Отжиг на мелкое зерно

Диффузионный отжиг (гомогенизацию) применяют для слитков и крупных отливок, чтобы выравнять (путем диффузии) химический состав стали, имеющей внутри-, кристаллическую ликвацию. Сталь нагревают до 1050— 1150° С, выдерживают при этой температуре 10—15 час. и затем медленно охлаждают до 600—550° С. Диффузионный отжиг приводит к росту зерна стали этот дефект устраняют повторным отжигом на мелкое зерно (полный отжиг). Сталь, прошедшая гомогенизацию, обладает более высокими механическими свойствами особенно повышается ударная вязкость, [c.133]

На рис. 40 показана область 3 нагрева углеродистой стали для горячей обработки давлением в зависимости от содержания углерода. Ее верхние пределы 2 лежат на 100— 150°С ниже температуры начала плавления (т. е. линии солидуса). Нижние пределы — на 60—75 °С выше температур превращения перлита и цементита в аустенит (т. е. линии перлитных превращений). Выше линии верхних температурных пределов находится зона 1 пережога, ниже линии нижних температурных пределов — зона 4 упрочнения (наклепа). Пережженный металл годен только на переплавку. Зона перегрева является зоной наиболее интенсивного роста зерен и дает крупнозернистую структуру металла, непрочную и хрупкую, которая может быть исправлена последующим отжигом на мелкое зерно. Обработка металлов давлением [c.146]

Закалка деталей из конструкционных сталей производится для повышения их прочности и упругости. При отжиге на мелкое зерно прочность и упругость тоже повышаются, но довольно незначительно. При нормализации прочность и упругость повышаются уже значительнее. А при закалке прочность и упругость повышаются весьма сильно. Очень наглядно это видно на пружинах. После закалки пружина может выдержать гораздо более высокие усилия, чем до закалки. Незакаленные пружины под нагрузкой очень быстро садятся , т. е. дают остаточную деформацию. Закаленная пружина может выдержать усилия в 2—3 раза большие, чем отожженная или даже нормализованная. Недаром даже в обыденной жизни под закалкой понимается упрочнение, повышение стойкости и выносливости про человека мужественного, стойкого говорят — закаленный человек. [c.159]

Отжиг на мелкое зерно [c.198]

Отжиг на мелкое зерно доэвтектоидных сталей. Размельчение крупного зерна в сталях основывается на том же процессе перекристаллизации, как и в чистом железе ( 11), т. е. обусловливается аллотропическим переходом а-железа в "(-железо и образованием при этом мелких зерен. Окончательный переход происходит [c.200]

Итак, для доэвтектоидных сталей способ проведения отжига на мелкое зерно (который часто называют размельчающим отжигом) заключается в следующем [c.201]

Отжиг на мелкое зерно заэвтектоидных сталей. В этих сталях, в отличие от доэвтектоидных, аллотропический переход а -> у происходит только в точке Асг, т. е. при превращении эвтектоида — перлита в аустенит, и, следовательно, для размельчения зерна достаточно нагреть сталь с небольшим превышением лишь точки Ас (723°). Действительно, такой нагрев дает размельчение зерна, но только при условии, если в структуре стали предварительно не существовала цементитная сетка вокруг зерен аустенита. [c.201]

ОТЖИГ НА МЕЛКОЕ ЗЕРНО [c.53]

Отжиг на мелкое зерно может производиться также с целью подготовки структуры к закалке. Если сталь перед закалкой была крупнозернистой, то при нагреве, когда возникает аустенит, зерна его окажутся неоднородными по химическому составу. Аустенитные зерна, возникшие из ферритных, будут иметь пониженное содержание углерода другие же зерна аустенита, образовавшиеся из перлитных зерен, будут иметь больше углерода. Ясно, что после закалки свойства детали в различных участках будут неоднородными. Поэтому, если по тем или иным причинам де таль имеет крупнозернистую структуру, то перед закалкой нуж но произвести нормализацию, которая обеспечит получение однородной мелкозернистой структуры. [c.53]

Температура гомогенизации должна быть достаточно высокой (1100-1200 °С), однако нельзя допускать пережога и оплавления зерен. При пережоге кислород воздуха окисляет железо, проникает в толщу его, в результате образуются кристаллиты, разобщенные оксидными оболочками. Пережженные заготовки являются неисправимым браком. Диффузионный отжиг сопровождается ростом зерен, что исправляют последующим отжигом на мелкое зерно. [c.93]

