ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отжиг и нормализация из "Металловедение " В массивных деталях разница температур и величина температурных напряжений получаются значительнее, чем в мелких. [c.139] При аллотропических превращениях происходит изменение объема структурных составляющих, Например, аустенит имеет меньший удельный объем, чем феррит или перлит. Поэтому в процессе аллотропических превращений возникают дополнительные внутренние напряжения. Эти напряжения суммируются с тепловыми и остаточными и также способствуют образованию трещин. [c.139] Таким образом, можно сказать, что мелкие детали с тонкими стенками выгоднее нагревать быстро. Большие детали или изделия, такие как роторы турбин или турбогенераторов, корпуса турбин, барабаны паровых котлов, следует нагревать осторожно, чтобы не вызвать образования трещин. Скорость нагрева определяется размерами и формой изделий и химическим составом стал и. [c.139] Для уменьшения напряжений при нагреве применяют загрузку изделий в холодную печь и медленный нагрев их вместе с печью. Так термически обрабатывают барабаны и коллекторы паровых котлов, гибы трубопроводов, литые корпуса турбин н т. д. Иногда применяют ступенчатые промежуточные остановки для выравнивания температуры. [c.139] Мелкие детали типа пруж ин, шпилек, гаек для ускоренного нагрева помещают в печь, нагретую до требуемой конечной температуры или даже несколько более ВЫсоюой. [c.139] После нагрева детали до заданной температуры необходима выдержка в течение определенного промежутка времени для выравнивания температуры и завершения превращений. [c.139] Различают (несколько видов отжига полный отжиг, изотермический, гомогенизирующий или диффузионный, неполный отжиг, а также рекристаллизационный. [c.139] Полный отжиг применяется в основном при термической обработке дозвтектоидных и э втектоидных сталей., При полном отжиге стали нагревают выше линии GSE диаграммы состояния на 30—50° С (рис. 76). В результате нагрева и выдержки при этой температуре получается структура из мелких зерен аусте-нита. Происходит полная перекристаллизация стали независимо от исходной структуры до термической обработки. [c.140] Если сталь нагреть до температуры ниже линии GSE, полной перекристаллизации не произойдет. В доэвтектоидкои стали наряду с мелкими зернами аустенита останутся крупные зерна феррита. В заэвтектоидной стали сохранится сетка вторичного цементита. При нагреве точно до температуры на линии GSE превращение будет завершаться очень -медленно. Производительность СНИЗИТСЯ, окисление и обезуглероживание возрастут. Для обеспечения быстрого превраш,ения выгоднее нагрев на 30—50° С выше линии GSE. Дальнейший нагрев нецелесообразен, так как приводит к перерасходу топлива или электроэнергии на нагрев деталей и может вызвать интенсивный рост зерна. Такой дефект термической обработки называется перегревом. Он может быть исправлен повторным отжигом. [c.140] Нагрев до температур, близких к линии солидуса, приводит к оплавлению и окислению границ зерен — пережогу стали. Она становится ломкой. Пережог — неисправимый дефект. Пережженная сталь пригодна только для переплавки. [c.141] Полный отжиг исправляет видманштетпову структуру в отливках из углеродистой стали. Сталь после полного отжига получается мялкой и вязкой. [c.141] Нормализация — разновидность отжига. Заключается в нагреве до тех же температур, что и при полном отжиге, но охлаждение проводят 1на воздухе. Нормализация обеспечивает, подобно полному отжигу, получение мелкозернистой структуры и устранение внутренних напряжений. Но уровень пластических свойств получается ниже, а прочность выше, чем после полного отжига. [c.141] Структура и свойства металла при нормализации зависят от размеров детали. Большие детали остывают медленнее. В них распад аустенита протекает в условиях, близких к равновесным. Распад аустенита завершается образованием перлита. Мелкие детали остывают быстрее в них процесс распада аустенита заканчивается образованием сорбита. [c.141] Разница в свойствах нормализованной и отожженной малоуглеродистой стали невелика, среднеуглеродистой — значительная. [c.141] Нормализация обеспечивает еще большую производительность термического оборудования, чем изотермический отжиг. [c.142] Неполный отжиг заключается в нагреве сплава на 30—50° С выше Ai (выше линии PSK диаграммы состояния) и медленном охлаждении. Его применяют для снятия остаточных напряжений в доэвтектоидных сталях. При низком отжиге происходит перекристаллизация только перлита. Ферритная составляющая доэвтектоидных сталей остается неизменной. Такой отжиг применяют тогда, когда не требуется исправления структуры, а нужно только снять остаточные напряжения. Неполный отжиг экономичнее полного. [c.142] Во время нагрева при неполном отжиге не происходит выравнивания химического состава аустенита. Участки аустенита на месте прежних цементитных пластинок обогащены углеродом. Из такого аустенита при охлаждении получается зернистый перлит, который состоит из округлых включений цементита в феррите. Зернистый перлит мягче пластинчатого. Он обеспечивает хорошую деформируемость при волочении, глубокой вытяжке, холодной прокатке. Такая структура хороша для проволоки, труб малых диаметров и т. д. [c.142] При механической обработке стали (точении, фрезеровании, сверлении), содержащей менее 0,5 %углерода и обработанной на зернистый перлит, происходит образование нароста на режущей кромке инструмента. Чистота обработанной поверхности получается плохой. Лучшую обрабатываемость резанием сталей, содержащих менее 0,5% углерода, обеспечивает структура с пла стинчатым перлитом, которая получается при нормализации или отжиге. [c.142] Вернуться к основной статье