17. Классификация видов термической обработки стали

Термическая обработка металлов, процесс обработки изделий из металлов и сплавов путём теплового воздействия с целью изменения их структуры и свойств в заданном направлении. Термическая обработка металлов подразделяется на собственно термическую, заключающуюся только в тепловом воздействии на металл, химико-термическую, сочетающую тепловое и химическое воздействия, и термомеханическую, сочетающую тепловое воздействие и пластическую деформацию. Собственно термическая обработка включает следующие виды: отжиг 1-го рода, отжиг 2-го рода, закалку без полиморфного превращения и с полиморфным превращением, старение и отпуск.

18. Образование аустенита.

АУСТЕНИТ – структурная составляющая углеродистых и легированных сталей и чугунов, возникающая при термической обработке сплавов. В углеродистых сталях в равновесном состоянии аустенит существует только при высоких температурах, начиная с 723°. Максимальное содержание углерода в аустените составляет 1,7% и соответствует температуре 1130° С. Аустенит имеет форму полиэдрических зерен, размеры которых увеличиваются в процессе выдержки при высоких температурах.При понижении температуры аустенит распадается на феррит и цементит (Fe3C) и имеет вид полосчатой структуры из полосок феррита и цементита. Аустенит имеет гранецентрированную кубическую структуру, т.е. в элементарной кубической ячейке атомы железа расположены в вершинах и центрах граней. Легированные аустенитные стали имеют повышенную прочность и химическую стойкость при высоких температурах по сравнению с обычными углеродистыми сталями.

19. Закаливаемость и прокаливаемость стали.

Под закаливаемостью понимают способность стали приобретать высокую твердость после закалки. Такая способность зависит главным образом от содержания углерода в стали: чем больше углерода, тем выше твердость. Если в углеродистой стали содержание углерода будет меньше 0,3% (сталь 20, Ст3), то такая сталь уже не закалится. Под прокаливаемостью понимают глубину проникновения закаленной зоны, т. е. свойство стали закаливаться на определенную глубину от поверхности. Если, например, сверло диаметром 50 мм, изготовленное из инструментальной углеродистой стали, закалить в воде, а затем замерить твердость его в поперечном сечении, то окажется, что во внутренней зоне, расположенной вдоль оси сверла (сердцевине), твердость будет почти такой же, как до закалки, в то время как в наружной зоне, расположенной у поверхности, твердость резко повысится. Для улучшения прокаливаемости в сталь вводят марганец, хром, никель, молибден и др. элементы.

20. Отпуск.

Отпуск является окончательной термической обработкой. Это обработка закаленных сплавов - нагрев (ниже нижней критической точки), выдержка и охлаждение. Целью отпуска является изменение строения и свойств закаленной стали: повышение вязкости и пластичности, уменьшение твердости, снижение внутренних напряжений. Различают три вида отпуска: 1) Низкий отпуск с температурой нагрева Тн = 150 + 300 °С. В результате его проведения частично снимаются закалочные напряжения. 2) Средний отпуск с температурой нагрева Тн = 300 + 450 °С. Получают хорошеую упругостью и вязкостью. 3) Высокий отпуск с температурой нагрева Тн = 450 + 650 °С. Получают структуру, сочетающую достаточно высокую твердость и повышенную ударную вязкость.