Другое объяснение можно искать в неравномерности холодной деформации в масштабе обрабатываемого изделия (см. настоящую главу, с. 30). Например, в плоскости или в поперечном сечении отпечатка, полученного при измерении твердости мягкой стали, после рекристаллизационного отжига получается ряд зерен различных размеров это происходит также в образцах для испытания на растяжение (ф. 609/5, 6) или сжатие (ф. 611/3). В промышленной практике во время изгиба или глубокой вытяжки холодная пластическая деформация весьма неоднородна не только по длине и ширине листа, но и по его толщине. Например, при простом изгибе листа из мягкой стали получаются зерна, которые удлинены перпендикулярно листу во внутреннем сжатом угле и параллельно листу в наружном растянутом угле (ф. 613/1). После отжига при 700° С эти две зоны мелкозернисты, а средняя зона крупнозерниста (ф. 613/2). Если во время изгиба к полкам уголка прикладываются сжимающие напряжения, чтобы образовался более острый угол, то наружный угол претерпевает очень небольшую деформацию (ф. 612/5, после отжига). Если напряжения велики, то лист сжат по всей толщине с максимальной деформацией на внутренней стороне угла, где зерна сильно вытянуты (ф. 612/7) после отжига получаются мелкие зерна по всей толщине (ф. 612/6). Эта сильно деформированная область кроме того, в результате деформации она имеет волокнистую структуру и в ней могут образоваться трещины, когда удаляется штамп. [c.40]

Отжиг, проводимый на металлургических заводах после горячей механической обработки, обеспечивает получение однородного мелкого зерна и структуры зернистого перлита низкой твердости. [c.344]

Обработка С холодная деформация на 50% + отжиг при Ю50°С в течение 30 мин + закалка. Размер зерна после обработки 13 мкм. Как видно из приведенных данных, самую высокую пластичность после облучения имеет материал с мелким зерном (2—3 мкм). [c.107]

Высокий отпуск (для уменьшения твердости) После горячей механической обработки ста.чь чаще имеет. мелкое зерно и удовлетворительную микроструктуру, поэтому не требуется фазовой перекристаллизации (отжига). Но вследствие ускоренного охлаждения после прокатки или другой горячей обработки легированные стали имеют неравновесную структуру — сорбит, троостит, бей-нкт или мартенсит — и, как следствие этого, высокую твердость. Для снижения твердости на металлургических заводах сортовой прокат подвергают высокому отпуску при 650—700 С (несколько ниже точки Л,) в течение 3—15 ч и последующему охлаждению. При нагреве до указанных температур происходят процессы распада мартенсита н (или) бейнита, коагуляция и сфероидизация карбидов к в итоге снижается твердость. Углеродистые стали подвергают высокому отпуску в тех случаях, когда они предназначаются для обработки резанием, холодной высадки или волочения. Высокий отпуск снижает твердость до требуемых значений и обеспечивает опти.мальную для обработки резанием микроструктуру — феррит н смесь зернистого и пластинчатого перлита. После высокотемпературного отпуска доэвтектоидная сталь лучше обрабатывается резанием, чем после полного отжига (см. с. 194), когда структура — обособленные участки феррита и перлита. Структурно свободный феррит налипает на кромку инстру.мента, ухудшает качество поверхности изделия, снижает теплоотдачу, и поэтому снижает скорость резания и стойкость инструмента. Для высоколегированных сталей, у которых практически не отмечается перлитного превращения, высокий отпуск является единственной термической обработкой, позволяющей снизить их твердость. [c.193]

Для получения мелкозернистой структуры проводят полный отжиг. Отжигу подвергают изделия (чаще всего из конструкционной стали), перегретые при обработке давлением или при термической обработке, а также с полосчатой структурой (поковки, прокат, фасонное литье). При измельчении зерна снижается твердость стали, повышаются ее вязкость и пластичность, снимаются внутренние напряжения, улучшается обрабатываемость резанием. Изделия из такой стали реже выходят из строя при эксплуатации. Мелкое зерно образуется при перекристаллизации стали, т. е. при получении аустенита мелкозернистой структуры в процессе нагрева стали. Скорость нагрева в среднем составляет 100 °С/ч, продолжительность выдержки — от 0,5 до 1 ч на 1 т нагреваемого металла. Из предыдущего известно, что в стали, нагретой выше критической температуры мелкозернистый аустенит получается даже в том случае, если исходная структура крупнозернистая. [c.188]

