- •Теория термообработки.
- •Практика термообработки сталей.
- •1. Полный отжиг
- •2. Изотермический отжиг.
- •3. Нормализация.
- •4. Патентирование.
- •2. Нормализация.
- •Закалка сталей.
- •Способы закалки.
- •Поверхностная закалка.
- •Отпуск стали.
- •Химико-термическая обработка (хто).
- •Хто делится на:
- •1. Цементация стали
- •1. Высокотемпературная закалка
- •Азотирование.
- •Легированные и специальные стали.
- •Влияние легирующих элементов на полиморфное превращение в сталях.
- •Взаимодействие легирующих элементов с железом и углеродом.
- •Исключения (маркировка для служебного пользования).
- •Конструкционные стали.
- •Выбор стали для деталей конструкционного назначения.
- •Низкоуглеродистые цементуемые стали.
- •Среднеуглеродистые цементуемые стали.
- •Высокоуглеродистые пружинные, рессорные стали.
- •Стали для холодной штамповки.
- •Дфмс – двухфазные мартенситные стали.
- •Высокопрочныестали
- •Низкоуглеродистые стали
- •Среднеуглеродистые стали.
- •Стали для режущего инструмента.
- •1. Стали с повышенной вязкостью.
- •Коррозионностойкие стали
- •Термообработка хромистых сталей.
- •Alи его сплавы.
- •Термообработка алюминиевых сплавов.
- •Гомогенизация алюминиевых сплавов.
- •Отжиг на рекристаллизацию.
- •Отжиг для снятия внутренних напряжений.
- •Упрочняющая термообработка алюминиевых сплавов.
- •Сплавы, не упрочняемые термообработкой.
- •Сплавы Al c Mn(аМц).
- •Сплавы Al c Mg(аМг).
- •Сплавы, деформируемые и упрочняемые термообработкой. Сплавы Al– Cu– Mg.
- •Сплавы Al– Si– Mn.
- •Сплавы Al– Zn– Mg– Cu.
- •Сплавы Al– Cu– Mn.
- •Сплавы Al– Zn– Mg.
- •Сплавы ак.
- •СплавыAl – Li – Cu, Al – Li – Mg.
- •Специальные алюминиевые сплавы.
Дфмс – двухфазные мартенситные стали.
Низкий предел текучести, высокий предел прочности.
Химический состав:
пластичность 0,03-0,06% С, 0,5% Cr, 0,2% Mn, 0,5-1,5% Si. Сталь с таким химическим составом после охлаждения, после горячей прокатки или после специальной термообработки, которая заключается в быстром охлаждении с температурой между точками Ас1 и Ас3, имеет структуру Феррит + Мартенсит (М – 10-30%). Феррит обеспечивает высокую пластичность, низкий предел текучести. Мартенсит обеспечивает высокий предел прочности ( =0,5 – 0,6). В исходном состоянии сталь обладает высокой пластичностью, но после холодной деформации, упрочнение затрагивает главным образом ферритную структуру, т.е. происходит быстрое упрочнение металла. В результате получается готовое изделие с высокой прочностью, поэтому из этих сталей делают такие изделия, как колесные диски для грузовиков, бамперы, лонжероны, рамы. Самые дешевые марки 09Г2С, 03ХГЮ, 06ХГС.
Высокопрочныестали
К ним относятся стали с σв > 1400-1500 мПа. Самые прочные достигают σв=3000 мПа.
Так же обладают высоким пределом текучести σт > 1350-1400 мПа, т.е. стали - высокопластичные. Высокопрочные стали применяются в авиации и ракетной технике, т.к. они позволяют при заданной прочности снизить вес конструкции. Чтобы получить высокую прочность необходимо провести соответствующее легирование, обеспечить высокую чистоту металла, получить структуру за счет термообработки, которая обеспечивала бы заданные характеристики. Высокую прочность, твердость можно получить и в обычных углеродистых сталях после закалки и низкого отпуска, но при этом такая сталь обладает высокой хрупкостью, т.е. не может сопротивляться ударным нагрузкам. Поэтому такие стали отнести к высокопрочным можно лишь условно. К высокопрочным сталям относят те стали, которые обладают высоким сопротивлением к хрупкому разрушению К1С=200-300 кДж/м².
Для повышения вязкости стали, в нее обычно вводят большое количество Ni, Mo, Mn. Для повышения прокаливаемости сталь должна содержать Cr, Si. Для образования упрочняющих интерметаллидных фаз добавляют Ti, Al, W. Несмотря на то, что С – самый сильный упрочнитель, повышение его концентрации ведет к снижению вязкости. Поэтому содержание С <0,3-0,4%. А в некоторых сталях, где требуется высокий запас вязкости содержание С <0,03%. Многие марки сталей выплавляют таким образом, чтобы добиться в них повышенного содержания азота. Азот вместе с углеродом образует в сталях карбиды, которые эффективно упрочняют сталь. В зависимости от химического состава и свойств высокопрочные стали делят на несколько групп:
НУС – низкоуглеродистые стали.
СУС – среднеуглеродистые стали.
ВУС – высокоуглеродистые стали.
МСС – мартенситностареющие.
МАС – стали с метастабильным аустенитным состоянием.
Низкоуглеродистые стали
К низкоуглеродистым относятся стали с содержанием углерода 0,1-0,15% .
Для повышения вязкости в сталь вводят 1-2% Mn.
Для повышения прокаливаемости в сталь вводят 0,5-1% Cr.
Низкоуглеродистые стали подвергают закалке (500-600º С) и низкому отпуску.
После термообработки получается отпущенный мартенсит. Упрочнение происходит за счет образования карбидов, нитридов, а также интерметаллидных фаз.
Самая дешевая сталь – 14Г2АФ.
Самая дорогая – 14ХГН2МДАФ.
Предел прочности в сталях σв<1000-1500 мПа.