Назначение и виды термической обработки

05

мая

Новости
Назначение и виды термической обработки


Термическая обработка металла заключается в нагреве металла до определенной температуры, выдержке его при этой температуре и последующем охлаждении. Проведение термической обработки сопровождается изменением свойств металла в связи с изменением его структуры.

Назначение и виды термической обработкиПравильное понимание и толкование процессов термической обработки основано на знании диаграммы железо — углерод, которая для стали в несколько упрощенном виде приведена на рис. 1. По вертикальной оси диаграммы (ось ординат) отложена температура стали, а по горизонтальной оси (ось абсцисс) — содержание углерода. Стали, содержащие от 0 до 0,8 % углерода, называют доэвтектоидными, а стали с 0,8—2,14 углерода — заэвтектоидными.


Точка S с 0,8 % углерода соответствует эвтектоидной стали.

Проследим за охлаждением расплава стали по диаграмме. Выше линии АС находится жидкий расплав (раствор) железа и углерода. Начиная с температуры, соответствующей линии АС, у стали с любым содержанием углерода (до 2,14 %) в жидком расплаве начинают возникать кристаллы твердого раствора углерода в g-железе. Между линиями АС и АЕ образование аустенита заканчивается. До линий GS и SE происходит простое охлаждение аустенита.

Немного ниже линии GS у доэвтектоидных сталей начинается перекристаллизация аустенита с выделением феррита, представляющего собой твердый раствор углерода в а-железе и имеющего объемно-центрированную решетку. На линии PS выделение его заканчивается. Несколько ниже линии PS из аустенита выделяется цементит (Fe3С) — химическое соединение железа с углеродом. Ниже линии PSK как у доэвтектоидных, так и у заэвтектоидных сталей происходит (при постоянной температуре) эвтектоидное превращение, заключающееся в выделении смеси феррита и цементита, называемой перлитом. В эвтектоидной точке S весь аустенит переходит в перлит.

Таким образом, в доэвтектоидных сталях (например, в стали с содержанием 0,4 % углерода) в качестве структурных элементов получают феррит и перлит; в заэвтектоидных (например, с 1,2 % углерода) —цементит и перлит; в эвтектоидных (с 0,8 % углерода) — перлит. Нужно иметь в виду, что перечисленные структуры образуются при весьма низкой скорости охлаждения. При повышении температуры процессы превращения пойдут в обратном направлении.

При термической обработке стали нужно знать температуры, при которых в ней происходят те или иные превращения. Эти температуры называют критическими. Положение критических точек (температур) для любой углеродистой стали определяют из диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов. Для удобства критические температуры стали условно обозначают буквой А с цифрой внизу, указывающей характер превращения.

Наиболее важными критическими температурами являются следующие: А1 —линия PSK диаграммы, А3— линия GS и Аст — линия ES диаграммы. Точку А1называют нижней критической температурой, а точки А3 и Аст — верхними критическими температурами. Кроме этих главных критических температур, имеются еще две: А2, показывающая магнитное превращение в стали (для углеродистой стали равна 768 °С), и А4, при которой твердый раствор углерода в d-железе переходит в аустенит (на диаграмме для упрощения не показана).

При волочении, как уже отмечалось выше, металл упрочняется и изменяет свою пластичность. С достижением определенной степени суммарного обжатия продолжение волочения невозможно, так как металл становится хрупким. Дальнейшая протяжка этого металла может быть осуществлена лишь после проведения термической обработки.

Некоторые заданные свойства у металла могут быть по^ лучены только термической обработкой. При необходимости обеспечения требуемых свойств термическую обработку производят на готовом размере. В отдельных случаях необходимо проводить волочение в горячем состоянии (например, труднодеформируемых сплавов).

Таким образом, термическая обработка может предшествовать волочению, проводиться после него или сопутствовать ему. Наиболее распространенными видами термической обработки металла являются отжиг, патентирование, нормализация, закалка и отпуск.



Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Информация

Комментировать статьи на нашем сайте возможно только в течении 1 дней со дня публикации.