С увеличением размера зерна ухудшается качество поверхности штампованных изделий. При размере зерна > 40 мкм на поверхности изделия наблюдается характерная шероховатость — апельсиновая корка . Применяя оптимальные режимы отжига, можно получить частично или полностью рекристаллизованную структ)фу с очень мелким зерном. Полуфабрикаты с такой структурой штампуются без образования апельсиновой корки . [c.727]

При полном отжиге надо получить равновесную структуру, что можно достичь только при весьма малой скорости охлаждения (с печью или даже с отоплением печи). В результате получают наиболее мягкую структуру (например, для доэвтектоидных сталей перлит+феррит). При нормализации охлаждение происходит на спокойном воздухе, т. е. с большей скоростью, чем охлаждение с печью. Хотя доэвтектоидные стали при этом имеют структуру перлит-1-феррит, ро перлит нормализации имеет более мелкое зерно и большую твердость, чем перлит полного отжига. [c.166]

При холодной обработке давлением сплавов, имеющих фазовые превращения (например, стали), при переходе через температуру фазовых превращений будет происходить процесс перекристаллизации и величина зерен практически независимо от степени холодной деформации определяется температурой нагрева и скоростью охлаждения. Такой обработкой (например, нормализацией) можно получить мелкие зерна и после критической степени дефор М ации. Однако на практике при обработке давлением стремятся избегать нормализации, требующей более высоких температур, чем рекристаллизационный отжиг. [c.140]

Нормализация. Нормализация — это отжиг с охлаждением нагретых деталей на воздухе. При нормализации получают более мелкие зерна структуры, в этом заключается преимущество нормализации перед отжигом. После нормализации легированные стали часто подвергают дополнительному нагреву — отпуску при 500—650°С, что способствует снятию внутренних напряжений, вызванных ускоренным охлаждением, и уменьшению прочности и твердости. [c.19]

По сравнению с отжигом нормализацию проводят при более ускоренном охлаждении отливок в интервале критических температур. В этот период они охлаждаются на воздухе, вне печи.В этом случае при перекристаллизации стали образуется большое число центров кристаллизации и в результате создаются более мелкие зерна перлита и феррита. [c.154]

Высокий отпуск (низкий отжиг). После горячей механической обработки сталь чаще имеет мелкое зерно и удовлетворительную микроструктуру и не требует фазовой перекристаллизации (отжига). Но вследствие ускоренного охлаждения после прокатки или другой горячей обработки легированные стали нередко получают структуру сорбит, троостит или даже мартенсит и, как следствие этого, высокую твердость. Для снижения твердости на металлургических заводах сортовой прокат проходит отпуск при температуре 650—680° С (несколько ниже точки Л ). При нагреве до указанных температур происходит распад мартенсита, коагуляция карбидов и снижение твердости. [c.210]

На рис. 10.1 показана область 1 нагрева углеродистой стали для горячей обработки давлением в зависимости от содержания углерода. Ее верхние пределы лежат на 150-200 °С ниже температуры начала плавления (т. е. линии солидус). Нижние пределы — на 60-75 °С выше температур превращения перлита и цементита в аустенит (т. е. линии перлитных превращений). Выще линии верхних температурных пределов находится зона 2 перегрева, а вьппе ее приблизительно на 100 °С — зона 3 пережога. Ниже линии нижних температурных пределов находится зона упрочнения (наклепа). Пережженный металл годен только на переплавку. Зона перегрева является зоной наиболее интенсивного роста зерен и дает крупнозернистую структуру металла, непрочную и хрупкую, которая может быть исправлена последующим отжигом на мелкое зерно. Обработка металловдавлением при температурах зоны наклепа дает напряженный и хрупкий (наклепанный) металл и может привести к разрушению его. Наклеп можно устранить последующей термообработкой (отжигом). [c.300]

