ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Лабораторные работы из "Материаловедение " Знание критических точек необходимо не только для характеристики превращений, но и для выполнения тепловой обработки и, в частности, установления режимов термической обработки (температур нагрева для отжига, нормализации, закалки и высокого отпуска). [c.266] На диаграмме железо—углерод (см. рис. 173) критическим точкам Ас1 отвечает линия РЗК, критической точке Асд (для доэвтектоидной стали) — линия С5. [c.266] Температуры закалки и отжига обычно на 20—40° С выше Лс, для доэвтектоидной и на 50—70° С выше для заэвтектоидной стали. [c.266] Однако диаграмма железо—углерод характеризует состояние чистых железоуглеродистых сплавов промышленные сплавы содержат, кроме того, марганец, кремний, 4юсфор и серу (а также в небольших количествах хром, никель и др.). В углеродистых сталях влияние этих примесей на положение критических точек не столь значительно, что и позволяет с некоторым приближением определять температуры термической обработки по диаграмме железо — углерод. [c.266] При увеличении содержания марганца (свыше 0,7—0,8%) или кремния (свыше 0,5—0,6%) или при введении других легирующих элементов (никеля, хрома и др.) положение критических точек значительно изменяется и определение их по диаграмме железо— углерод или по тройной диаграмме железо—углерод—легирующий элемент для стали, содержащей несколько легирующих элементов, становится невозможным. [c.266] Вследствие отсутствия диаграмм ряда многокомпонентных систем для назначения режимов термической обработки необходимо экспериментальное определение критических точек — областей превращений Для широко применяемых сталей критические точки определены и указаны в технической литературе и справочниках. Однако критические точки разных плавок могут несколько отличаться, особенно для сложнолегированной стали при отклонениях в содержании отдельных элементов от среднего состава. [c.266] Ляют критические точки. Оно особенно необходимо для сталей новых составов и марок. [c.267] Для этой цели применяют методы 1) пробных закалок 2) дилатометрический 3) дифференциальный термический 4) измерения электросопротивления. [c.267] Дилатометрический и дифференциальный методы были рассмотрены в гл. IV и измерения электросопротивления — в гл. V. Применение этих методов обеспечивает высокую точность. [c.267] Таким же образом нагревают до все более высокой температуры каждый следующий образец. Предположим, что требуется определить критические точки ЛС] и Лсз углеродистой стали с содержанием 0,4% С положение этой стали на диаграмме железо— углерод (без учета влияния примесей) показано вертикальной пунктирной линией (рис. 182). Очевидно, что нагрев ниже точки Лс , например до точки I (нарис. 182), не может изменить структуру и повысить твердость последняя может даже несколько понизиться, если сталь была предварительно недостаточно отпущена или отожжена. [c.267] Однако твердость возрастает, если сталь нагреть несколько выше Ас , например до температуры, соответствующей точке 2 (см. рис. 182), а затем охладить в воде. Структура в этом случае изменится сталь получит структуру феррит + аустенит. В результате быстрого охлаждения сталь получит структуру феррит + мартенсит, так как аустенит при охлаждении превратится в мартенсит. Феррит, сохранившийся при нагреве до точки 2, останется при охлаждении без структурных изменений. Образование более твердой составляющей мартенсита повышает твердость. [c.267] Точность способа пробных закалок зависит от величины интервала температур нагрева каждого следующего образца. В промышленности для определения температур закалки достаточно надежен нагрев через каждые 10° С, причем до каждой температуры нагревают два-три образца. Точность определения критических точек в этом случае составляет примерно 5° С. [c.268] В закаленной стали (более 0,5% С) сохраняется небольшое количество остаточного аустенита. Значительно более высокий нагрев — на 70—100° С выше Асз — вызовет рост зерна аустенита, образование крупнокристаллического мартенсита и сохранение в структуре закаленной стали большего количества остаточного аустенита эти изменения мало влияют на твердость доэвтектоидной углеродистой и низколегированной стали в более легированной стали, а также углеродистой заэвтектоидной после закалки с высоких температур сохраняется повышенное количество аустенита, вызывающее снижение твердости. [c.268] В приводимых работах для сокращения числа однообразно повторяемых операций, не дающих новых навыков, интервал температур нагрева отдельных образцов принят сравнительно большим — около 30 С. [c.269] Образцы могут иметь форму шайб (например, диаметром 10—12 мм и высотой 15 мм), параллелепипедов и т. д. Для удобства работы образцы, выбираемые для выполнения одной задачи, должны отличаться по форме и размерам от образцов, предназначенных для выполнения другой задачи. Все образцы клеймят. [c.269] Перед загрузкой в печь измеряют твердость одного-двух образцов по Роквеллу шариком при нагрузке 100 кгс (шкала HRB). Полученные значения переводят на шкалу НВ. [c.269] Для сокращения времени на нагрев рекомендуется все образцы, которые по условиям задачи надо нагреть до различных повышаю-шихся температур, заложить в одну печь, нагретую до наиболее низкой температуры, указанной в задаче. Выдержка при этой температуре 5—10 мин, после того как цвет каления образца совпадает с накалом стенок печи. Затем вынимают из печи один из нагревшихся образцов и немедленно переносят в бак с водой, установленный у печи. Образцы надо энергично перемешивать в течение 2—3 с в воде, для того чтобы сбить паровую рубашку, образующуюся на поверхности и замедляющую охлаждение. Затем повышают температуру печи до следующей температуры, указанной в задаче, выдерживают для прогрева в течение 3—5 мин (так как они полностью прогрелись при более низкой температуре) и в таком же порядке закаливают следующий образец. После этого вновь повышают температуру печи и повторяют операции до закалки последнего образца, нагреваемого до наиболее высокой температуры. [c.269] Закалку образцов с пяти различных температур можно выполнить в этом случае в течение часа. Вместе с тем достигается большая точность работы, так как образцы для одной задачи нагреваются в одной печи, а температуры нагрева контролируют одним и тем же прибором. В одну печь можно укладывать образцы для двух-трех задач, если они нагреваются до одинаковых температур. Образцы для каждой задачи должны иметь разные размеры и форму. [c.269] При укладке образцов в печь необходимо учитывать, что температуры вблизи дверцы печи могут быть ниже температуры, показываемой гальванометром, вследствие подсоса холодного воздуха. Поэтому образцы надо располагать на середине печи, ближе к горячему спаю термопары. [c.269] Перед измерением твердости образцы осторожно зачищают на абразивном круге для снятия окалины и обезуглероженного слоя. [c.269] Вернуться к основной статье