Объемные изменения при отпуске

Традиционно принято выделять три температурных интервала и соответствующие им три превращения при отпуске углеродистых сталей. Это подразделение, основанием для которого в свое время послужил анализ объемных изменений при отпуске, весьма условно, но как первое приближение его можно принять. [c.343]

Как в процессе цементации, так и при закалке и последующем отпуске происходят объемные изменения. При этом создаются значительные внутренние напряжения сжатия, способствующие повышению трещиностойкости. Результатом структурных преобразований и внутренних напряжений является деформация и изменение размеров цементированных деталей, возникает необходимость восстановления нужных размеров и качества поверхности дополнительной механической обработки (шлифованием). [c.359]

Бающимися в месте контакта круга с обрабатываемой деталью. Предварительно закаленные стали при шлифовании претерпевают изменения внутреннего состояния, к которым относятся объемные изменения, вызывающие в свою очередь появление напряжений в поверхностном слое. Для нормально закаленной углеродистой стали при отпуске в интервале температур 80—200° С происходит превращение, связанное с уменьшением объема. Отпуск в интервале 200—260° С вызывает превращение, вызывающее некоторое увеличение объема. Отпуск в пределах 260—400° С сопровождается уменьшением объема. На рис. 231 приведены изменения объема в зависимости от структурного состояния инструментальной стали. Объемные изменения при шлифовании могут вызвать образование трещин, расположенных под прямым углом к направлению шлифования. Появление шлифовальных трещин сопровождается прижогом. Чувствительность шлифуемой стали к прижогам и трещинам обычно возрастает с повышением твердости, а также с увеличением содержания легирующих добавок. [c.377]

Закалка и стабилизирующий отпуск Т7 Для получения достаточной прочности и сравнительно высокой стабильности <по структуре и объемным изменениям) Отпуск рекомендуется производить при температуре, близкой к рабочей температуре деталей, превышающей температуру старения по режимам Т5 и Тб [c.78]

Т7 — закалка и стабилизирующий отпуск (для предупреждения понижения механических свойств и изменения размеров деталей в случае работы при повышенных температурах применяется для получения достаточной прочности и сравнительно высокой стабильности структуры и объемных изменений) [c.604]

При закалке в воде объемные изменения в стали больше, чем при закалке в масле, что объясняется получением при закалке в воде тетрагонального мартенсита, обладающего большим объемом, чем мартенсит отпуска, получаемый при закалке в масле, вследствие пониженной скорости охлаждения. Сочетание термических и структурных напряжений приводит к уменьшению деформации в тех случаях, когда их направление противоположно, и, наоборот, деформация возрастает, когда термические и структурные напряжения имеют одинаковое направление. [c.697]

Отпуск стали, уменьшая зти остаточные напряжения, приводит к уменьшению степени деформации закаленных деталей. Уменьшение остаточных напряжений при отпуске происходит за счет нагрева стали, когда с увеличением ее пластичности упругие деформации переходят в пластические структурные превращения при отпуске происходят с объемными изменениями, уменьшающими напряжения. [c.697]

Скорость нагрева при отпуске должна быть небольшой, так как закаленная сталь обладает высокими внутренними напряжениями, а возникающие при повышении температуры неравномерности нагрева и объемные изменения могут, складываясь с внутренними напряжениями, привести к образованию трещин. Следует иметь в виду, что изменения объема закаленной стали сказываются уже при нагреве до 38 [c.38]

При обработке блока холодом возникают значительные объемные изменения, вызывающие дополнительные напряжения поэтому необходимо немедленно после обработки холодом провести отпуск в течение 3—5 ч при температуре 180 10° С. Отпуск понижает твердость на 1—2 единицы HR , что является следствием уменьшения тетрагональности мартенсита. Суммарные объемные изменения размеров блока в результате термической обработки не превышают 0,1—0,2 мм. [c.268]