Диффузионный отжиг (гомогенизация) — это процесс выравнивания химического состава стали, имеющей внутрикристаллн-ческую ликвацию. Сталь нагревают до 1000—ПбО С и выдерживают в течение 8—15 час охлаждают вместе с печью до 800— 850°С, а затем продолжают охлаждать на воздухе. Диффузионный отжиг приводит к крупнозернистой структуре. Этот дефект в стальном литье приходится устранять повторным отжигом на мелкое зерно (т. е, полным отжигом), а в слитках — обработкой давлением, т. е. ковкой и прокаткой. [c.89]

Перекристаллизационный отжиг или отжиг на мелкое зерно основан на фазовой перекристаллизации, т. е. является отжигом [c.192]

Твердость сталей марок Ст. 1, Ст. 2, Ст. 3, 10, 15 и других низкоуглеродистых сталей после отжига на мелкое зерно очень низка. Значит, эти стали в отожженном состоянии будут плохо обрабатьь-ваться. Для улучшения обрабатываемости их требуется подвергать не отжигу, а нормализации. Наоборот, стали марок Ст. 5, Ст. 6, 35, 40, 45 и т. п. следует для улучшения обрабатываемости непременно отжигать. [c.154]

В отношении главного фактора закалки — температуры нагрева, кроме указанных выше правил, требуемых теорией, руководствуются обычно тем соображением, чтобы сталь не получилась крупнозернистой. Говоря об отжиге на мелкое зерно ( 88), мы уже определили, при каком нагреве получается мелкое зерно для этого нужно доэв-тектоидные стали нагревать немного выше точек Ас (на 30—50°), а заэвтектоидные, если у них разрушена сетка цементита — немного выше A i, если же сетка цементита не разрушена, то сначала нагрев должен быть выше Ас , а затем, после быстрого охлаждения, немного выше A i. Эти условия нагрева, требуемые для отжига, остаются в силе и для закалки. Температура нагрева для закалки, так же как при отжиге, зависит от содержания углерода в связи с линиями диаграммы, как это показано на фиг. 143. Из этого следует, что для доэвтектоидных сталей необходима полная закалка (нагрев выше верхней критической точки Лд), а для заэвтектоидных— неполная, при которой остается нерастворившимся избыточный цементит. Присутствие этого цементита в закаленном образце стали допустимо, потому что он сам по себе тверд и не уменьшает твердости закаленной стали. В доэвтектоидной стали избыточный феррит не допустим, так как он мягок и будет снижать твердость стали. [c.250]

Размер зерна после рекристаллизации. Размер рекристалл изо-ванного зерна оказывает большое влияние на свойства металла. Металлы и сплавы, имеющие мелкое зерно, обладают повышенной прочностью и вязкостью. Однако в некоторых случаях необходимо, чтобы металл имел крупное зерно. Так, трансформаторная сталь или техническое железо наиболее высокие магнитике свойства имеют при крупном зерне. Величина зерна после холодной пластической деформации и рекристаллизации может быть больше или меньше исходного зерна. Величина зерна зависит от температуры рекристал-лизационного отжига (рис. 38, а), его продолжительности (рис. 38, б), [c.57]

Фиг. 483. Текстура деформации на границе крупного и мелкого зерна сплава Д-1 поепе 10 чае. отжига при 500 С.

При полном отжиге доэвтектоидпой стали нагрев дается выше Асз на 30—50° С это обеспечивает полную перекристаллизацию и образование мелкого зерна аустеннта. [c.117]

При нормализации детали охлаждают на воздухе с большей скоростью. После нормалпзацни сталь приобретает, ио сравнению с отжигом, повышенную твердость и более мелкое зерно, а также лучший комплекс механических свойств. Нормализацию применяют для выравнивания структурной неоднородности, улучшения обрабатываемости низколегированных сталей и для подготовки структуры к последующей термической обработке. [c.232]

