увеличением углерода в стали прочность увеличивается, плотность уменьшается, пластичность уменьшается, хрупкость увеличивается.
Виды отжига
Отжиг первого рода. К нему относится диффузионный и рекристаллизационный отжиг.
Рекристаллизационный отжиг – это отжиг который снимает внутренние напряжения в отливках от неравномерного охлаждения их частей, а также в заготовках, обработанных давлением (прокаткой, волочением, штамповкой) при температурах ниже критических.
Диффузионный отжиг. Выравнивание состава в зернах аустенита достигается диффузией углерода и других примесей в твердом состоянии, наряду с самодиффузией железа.
Отжиг второго рода. Это отжиг металлов и сплавов, испытывающих фазовые превращения в твердом состоянии при нагреве и охлаждении. Проводится для сплавов, в которых имеются полиморфные или эвтектоидные превращения, а также переменная растворимость компонентов в твердом состоянии.
Неполный отжиг. Связан с фазовой перекристаллизацией лишь при температуре выше температуры фазовых превращений; он применяется после горячей обработки давлением, когда у заготовки мелкозернистая структура.
Полный отжиг. Назначение его – улучшение структуры стали для облегчения последующей обработки резанием, штамповкой или закалкой, а также получение мелкозернистой равновесной перлитной структуры в готовой детали.
Фазовая перекристаллизация. Нагревая до температуры выше температуры фазовых превращений, выдерживают при этой температуре и охлаждают. После такого отжига уменьшается прочность и твердость стали.
Поверхностная закалка. Эта закалка индукционным нагревом током высокой частоты или нагревом лазерным лучом
Изотермическая закалка. основана на изотермическом распадении аустенита; охлаждение ведется не до комнатной температуры, а до температуры несколько выше начала мартенситного превращения (200-300°, в зависимости от марки стали). В качестве охладителя используют соляные расплавы или нагретое до 200-250° масло.
Низкий отпуск. При низком отпуске (нагрев до температуры 200-300°) в структуре стали в основном остается мартенсит, который, однако, изменяется решетку.
Средний отпуск. При среднем (нагрев в пределах 300-500°) и высоком (500-700°) отпуске сталь из состояния мартенсита переходит соответственно в состояние троостита или сорбита.
Высокий отпуск. При высоком отпуске сталь получает наилучшее сочетание механических свойств, повышение прочность, пластичность и вязкость.
Виды химико-термической обработки
Цементация. Это процесс поверхностного насыщения малоуглеродистой стали углеродом.
Азотирование. Состоит в насыщении поверхностных слоев стали азотом, что повышает износоустойчивость, твердость поверхностного слоя, предел усталости и стойкость против коррозии.
Цианирование. Заключается в одновременном насыщении поверхностного слоя углеродом и азотом. Назначением цианирования являются повышение поверхностной твердости, предела усталости и износоустойчивости деталей из конструкционных сталей;
Высокотемпературная термообработка. Сущность высокотемпературной термомеханической обработки заключается в нагреве стали до температуры аустенитного состояния (выше А3). При этой температуре осуществляют деформацию стали, что ведет к наклепу аустенита. Сталь с таким состоянием аустенита подвергают закалке (рис. 2.1 а).
Низкотемпературная термообработка. Сталь нагревают до аустенитного состояния. Затем выдерживают при высокой температуре, производят охлаждение до температуры, выше температуры начала мартенситного превращения (400…600oС), но ниже температуры рекристаллизации, и при этой температуре осуществляют обработку давлением и закалку (рис. 2.1б).
Кремний и марганец вводится для раскисления стали, соединяется с кислородом закиси железа, в виде оксидов переходят в шлак , но какое-то количество их остаётся в стали.
Кремний остаётся обычно в феррите, он повышает предел прочности, текучести , это снижает способность стали к вытяжке. Марганец повышает прочность практически не снижая пластичность, уменьшает хрупкость стали при высокой температуре, она обычно вызывается наличием серы. Примеси обычно ухудшают качество стали(вредные примеси).
Сера(S)- вызывает появление трещин, уменьшает ударную вязкость, пластичность.
Фосфор(P)-увеличивает предел прочности и текучести, но уменьшает пластичность и вязкость.
N,O,H –приводят к увеличению хрупкости стали, уменьшение сопротивления хрупкому разрушению, т.е предела выносливости.
Классификация сталей по качеству.
Качество стали зависит от количества вредных примесей серы и фосфора. Для каждой категории качества определены проценты содержания примеси:
o Углеродистые стали обыкновенного качества (серы до 0,06℅ и фосфора до 0,07 ℅ ),
o Качественные стали(серы до 0,04 ℅ и фосфора до0,035 ℅),
o Высококачественные стали (серы до 0,025℅ и фосфора до 0,025 ℅ ),
o Особовысококачественная сталь(в конце маркировки буква Ш; S,P до 0,002℅ ).
Сталь углеродистая обыкновенного качества.
Ст 0,1,,,,,,,6
Стали делят на 3 группы:
А(1,2,3)-имеют гарантированные механические свойства
Б(1,2)-гарантируется химический состав
В(1,2,,,6)-гарантируются механические свойства и химический состав
КП- кипящие стали, ПС- полуспокойные стали, СП- спокойные стали.
Пример маркировки стали: БСт4пс2, Ст3, Ст3кп, БСт2ПС, ВСт6СП3.
Применяются для изготовления деталей,не передающих силовые переменные нагрузки.
Качественная углеродистая сталь
Выплавляется данный вид стали в мартеновских и электрических печах
(спокойная, полуспокойная, кипящая).
Ст 0,5….,45
В отличие от предшествующей группы, означает содержание углерода в сотых долях процента
Примеры маркировки стали: 30Л, СТ20-Ст15,Ст50
Применяется чаще всего для изготовления деталей методом холодной штамповки, а также для изготовления пружин, рессор
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.