Закалка и стабилизирующий отпуск (Т7) при 230 °С для сплавов АЛ9, АЛ5, АЛ1 и при 250 С для сплава АЛ 19 в течение 3—10 ч. Этот вид обработки используют для стабилизации структуры и объемных изменений отливки при сохранении достаточной прочности. [c.398]

В отличие от режущих инструментов термическая обработка проводится таким образом, чтобы затруднить процесс старения, который происходит в закаленной стали и вызывает объемное изменение, недопустимое для измерительных инструментов. Причинами старения служат частичный распад аустенита, превращение остаточного аустени-та и релаксация внутренних напряжений, вызывающая пластическую деформацию. Для уменьшения количества остаточного аустенита закалку проводят с более низкой температуры. Кроме того, инструменты высокой точности подвергают обработке холодом при температуре ( 50)-(-80) °С. Отпуск проводят при 120-140 °С в течение 24-48 ч. Более высокий нагрев не применяют из-за снижения износостойкости. [c.408]

В зависимости от температурного интервала принято различать три вида отпуска низкий при 120-250 °С, средний при 350-450 °С и высокий при 500 - 680°С. Продолжительность выдержки при отпуске устанавливают с таким расчетом, чтобы обеспечить стабильность свойств стали. При низком отпуске инструментов продолжительность его чаще всего составляет 0,5 - 2 ч в зависимости от сечения инструмента. Продолжительность отпуска увеличивается до 10 - 15 ч, если температура низкого отпуска не превышает 100 —120 °С. В этом случае, например, при отпуске измерительного инструмента, когда падение твердости нежелательно, такой продолжительный отпуск позволяет исключить объемные изменения в процессе эксплуатации инструмента. [c.189]

Низкий отпуск проводится при температуре 120. .. 250 °С. Продолжительность выдержки при отпуске устанавливается из условий обеспечения стабильности свойств стали и объемных изменений деталей при эксплуатации, Обычно выдержка тем длиннее, чем ниже температура отпуска. Она может длиться от 0,5 до 15 ч. Цель низкого отпуска состоит в сохранении высокой твердости и уменьшении остаточных напряжений, возникших при закалке. При отпуске получают структуру - мартенсит отпуска. Низкому отпуску подвергают инструментальные, углеродистые и легированные стали, а также детали, прошедшие перед закалкой цементацию, нитроцементацию, или детали, подвергнутые поверхностной закалке. [c.629]

При закалке в сварных узлах возникают значительные внутренние напряжения вследствие объемных изменений и неравномерности охлаждения. Для снятия этих напряжений сварные узлы после закалки подвергают отпуску. [c.342]

Мартенсит закалки — неравновесная (метастабильная) структура, сохраняющаяся благодаря малой подвижности атомов при низких температурах. При закалке в изделиях всегда возникают большие внутренние напряжения ввиду объемных изменений. Для получения более равновесного состояния после закалки изделия подвергают отпуску, нагревая до температур ниже Ас - Изучая процессы, происходящие в закаленной стали при нагреве, наиболее часто пользуются прибором — дилатометром. В прибор помещают два одинаковых по размерам образца из одной и той же стали. Один из образцов находится в отожженном, другой — в закаленном состояниях. При нагревании до температур ниже Ас- в отожженном образце никаких превращений не происходит, его размеры изменяются только за счет теплового расширения, а в закаленном образце совершаются и структурные превращения, сопровождающиеся изменениями объема. Прибор дифференциальный, он показывает только те изменения размеров, которые происходят в закаленном образце [c.189]

С целью предотвращения подобного эффекта заготовку-деталь, предварительно механически обработанную, нагревают на 1000 °С и затем охлаждают на воздухе. При этой температуре структура стали становится однородной, а карбидная фаза практически полностью растворяется. После закалки стабилизируют остаточный аустенит, нагревают его до Т = 600...650 °С, что позволяет исключить объемные изменения и изменения размеров детали при последующих технологических операциях. Температуру пайки затем совмещают с температурой закалки. После пайки паяную конструкцию подвергают ТО при -70 °С. Обработка холодом дает возможность максимально перевести остаточный аустенит в мартенсит, а последующий отпуск при Т = 250 °С - уменьшить внутренние напряжения. [c.475]