Величина зерна после рекристаллизация. Величина рекристал-лизованного зерна оказывает большое влияние на свойства металла. Металлы и сплавы, имеющие мелкое зерно, обладают повышенной прочностью и вязкостью. Однако в некоторых случаях необходимо, чтобы металл имел крупное зерно. Так, трансформаторная сталь или техническое железо наиболее высокие магнитные свойства имеют при крупном зерне. Величина зерна после холодной пластической деформации и рекристаллизации может быть больше или меньше величины исходного зерна. Величина зерна зависит от температуры рекристаллизационного отжига (рис. 60, а), его продолжительности (рис. 60, б), степени предварительной деформации (рис. 60, в), химического состава сплава, величины исходного зерна, наличия нерастворимых примесей и т. д. При данной степени деформации с повышением температуры и при увеличении продолжительности отжига величина зерна возрастает. Величина рекристаллизованного зерна тем меньше, чем больше степень деформации (см. рис. 60, в). При температурах и (выше /ц. р) образование рекристаллизованного зерна происходит не сразу (см. рис. 60, б), а через некоторый отрезок времени (Оп, Оп ) — инкубационный период. [c.84]

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]

Полный отжиг применяется для доэвтектоид-ных сталей и состоит в нагреве стали на 30-50 °С выше точки A j, выдержке при этой температуре до полной перекристаллизации металла и медленном охлаждении (рис. 8.14). При таком отжиге образуется мелкое аустенитное зерно, из которого при охлаждении формируется равномерная мелкозернистая ферритно-перлитная структура. Поэтому полный отжиг обычно применяют с целью измельчения зерна. Кроме того, полным отжигом устраняют два порока структуры доэвтектоидной стали — видманштеттов феррит и строчечность. [c.443]

Листы с плакирующим слоем из аустенитной стали подвергают нормализа. ции при 900—940° С, выдержка 2—3 мин на 1 мм толщины, охлаждение на воздухе для плакирующего слоя эта обработка по существу является стабилизирующим отжигом, для основного слоя — нормализацией. Реже (для листов толщиной менее 15 мм) проводится закалка от 1025—1050° С в этом случае для основного слоя следует применять сталь с наследственно мелким зерном. [c.677]

Низколегированные стали. Путем легирования небольшим количеством хрома (и марганца стали подобно углеродистым сохраняют хорошую обрабатываемость давлениш и резанием после отжига, на приобретают лучшую закаливаемость и прокаливаемость. Они наиболее пригодны для индукционной закалки, так как получают рабномерную и высокую твердость при охлаждении водой (вместо водных растворов сол и щелочей). При дополнительном легировании ванадием уменьшается чувствительность к перегреву при закалке, сохраняются более мелкое зерно и повышенная прочность (рис 7). [c.151]

Нормализация (отжиг нормализа-ционный) На 50—60 С выше точки Лсз для эвтектоидной или Аст для заэвтектоидной стали На спокойном воздухе (рйс. 33, а — кривая 2) Для получения мелкого зерна, равномерного распределения структурных составляющих, улучшения обрабатываемости низкоуглеродистой стали, устранения карбидной сетки в заэвтектоидной стали перед сфероидиза-цией, улучшения механических свойств, снижения порога хладноломкости [c.291]

Таким образом, механизм формирования УМЗ структуры при рекристалли-зационном отжиге в присутствии избыточных фаз не имеет однозначной трактовки. Тем не менее факт влияния избыточных фаз на структуру материала не вызывает сомнения. Об этом свидетельствуют и результаты работы [203]. Авторы исследовали рост зерен в стали с 3 % Si и 0,3 % Сг, которая вследствие присутствия кремния является двухфазной при 1000—1300 °С соотношение фаз в стали регулировали изменением содержания углерода. С целью формирования мелкозернистой структуры образцы после гомогенизации подвергали холодной прокатке с суммарной степенью обжатия 33 %, а затем отжигу в течение 300 ч. Для сравнения исследовали однофазную сталь после аналогичной предварительной обработки. Оказалось, что в зависимости от продолжительности отжига при И00°С двухфазная сталь имеет значительно более мелкое зерно по сравнению с однофазной — средний размер зерен в двухфазной стали менее 50 мкм. А при 800 °С в двухфазной стали можно сформировать УМЗ структуру с размером зерен 2 мкм, тогда как в аналогичных условиях однофазная сталь имеет размер зерен около 100 мкм [204]. Холодная прокатка стали 15Х18Н12С4ТЮ аустенито-ферритного класса (содержание феррита около 5—20 %) с последующим рекри-сталлизационным отжигом при 820—870 С приводит к образованию мелкозернистой структуры с размером зерен 1—3 мкм. Обработка стали 12Х18Н10Т [2] с практически однофазной структурой в аналогичных условиях способствует формированию структуры с размером зерен 14—20 мкм. [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...