ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Старение стали из "Технология термической обработки металлов Издание 2 " ие сведения. Старением называют изменение свойств сплавов с течением времени. В результате старения изменяются физико-механические свойства. Прочность и твердость повышаются, а пластичность и вязкость понижаются. Старение может происходить при температуре 20° С (естественное старение) или при нагреве до невысоких температур (искусственное старение). [c.34] Различают два вида старения 1) термическое, протекающее в закаленном сплаве 2) деформационное (механическое), происходящее Б сплаве, пластически деформированном при температуре ниже температуры рекристаллизации. [c.34] Термическое старение низкоуглеродистой стали. Растворимость углерода в а-железе ограничена и уменьшается с понижением температуры от 0,025% С при 727° С (точка Р диаграммы, см. рис. 6) до 0,006% С при температуре 20° С (точка Q диаграммы). Поэтому низкоуглеродистая сталь способна подвергаться процессу термического старения. [c.35] При быстром охлаждении низкоуглеродистой стали от температур выше линии PQ (из области однородного а-раствора) выделение избыточной фазы искусственно задержится и получится пересыщенный а-раствор. При последующем старении из пересыщенного а-раствора выделятся включения избыточной фазы (третичного цементита РедСц,), препятствующие перемещению дислокаций в а-растворе (рис. 38),в результате чего повышаются твердость и прочность и понижается пластичность. [c.35] Твердость зависит от температуры старения и длительности выдержки (рис. 39). Максимум твердости достигается после естественного старения в течение длительного времени (нескольких дней). С повышением температуры старения достижение максимума твердости ускоряется, но этот максимум тем ниже, чем выше температура старения, а после достижения максимума наблюдается снижение твердости. Такой характер изменения твердости при различных температурах старения объясняется тем, что с повышением температуры старения происходит рост (коагуляция) вновь выделившейся фазы (Feg ,,,). Выделившиеся частицы становятся более крупными, расстояние между ними увеличивается, что в меньшей степени препятствует перемещению дислокаций в твердом растворе и поэтому твердость понижается. [c.35] Наибольший эффект термического старения наблюдается у сталей с концентрацией углерода, равной или близкой максимальной растворимости углерода в а-железе (0,02—0,04% С) например, твердость железа типа Армко (0,02% С) после закалки и естественного старения по сравнению с твердостью в отожженном состоянии увеличивается на 175%. [c.36] С увеличением содержания углерода склонность стали к термическому старению уменьшается. [c.36] Предшествующая термическая обработка на склонность низко-углеродистой стали к термическому старению влияет следующим образом наибольший эффект наблюдается в стали, подвергнутой закалке, в меньшей степени после нормализации, а после отжига или закалки и высокого отпуска сталь старению не подвержена. [c.36] Деформационное старение иизкоуглеродистой стали. Деформационному старению подвержена сталь, пластически деформированная при температуре ниже температуры рекристаллизации. Деформационное старение объясняется теорией дислокаций. При холодной пластической деформации возрастает количество (плотность) дислокаций, увеличивающееся с повышением степени деформации. При старении атомы азота и углерода, находящиеся в а-растворе, перемещаются к дислокациям, образуя вокруг них скопления, называемые облаками (атмосферами) Котрелла Эти скопления атомов блокируют дислокации, затрудняют их перемещение при пластической деформации, в связи с чем твердость и прочность стали повышаются, а пластичность понижается. [c.36] Старение проявляется в низкоуглеродистой стали сразу, если деформация ее производится при температуре 200—300° С. Хрупкость стали, возникающая непосредственно после деформации в указанном температурном интервале, соответствующем появлению на поверхности стальной детали синего цвета побежалости, называют синеломкостью. [c.36] На деформационное старение в основном влияет азот медь и никель увеличивают интенсивность деформационного старения, а алюминий и кремний значительно снижают его эффект хром, ванадий и титан при определенных концентрациях исключают деформационное старение. [c.36] Экономичнее применять сталь, содержащую алюминий. Алюминий связывает азот в нитриды, а для уменьшения влияния углерода применяется специальная термическая обработка до и после деформирования. Такой сталью является листовая сталь марки 08Ю (0,02—0,07% А1). [c.36] Старение высокоуглеродистой стали. Размеры деталей из закаленной высокоуглеродистой стали (в которой после нагрева и охлаждения произошли изменения объема) при длительном вылеживании при температуре 20° С (естественное старение) постепенно изменяются. [c.37] Стабилизация напряженного состояния достигается искусственным старением при 125—150° С с выдержкой 25—30 ч. Обработку целесообразно вести в следующей технологической последовательности закалка, низкий отпуск, предварительное шлифование, старение, чистовое шлифование. Если желательно сохранить после закалки более высокую твердость, старение целесообразно проводить при 125—130°С. [c.37] Вернуться к основной статье