На рис. 2 приведены кривые сокращения размеров образцов после непосредственного старения при 800° и ступенчатого старения. Нарастание объемных изменений после предварительного старения при более низкой температуре проходит медленнее, и стабилизация размеров наступает при меньшем абсолютном сокращении образца. Таким образом, ступенчатый отпуск уменьшает опасность возникновения значительных локальных изменений объема при высокотемпературном отпуске, который в отдельных случаях может привести к образованию микротрещин. [c.134]

Хромоникельмолибденовую сталь типа 24-5-2,5 X R по составу и структуре нельзя считать сильхромом, но так как по назначению эта сталь относится к клапанным, ниже приводятся краткие характеристики ее. Сталь X R — дисперсионно-твердеющая, упрочняется вследствие образования у -фазы и б-фазы [115]. После 14 час. отпуска при 788° она очень сильно твердеет. В процессе превращения сталь претерпевает объемные изменения и дает усадку в 0,058 мм на 25 мм длины. В связи с этим необходимо тщательно рассчитывать обойму замка клапана. Последую- [c.1353]

К концу второго превращения, т. е. при 300°, а-твердый раствор содержит еще около 0,15—0,20% С наступающее при дальнейшем повышении температуры сжатие (см. фиг. 193) указывает на полное выделение углерода из раствора и снятие внутренних напряжений, возникших в результате предыдущих превращений, сопровождавшихся объемными изменениями. Одновременно с этим карбид обособляется и превращается в цементит (РедС). Сумма этих изменений характеризует так называемое третье превращение при отпуске. [c.193]

Стабилизирующий отпуск поршней из этих сплавов следует проводить при более высоких температурах, чем температурные условия работы поршня (последние порядка 200—250°). Если этого не сделать, то в процессе работы в материале поршня неизбежно протекание дополнительных процессов стабилизации структуры и связанных с этим объемных изменений и разупрочнения. Естественно, что при расчете поршня на прочность необходимо исходить именно из этой более низкой (против максимально возможной) прочности, получаемой в результате стабилизации при более высоких температурах. [c.420]

Способы снижения остаточных сварочных напряжений могут быть технологическими и термическими. Технологические способы сводятся в основном к регулированию погонной энергии при сварке и соблюдению специальной последовательности сварки. Термическими способами являются предварительный подогрев перед сваркой или сопутствующий сварке нагрев свариваемых изделий (локальный или общий) и высокий отпуск. Подогрев свариваемых изделий уменьшает градиент температур между различными зонами сварного соединения и уменьшает разницу температурных объемных изменений в металле. Кроме того, подогрев, повышая температуру металла в зоне теплового влияния, предопределяет протекание распада переохлажденного аустенита [c.162]

При сварке материалов первых двух групп наиболее существенные изменения свойств и структуры могут происходить вследствие как полиморфных превращений или эвтектоидного распада, так и образования пересыщенных твердых растворов (старение закаленных высокотемпературных фаз, отпуск мартенсита). Однако если в первой группе из-за высокого объемного эффекта полиморфного превращения ведущим в фор- [c.242]

Изделия из стали К4 диаметром 20—22 мм прокаливаются в масле и соляной ванне. Температура соляной ванны может быть 160—180° С, а также 220° С. Благодаря применению более мягкой охлаждающей среды при закалке стали К4 в ней возникают меньшие напряжения и деформации, поэтому эта сталь пригодна для производства, например, измерительного инструмента. Возникающее при закалке увеличение размеров примерно на 0,1% компенсируется уменьшением размеров во время отпуска (см. табл. 17, 18). Величина изменения размеров (объемная деформация) и формы зависит от содержания в стали аустенита и от его стабильности. Количество остаточного аустенита и величины объемной деформации, возникающей под влиянием выдержки при температуре 150° С после различных температур нагрева при закалке, можно видеть в табл. 58. [c.180]

