ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отжиг и нормализация из "Металловедение Издание 4 1966 " Неправильно проведенная закалка может вызвать различные дефекты. Наиболее раснространенные из них недостаточная твердость, мягкие пятпа, повышенная хрупкость, обезуглероживание и окисление поверхности и, наконец, коробление, деформации и трещины. [c.223] Деформация, коробление и трещины являются следствием внутренних напряжений, причину возникновения которых мы рассмотрели выше. [c.223] Медленное охлаждение при закалке в районе мартенситного превращения — самый. эффективный способ уменьшения напряжений и устранения дефектов этого вида. Мелкие детали, так же как и простые по форме, без острых углов и резких переходов, менее склонны к короблению. Поэтому при конструировании придание детали технологичной формы является важным си особом уменьшения этого вида дефекта. На рис. 219 приведены примеры правильного и неправильного конструирования деталей. Более сложные но форме детали целесообразнее изготавливать из легированных закаливаемых в масле сталей, чем из углеродистых, закаливаемых в воде. [c.223] Недостаточная твердость закаленной детали объясняется недогревом (низкая температура в печи, недостаточная выдержка при правильной температуре в печи) или недостаточно интенсивным охлаждением. В первом случае мартенсит не обладает достаточной твердостью (не содержит достаточно углерода) во втором не переохлаждается до мартенситного превращения, и структура полностью или частично состоит из продуктов перлитного распада аустенита (тростит, сорбит). [c.223] Повышение температуры печи или удлинение выдержки в первом случав устраняет пониженную твердость закаленных деталей. Бо втором случае следует применять более интенсивное охлаждение, т. е. во время закалки энергично перемещать деталь в закалочной жидкости или применять вместо простой воды соленую или подкисленную. [c.223] Образование мягких пятен также является следствием недостаточного прогрева или недостаточно интенсивного охлаждения. Методы устранения — те же, какие указаны выше. [c.223] Иногда мягкие пятна появляются нз-за неоднородности исходной структуры например скоплений феррита. В этих местах при нагреве до температуры закалки может сохраниться феррит или получиться аустенит с недостаточной концентрацией угле рода. Естественно, что в этих местах даже при правильно проведшной закалке твер дость недостаточная. Предварительная терметическая обработка (нормализация) создающая более однородную структуру, устраняет этот дефект. [c.223] Повышенная хрупкость — дефект, обычно появляющийся в резуль тате закалкн от излишне высоких температур (болео высоких, чем это требуется) при которых произошел значительный рост зорен аустенита. Дефект обнаруживается механическими иснытаниями по излому, или по микроструктуре. Устраняют дефект повторной закалкой от нормальных для данной стали температур. [c.223] Нагрев в солях также способствует уменьшению окисления и обезуглероживания. [c.224] Отжиг и нормализация обычно являются первоначальными операциями термической обработки, цель которых — либо устранить некоторые дефекты предыдущих операций горячей обработки (литья, ковки и др.), либо подготовить структуру к последующим технологическим операциям (например, обработке резанием, закалке). Однако довольно часто от кнг, и особенно нормализация, являются и окончательной терм1Гческой обработкой. Это бывает тогда, когда после отжига или нормализации получаются удовлетворительные с Точки зрения эксплуатации детали свойства и не требуется их дальнейшее улучшение путем закалки и отпуска. [c.224] Основные цели отжига перекристаллизация стали и устранение внутренних напряжений. [c.224] ХОДИТ при нагреве в аустенитную, а затем при охлаждении аустенит превращается обратно в феррит и перлит, т. е. происходит полная перекристаллизация. [c.225] Структура, состоящая из крупных зерен перлита и феррита, какая часто бывает после литья или ковки (а иногда ферритные выделения имеют вид игл — такая структура называется видманштеттовой), после такого отжига превращается в структуру из мелких зерен феррита и перлита (рис. 222, а и б). [c.225] Если йсходпая структура хорошая и нет необходимости в перекристаллизации, а требуется только снизить внутренние напряжения, то нагрев под отжиг ограничивают более низкими температурами, ниже критической точки. Это будет низкий отжиг (см. рис. 221). Очевидно, что эта операция относится к первой группе видов термической обработки (отжиг первого рода), тогда как полный и неполный отжиг относятся ко второй группе (отжиг второго рода, или фазовая перекристаллизация). [c.225] Литая сталь обычно характеризуется неоднородностью состава, дендритной и зональной ликвацией. Нагрев до высоких температур и выдержка при них ведет к устранению или смягчению дендритной неоднородности. Такая операция называется гомогенизацией, или диффузионным отжигом. Высокий нагрев (обычно до 1000—1100°С ) и длительная выдержка ведут к сильному росту зерна, и поэтому после такой обработки структура получается крупнозернистой и требуется дополнительная операция термической обработки для исправления структуры (обычный отжиг). [c.225] МОСТЬ в последующем отжиге отпадает, так как крупнозернистая структура исправится пластической деформацией. [c.226] Неполный отжиг заэвтектоидных сталей называют также сфероиди-зацией, так как это — основиой способ получения структуры зернистого перлита. Выше (стр. 181 —182) мы отмечали, что для получения зернистого перлита нагрев должен пена много превосходить критическую точку Ас , в противном случае получается пластинчатый перлит. Структурой зернистого перлита должны обладать инструментальные стали, так как это обеспечивает хорошую обрабатываемость режущим инструментом и малую склонность к перегреву при закалке. [c.226] При отжиге скорость охлаждения должна быть такова, чтобы успели произойти превращения аустепита при малой степени переохлаждения. [c.226] Нормализация, естественно, — более дешевая термическая операция, чем отжиг, так как печи ипользуют только для нагрева и выдержки при температуре нормализации охлаждение осуществляют на воздухе, вне печи. [c.226] Для низкоуглеродистых нелегированных сталей разница в свойствах между отожженным и нормализованным состояниями практически отсутствует и рекомендуется эти стали подвергать не отжигу, а нормализации. Для среднеуглеродистых сталей (0,3—0,5% С) различие в свойствах нормализованной и отожженной стали более значительно в этом случае нормализация не может заменить отжига. Но для этих сталей нормализацией часто заменяют более дорогую операцию улучшения (как известно, состоящую в двойной обработке закалка -)- отпуск при высокой температуре). Нормализация в этом случае придает стали, по сравнению с отожженным состоянием, более высокую прочность, но, по сравнению с улучшенным состоянием, нормализованная сталь имеет несколько меньшую пластичность и вязкость. Для неответственных деталей нормализация дает достаточно удовлетворительные механические свойства для ответственных деталей следует все же применять улучшение. [c.226] Вернуться к основной статье