31. Технология термической обработки стали. Отжиг первого рода.

Режим термической обработки включает в себя следующие составляющие: скорость нагрева, температуру нагрева, продолжительность выдержки, скорость охлаждения.

Скорость нагрева выбирается в зависимости от теплопроводности стали и формы детали.

Температура нагрева зависит от состава стали и вида термообработки.

Продолжительность выдержки зависит главным образом от размеров деталей и условий нагрева.

Скорость охлаждения обычно задают охлаждающей средой (охлаждение в печи, на воздухе, в масле, в воде, в специальных средах).

Отжиг 1-го рода — без фазовой перекристаллизации — применяется для приведения металла в более равновесное структурное состояние: снимается наклёп, понижается твёрдость, возрастают пластичность и ударная вязкость, снимаются внутренние напряжения (в связи с процессами отдыха и рекристаллизации).

32. Отжиг второго рода.

Термообработка, направленная на получение равновесной структуры в металлах и сплавах, испытывающих фазовые превращения. При отжиге второго рода нагрев и последующее охлаждение может вызвать как частичную, так и полную замену исходной структуры. Отжиг второго рода может быть полным и неполным.  Полный отжиг сопровождается полной перекристаллизацией. При неполном отжиге структурные превращения происходят не полностью, с частичным сохранением исходной фазы.

33. Закалка стали (выбор температуры закалки, время нагрева, защита стали от окисления и обезуглероживания).

 Это термообработка, направленная на получение в сплаве максимально неравновесной структуры и соответственно аномального уровня свойств. Любая закалка включает в себя нагрев до заданной температуры, выдержку и последующее быстрое резкое охлаждение. 

Выбор температуры закалки.

Температура нагрева стали для закалки зависит в основном от химического состава стали. При за­калке доэвтектоидных сталей нагрев следует вести до температуры на 30 - 50° выше точки АС3 .

Для заэвтектоидной ста­ли наилучшая температура закалки — на 20—30° выше АС1.

Окисление и  обезуглероживание стали ха­рактеризуются образованием окалины (окислов) на поверхности дета­лей и выгоранием углерода в поверхностных слоях. Этот вид брака термической обработкой неисправим. Если позволяет припуск на механическую обработку, окисленный и обезуглероженный слой нужно удалить шлифованием. Чтобы предупредить этот вид брака, детали рекомендуется нагревать в печах с защитной атмосфе­рой.

34. Скорость охлаждения при закалке. Закаливаемость и прокаливаемость стали. Способы закалки.

Скорость охлаждения.

Для получения структуры мартенсита требуется переохладить аустенит путем быстрого охлаждения ста­ли, находящейся при температуре наименьшей устойчивости аусте­нита, т. е.при 650—550° С.В зоне температур мартенситного превращения, т.е. ниже 240°С, наоборот, выгоднее применять замедленное охлаждение, так как образующиеся структурные напряжения успевают выровняться, а твердость образовавшегося мартенсита практически не снижается.

Закаливаемость показывает способность стали к повы­шению твердости при закалке. Закаливаемость стали зависит в основном от содержания в ней углерода. 

Прокаливаемость стали характеризуется ее способ­ностью закаливаться на определенную глубину. При закалке по­верхность детали охлаждается быстрее, так как она непосредствен­но соприкасается с охлаждающей жидкостью, отнимающей тепло. Прокаливаемость стали зависит от критической скорости за­калки: чем ниже критическая скорость, тем на большую глубину прокаливаются стальные детали. Прокаливаемость стали можно определить по излому, по микроструктуре и по твер­дости.

Способы закалки

• Закалка в одном охладителе — нагретую до определённых температур деталь погружают в закалочную жидкость, где она остаётся до полного охлаждения.

• Прерывистая закалка в двух средах — этот способ применяют при закалке высокоуглеродистых сталей. Деталь сначала быстро охлаждают в быстро охлаждающей среде (например воде), а затем в медленно охлаждающей (масло).

• Струйчатая закалка заключается в обрызгивании детали интенсивной струёй воды и обычно её применяют тогда, когда нужно закалить часть детали.

• Ступенчатая закалка — закалка, при которой деталь охлаждается в закалочной среде, имеющей температуру выше мартенситной точки для данной стали.

• Изотермическая закалка - необходимо выдерживать сталь в закалочной среде столько времени, чтобы успело закончиться изотермическое превращение аустенита.