Сорбитизация рельсов применяется с целью увеличения твердости и износостойкости поверхности. Полная объемная закалка на мартенсит с последующим высоким отпуском на сорбит для рельсов не применима вследствие громоздкости оборудования и значительного коробления рельсов. Наиболее целесообразно получение сорбита закалки путем кратковременного замачивания головки рельса в воде или обрызгивания ее распыленной водой. Охлаждение рельса должно быть таким, чтобы за счет тепла внутренних частей головки и шейки рельса получить самоотпуск закаленного слоя до температур 500—520°. Примерный режим охлаждения при замачивании следующий температура воды 25—30°, время выдержки 30—40 сек., погружение головки рельса в воду на 20—25 мм. Степень закалки и температура последующего самоотпуска регулируются изменением глубины погружения рельса и длительностью выдержки в воде. [c.159]

Д. К. Чернов сделал вывод, что структурный фактор обусловливает объемные изменения при закалке и отпуске. . .. Существует неразрывная связь между увеличением объема и твердостью стали и изменением во взаимной группировке атомов углерода и железа . Впоследствии эта его идея была полностью подтверждена экспериментальными работами советского ученого М. Г. Окнова и др. [c.9]

Хромоникельмолибденовая сталь ЭП48 (X R) относи гея к дисперсионно-твердеющим, упрочняется благодаря образованию 7- и а-фаз. После отпуска при 788° С (14 ч) она очень сильно твердеет. В процессе превращения сталь претерпевает объемные изменения и получает усадку, равную 0,058 мм на 25 мм длины. Последующие повторные нагревы не вызывают больших изменений твердости и размеров изготовленных из этой стали клапанов. Обычно клапаны из стали ЭП48 закаливают на всю глубину до HR 48—58, [c.130]

Отпуск литого мартенсита и превращение остаточного аустенита в бейнит или мартенсит при термической обработке исключают резкие объемные изменения аустенита в процессе эксплуатации и улучшают усталостные показатели деталей из нихарда, особенно работающих в условиях динамических нагрузок, например шаров шаровых мельниц (рис. 5 и 6). С этой целью применяют однократную термообработку — отпуск при 250—275° С в течение 4—6 ч или (для деталей, подвергающихся ударным нагрузкам), двукратную термообработку — нагрев до 475°С или 750—780°С (4 ч), охлаждение на воздухе с последующим отпуском при 275° С (4 ч). [c.186]

Длинные и плоские инструменты (измерительные скобы, шаблоны, линейки) изготовляют из листовой стали а) марок 15, 20, 15Х (их цементуют и закаливают) или б) марок 50,55 (их закаливают с индукционным нагревом). После закалки применяют низкотемпературный отпуск (120—140° С), Неравновесное состояние возникает только в поверхностном слое, объемные изменения которого при последующей эксплуатации невелики относительно всего объема инструмента. Это позволяет не при.ченять охлаждения до низких температур (для цементованной стали) и ограничиться отпуском 2—6 ч. [c.97]

На практике выполнение таких тепловых технологических операций, как химико-термическая обработка, св.чрка, упрочняющая термическая обработка и т. п., может приводить к ряду нежелательных последствий. В частности, отпуск при средних температурах закаленных сплавов критического состава, типа ВТ22, может приводить к самопроизвольному растрескиванию [69]. Всем а + р-сплавам свойственно резкое охрупчивание при отпуске в области средних температур. В тех случаях, когда растрескивания не происходит, возможны значительные поводки (например, при оксидировании двухфазных сплавов). Наконец, при сварке неизбежно образование метастабильных фаз, объемные изменения в которых усиливают охрупчивание зоны термического влияния. [c.27]

