ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теоретические основы термической обработки из "Технология металлов и конструкционные материалы " Термическая обработка заключается в нагреве стали, выдержке ее при заданной температуре и последующем медленном или быстром охлаждении. В результате термической обработки изменяются структура стали, ее механические и физические свойства. [c.83] Учение Д. К. Чернова о том, что свойства стали определяются структурой, а последняя зависит от температуры нагрева и скорости охлаждения, дало возможность широко применить термическую обработку к сталям и по существу предопределило последующее развитие теории термообработки. [c.83] Последователи Д. К. Чернова работали над установлением связи между структурой и факторами, изменяющими ее (температура и скорость охлаждения). Решающие выводы в этих вопросах были сделаны только в начале 30-х годов XX в. Выдающиеся открытия в этой области были сделаны советскими учеными И. Т. Гуд-цовым, Г. В. Курдюмовым, А. А. Бочваром, Н. А. Минкевичем, С. С. Штейнбергом, М. Г. Окновым и их многочисленными учениками. [c.83] Все превращения в сплавах, происходящие по диаграмме состояния сплавов железо — углерод, протекают при очень медленном охлаждении, поэтому они успевают полностью завершиться при температурах, указанных на диаграмме. Если условия охлаждения изменить, то положение критических точек также изменится и в результате получатся совсем иные структуры. [c.83] При быстром непрерывном охлаждении эвтектоидной стали аустенит распадается и образуются следующие метастабильные структуры. [c.83] Мартенситная структура (фиг. 31, а) типична для закаленных сталей и характеризуется игольчатым строением, большой хрупкостью и высокой твердостью НВ 500—700. [c.84] Структуры, получаемые при медленном охлаждении и фиксируемые по диаграмме состояния сплавов железо — углерод, называются равновесными, а структуры, получаемые при быстром охлаждении (сорбит, троостит и мартенсит), — неравновесными. [c.84] ВОВ железо — углерод только при очень медленном охлаждении С увеличением скорости охлаждения сплавов положение критических точек изменяется, происходит их снижение вследствие явления переохлаждения. Так, для эвтектоидной стали точка перлитного превраш,ения Аг при больших скоростях охлаждения снижается и как бы раздваивается (фиг. 32). С ростом скорости охлаждения увеличивается переохлаждение. Это показывает кривая Аг. [c.84] При скоростях охлаждения до 10° в секунду температура превращения аустенита снижается до 650° С, и сталь после охлаждения имеет структуру перлита. С увеличением скорости охлаждения до 50° в секунду температура превращения снижается до 600° С, и образуется структура сорбит. При скоростях охлаждения выше 50° в секунду получается троостит. При скоростях охлаждения до 150° в секунду только часть аустенита успевает превратиться в троостит в интервале температур 500—600° С, а остальная часть аустенита при температурах 200—300° С превращается в мартенсит. Структура сталей, охлажденных при таких скоростях, будет состоять из троостита и мартенсита. [c.84] Наконец, при скоростях охлаждения 150—200° в секунду и выше (для углеродистых сталей) весь аустенит при температурах ниже 300° С превращается в мартенсит (линия Аг . Температуры, при которых наступает мартенситное превращение, различны для сталей неодинакового состава. [c.85] СКОЙ скоростью или выше критической. [c.85] Величина критической скорости закалки имеет важное практическое значение, так как определяет выбор закалочных сред. [c.85] Изотермический распад аустенита. Многочисленными исследованиями было установлено, что превращение переохлажденного аустенита ниже точки Аг- может совершаться при некоторых постоянных температурах, например при охлаждении в расплавленных солях или металлах. Такое превращение называется изотермическим. [c.85] Для изучения изотермического превращения образцы стали нагревают до получения структуры аустенита и охлаждают до определенных постоянных температур, потом выдерживают в расплавленной соли или металле до полного распада переохлажденного аустенита и быстро охлаждают в холодной воде, чтобы зафиксировать структуру стали, полученную при постоянной температуре. Затем исследуют микроструктуру и твердость образцов. [c.85] Магнитным методом определяют начало и конец превращения аустенита при данной постоянной температуре. [c.85] Результаты изображают в виде кривой (фиг. 33). [c.85] По полученным кривым распада аустенпта строят диаграмму изотермического превращения аустенита в координатах температура— время (шкала времени логарифмическая). Для,этого отрезки времени, соответствующие началу распада аустенита (Oi, 02, Яд) и концу распада (б,, 62, 63) для всех исследуемых температур, переносят на соответствующие координаты. [c.86] Диаграмма изотермического распада аустенита эвтектоидной стали приведена на фиг. 33. Кривая I соответствует началу распада аустенита, а кривая II — концу распада. [c.86] Процесс изотермического распада аустенита неодинаков при различных температурах. Длительность его уменьшается с увеличением степени переохлаждения. Так, наименьшая длительность инкубационного периода в рассматриваемом случае достигается при температуре 550° С. [c.86] При охлаждении стали до температуры 705° С и выдержке при этой температуре распад аустенита начнется в точке i и закончится в точке 6j, при этом весь аустенит перейдет в перлит. [c.86] Вернуться к основной статье