Крупные
изделия (прокатные валки, валы и т.д.) Толщина
закаленного слоя 2 – 4 мм HRC
50 - 56 Газы 1.
ацетилен 2.
керосин 3.
природный Структура Мартенсит,
троосто-мартенсит Нагревают
газовым пламенем Тнагр = 2400 - 3150
ºС