Мартенсит отпуска имеет измененную кристаллическую решетку, и его образование сопровождается объемными изменениями, выделением теплоты и частичным снятием внутренних напряжений. При более высокой температуре нагрева образуются троостит, сорбит и перлит отпуска, которые, в отличие от структур, получаемьк из аустенита при непрерьшном охлаждении, имеют зернистую, а не пластинчатую микроструктуру. Стали с зернистой микроструктурой отпуска характеризуются более высокой пластичностью и лучшей обрабатываемостью резанием. [c.158]

Дефектом неправильной термической обработки быстрорежущей стали является чрезвычайно крупнозернистый так называемый нафталиновый излом (фиг. 229) он юявляется ббычно после повторной закалки без предварительного отжига. По исследованиям В. Д. Садовского и других, при образовании аустенитной структуры объемные изменения вызывают ее пластическую деформацию и наклеп. Последующая рекристаллизация, происходящая при очень высокой температуре и связанная с состоянием карбидных частичек, может сопровождаться гигантским ростом зерна и образованием нафталинового излома. Увеличение скорости нагрева при перекалке позволяет избежать разрастания зерна. Вообще нафталиновый излом устранить трудно, напрймер, для его устранения необходимо шестикратное повторение операции отпуска При 760° С и изотермического отжига. [c.383]

Стали для штампов холодной штамповки, кроме указанных свойств, должны мало деформироваться при термической обработке, поскольку нарушение геометрии штампа вызовет изменение формы изделия. Для изготовления штампов могут применяться стали X (ШХ15), ХВГ и стали 9ХС, Р4 и т. п. Для изготовления штампов с малыми объемными изменениями применяют стали, содержащие 12% Сг и 1—1,5% С (Х12, Х12М и т. п.). Структура этих сталей после закалки и низкого отпуска состоит из мартенсита и карбидов. [c.139]

Снятие внутренних напряжений и карбидное превращение (третье превращение при отпуске). При температуре 350—400° С полностью завершается процесс выделения углерода из а-раствора (мартенсита) и происходит нарушение когерентности и обособление решеток феррита и карбида. Одновременно протекает карбидное превращение, в результате которого образуется цементит (еРехС -> РедС). Процессы, протекающие при этой стадии отпуска, сопровождаются уменьшением внутренних напряжений (напряжений второго рода), возникших в стали в связи с объемными изменениями, вызванными распадом мартенсита и остаточного аустенита. Следовательно, сталь, отпущеш1ая при температуре 350—400° С, состоит из упруго деформированных кристаллов феррита и распределенных в них мелкодисперсных частиц цементита. [c.198]

В процессе старения происходят объемные изменения отливок из цинковистого силумина. При нагревании литого цинковистого силумина до 250° С можно наблюдать, что до 100—150° С происходит обычное равномерное расширение, затем расширение идет более интенсивно. Для термически обработанного сплава АЛ4 наблюдается аналогичная картина. Необратимое расширение литого цинковистого силумина несколько больше, чем у сплава АЛ4. Для уменьшения этого явления цинковистый силумин следует подвергнуть отпуску при 180° С, в результате которого размеры отливок изменяются не так резко, кроме того, после этого отпуска у сплава увеличивается пластичность. [c.395]

Данные об объемных деформациях инструментальной стали в зависимости от условий закалки приведены в табл. 72. Из нее можно видеть, что изотермическая выдержка при определенной температуре по сравнению с закалкой в масле уменьшает объемные деформации от термической обработки, а следовательно, и общее изменение размеров. К этому следует добабить, что увеличение температуры соляной ванны до 350—450° С и изотермическая выдержка при этой температуре в течение 40 мин не уменьшает твердости стали К1, достигаемой закалкой и отпуском, а, наоборот, в определенной степени даже увеличивают ее. [c.200]

