15.Виды химико-термической обработки металлов, сущность процесса.

Химико-термической обработкой называют обработку , заключающуюся в сочетании термического и хим воздействия с целью изменения состава и, структуры и св-в поверхностного слоя детали в необходимом направлении. При этом происходит насыщение металлического материала соответствующим элементом (C,N,B,Al,Cr,Si,Ti и др) путем его диффузии в атомарном состоянии из внешней среды при высокой температуре. ХТО включает следующие основные взаимосвязанные стадии:1)образование активных атомов в насыщающей среде и диффузию их к поверхности обрабатываемого металла;2)адсорбция образовавшихся активных атомов поверхностью насыщения;3)диффузию-перемещение адсорбированных атомов внутри метала.

16.Отжиг стали, режимы, виды и технология отжига.

Отжиг 1 рода применяется для снятия или остаточных деформаций(нагрев стали ниже температуры фазовых превращений с последующим медленным охлаждением в печи иногда этот метод называют рекристаллизационнйы),550-600градусов.

Отжиг 2 рода применяется для устранения структурной неоднородности стали (нагрев выше температуры фазовых превращений с последующим медленном охлаждении в печи способств. ,для повышения пластичности и вязкости).

Дифракционный отжиг применяют для отливок и слидок, для выравнивания химического состава по всему объему1100-1200градусов выдержка 15-20часов, затем температуру понижают до 800-850 градусов, затем охлаждают на воздухе.

-Нормализация тоже самое, что и отжиг, но охлаждение происходит на воздухе.

17.Режимы и назначение закалки, технология закалки. ЗАКАЛКА- применяется для ↑ прочности и износа стойкости изделия. Она заключается, в нагреве стали выше температурных фазовых превращений с последующим резким охлаждением, охладители: вода, водные растворы солей и щелочей, минеральное и машинное масло. Параметры: 1) τ нагрева ν нагрева 2) τ выдержки ν охлаждения 3) τ охлаждения.

рисунок

Нагрев и охлаждение железоуглеродистых сплавов вызывают у них фазовое превращение 4-ёх типов:

1) Диффузное превращение П→А при нагреве выше температуры фазовых превращений Ас₁. 2)Диффузное превращение А→П при охлаждение ниже линии Ас₁. 3) Бездиффузное превращение А→Мартенсит при быстром охлаждении ниже температуры мартенситного превращения Mn≈200⁰с. 4) М→П(Ф+К) смесь при его нагреве.

Мартенсит- перенасыщенный раствор углерода в α железе.

рисунок

Закалка: а) непрерывная закалка, в мягких охлаждённых средах для образования трещин и коробления.

доэвтектоидная- t_зак= Ас₃+(30⁰+50⁰)

заэвтектоидная- t_зак= Ас₁+(30⁰+50⁰)

у-8 t_зак= 723⁰+(30⁰+50⁰)

ст50 t_зак= 850⁰+(30⁰+50⁰)

б) ступенчатая закалка или прерывистая, применяется при закалке режищего и мерительного инструмента с целью снижения внутреннего напряжений. 1ступень- масло при температуре 180..250, 2ступень- охлаждение на воздухе

ν_охл= 200…1000⁰с/сек

18.Виды и технология отпуска стали. Отпуск- применяют для приведения изделия в зафиксированное равновесное состояние, нагрев стали ниже температуры фазовых превращений.

рисунок

Отпуск трёх видов: 1) Низкотемпературный (низкий) при 180-250⁰с, для снятия внутренних напряжений при сохранение высокой твёрдости и износостойкости, подвергаются режущие и мерительные инструменты. 2) Среднетемпературный (средний), при 350-450⁰с, служит для создания высоких пределов прочности и упругости, подвергаются рессоры и пружины. 3) Высокотемпературный (высокий), при 500-600⁰с, предназначен для наибольшей вязкости при достаточной прочности подвергаются детали механизмов, работающие при циклических нагрузках

19.Прессование и волочение, сущность, схема процесса, продукция. Прессование- заключается в выдавливании заготовки, находящейся в замкнутой форме, через отверстие матрицы, при этом форма поперечного сечения выдавленной части заготовки пропорционально или равно отверстию матрицы. Прессование бывает: прямое и обратное.

рисунок

Продукция получаемая методом прессования: 1) прутки ø 5…250 мм 2) проволока ø 5…10 мм 3) трубы ø 20…400, δ_ст до 12 мм

Волочение- заключается в протягивании в холодном состоянии заготовки через сужающуюся полость (отверстие) матрицы, при этом площадь поперечного сечения заготовки ↓ и получаем форму поперечного сечения, отверстие матрицы.

Для получения профилей необходимо размеров, производят волочение за несколько проходов через ряд постепенно ↓ отверстий.

Изготавливают из стали и цветных металлов: 1) проволоку ø 0,001 до 10 мм 2) калиброванные прутки ø 3….150 мм 3) трубы ø до 400 мм

рисунок

20.Диаграмма изотермического превращения аустенита на примере стали У7. Изотермические- превращения, которые происходят при постоянных температурах, лежащих ниже температуры Ар₁ (ниже 723, аустенит не сохраняется при комнатной температуре). И при температуре ↓ 723 аустенит претерпевает изотермические превращения.

700 680 680 600

……….200⁰с

охлаждение

Кинетические кривые строятся с координатами.

Превращение аустенита: по вертикале- количество распавшегося аустенита в единицу времени

рисунок

а₁,а₂,а₃- начало аустенитного превращения. σ₁,σ₂,σ₃- конец (окончание) аустенитного превращения

Диаграмма: (координаты: температура и время)

n

c перентные

m превращения

рисунок