Из-за низкой объемной теплоемкости и теплопроводности ПМ (см. табл. 2.6) при удлиненном цикле работы почти вся теплота, образующаяся при резании, поглощается инструментом, что приводит к его сильному нагреву и термическому отпуску. Считают, что при обработке волокнистых ПКМ 90% теплоты резания уходит в инструмент, 5% в стружку и 5% в обрабатываемую деталь. Для сравнения при резании металлов 90 % теплоты уносится со стружкой. В связи с этим при обработке ПМ по больщим поверхностям или на большую глубину целесообразно применять обработку несколькими последовательно включаемыми в процесс резания инструментами или работать на менее интенсивных режимах резания. Тяжелые тепловые условия резания, особенно волокнистых ПКМ, требуют интенсивного охлаждения инструмента. Однако охлаждение водой или эмульсиями, которыми пользуются при механической обработке металлов, может привести к ухудшению физико-механических и диэлектрических характеристик ПКМ. Поэтому используют охлаждение струей сжатого воздуха. Однако распыление материала стружки может создать неблагоприятные экологические условия труда. Перегрев обрабатываемого ПКМ может вызвать его размягчение, что явится причиной деформирования детали и/или прилипания полимера к инструменту. Деструкция полимера в результате перегрева приводит к появлению в его структуре поверхностно-актив-ных веществ, которые, смачивая поверхность инструмента, снижают поверхностную энергию металла и этим самым облегчают отрыв от его поверхности микро-и макрочастиц. Таким образом, ускоряется износ режущего инструмента. Подвергнутый нагреву слой ПКМ характеризуется повышенным уровнем остаточных напряжений растяжения. Релаксация эластических деформаций является причиной изменения размеров обрабатываемых участков деталей и требует соответствующего выбора размеров инструмента. [c.121]

Листовые скобы, шаблоны. При объемной закалке деформация и изменение размеров у этих инструментов могут быть значительными. Их предпочтительно нэпотовлять из среднеуглеродистых сталей марок-50Г или 50, 55, 55ГС. Нагрев предпочтителен индукциои- ый с охлаждением в масле, что уменьшает деформацию. Режим отпуска нагрев до 150—180° С с выдержкой 2—3 ч, охлаждение между двумя плитами. [c.44]

Тепловой мето.д основан на структурных изменениях, происходящих в металле при его нагревании. Концевые меры изготовляются из легированной инструментальной стали и подвергаются обычно особому режиму термической обработки (закалке, отпуску, искусственному старен 1ю). В мартенситной структуре закаленной стали всегда остается некоторая доля аустенита, являющегося нестойкой формой структуры, постепенно переходящей затем в мартенсит. Переход аустенита в мартенсит сопровождается объемным ростом кристаллов. Если концевые меры нагреть в масле до 200° С выдержать при этой температуре в течение 2 ч, а затем охладить в воде комнатной температуры, то размеры концевых мер увеличиваются. Например, концевые меры размерами 40—100 мм увеличиваются после такой обработки на 0,03—0,04 мм. При этом НИКЗ[К0Г0 повреждения поверхности концевых мер не происходит. Притирае-мость и шероховатость подвергшихся тепловой обработке мер восстанавливают X п р о г л а д К о й. [c.199]

Термическая обработка (ТО) является мощным средством повышения свойств чугуна благодаря изменению его матрицы, степени графитизации, гомогенизации, понижению напряжений и стабилизации размеров . При этом во всех случаях форма графита в чугуне не изменяется при отжиге же белого чугуна форма образующегося графита в значительной степени зависит от режима ТО. Применяемые и ниже рассматриваемые виды ТО могут быть классифицированы на отжиг (высокотемпературный и низкотемпературный) нормализацию закалку (объемную и поверхностную) и отпуск. Все они сопровождаются структурными изменениями в чугуне, которые протекают при нагреве и охлаждении [3]. В ряде случаев чугун подвергают химико-термической обработке, которая благодаря изменению состава поверхностного слоя позволяет повысить его износостойкость, коррозионную стойкость, усталостную прочность, окалиностойкость и другие свойства. [c.628]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...