Изменение температуры при термической обработке

ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ [c.64]

Моделирование изменения свойств при термической обработке металлов. Построенная на новых принципах модель позволяет наблюдать за формированием свойств при термической обработке металла закалке, отпуске, отжиге и позволяет выбирать наилучшие условия термообработки - температуру, продолжительность и скорости охлаждения - для материала, отличающегося по химическому составу даже в пределах одной марки стали или для различных сплавов. [c.192]

Изменяя температуру нагрева, время выдержки и скорость охлаждения, можно сообщить стали одного и того же химического состава самые разнообразные свойства, т. е. сделать ее твердой или мягкой, пластичной или упругой. При изменении температуры происходит изменение внутреннего строения металла. Особенное значение приобретает вопрос о самопроизвольно идущих процессах изменения строения при термической обработке металлов. [c.41]

Для исследования изменения свойств при термической обработке и для сравнения их со свойствами металлов, упрочненных при низкой температуре, надо выбирать такие электролитные [c.92]

Измерение и контроль температур при термической обработке производятся особыми приборами-пирометрами. В тех случаях, когда нет пирометра, можно приблизительно определять температуры нагрева для закалки по цветам каления, для отпуска — по цветам побежалости, которые получаются вследствие того, что при нагреве металл начинает покрываться тонкой пленкой окис , имеющей различный цвет в зависимости от толщины пленки. Цвета каления и цвета побежалости меняются в зависимости от освещения. На изменение цветов побежалости большое влияние оказывает время выдержки. [c.10]

Способность металлов растворять различные элементы позволяет при повышенных температурах атомам вещества, окружающего поверхность металла, диффундировать внутрь его, создавая поверхностный слой измененного состава. При этой обработке изменяется не только состав, но и структура поверхностных слоев, а также часто и сердцевины. Такая обработка называется химико-термической обработкой (ХТО). [c.227]

Выше были рассмотрены фазовые превращения, используемые при термической обработке и обусловленные изменением температуры. Другой термодинамический фактор — давление, [c.233]

Рекристаллизационный отжиг титана и его сплавов проводят при 700—800°С, что значительно превосходит температуру рекристаллизации (500°С). Эта температура достаточна для быстрого устранения наклепа. Фазовые превращения, рассмотренные ранее, позволяют проводить различные операции закалки и отпуска (старения). Хотя при этом значительного изменения свойств не происходит как при термической обработке стали, тем не менее определенные изменения наблюдаются, и в последнее время при работе сплавов предусматривается воз- [c.517]

Изменения различных механических, физических и химических свойств графита, вызванные облучением, могут быть уменьшены за счет отжига при температурах выше температуры облучения. Восстановление радиационных нарушений при термической обработке больше зависит от температуры, чем от продолжительности отжига [2661. Исходное электросопротивление графита, облученного при 35°С и отожженного при 210°С, восстанавливалось на 70% за 25 ч и только на 75% за 700 ч отжига. Графит, облученный при —196°С, восстанавливал радиационные нарушения при температуре ниже —130°С, а изменения тепло- и электропроводности не восстанавливались до температур —70 и —20°С соответственно [c.198]

При термической обработке стали, не имеющей полиморфных превращений, когда растворимость какого-либо из присутствующих в сплаве элементов в решетке основного компонента меняется в зависимости от температуры, происходят изменения, связанные с выделением этих элементов из пересыщенного твердого раствора (явление старения). [c.73]

При этих температурах вследствие высокой релаксационной стойкости аустенитных сталей сварочные напряжения в изделии продолжают оставаться на высоком уровне и в то же время прочность большинства аустенитных сталей относительно мала. Сочетание низкой прочности материала и высоких сварочных напряжений в конструкции создает опасность разрушения последней. Подобные разрушения наиболее вероятны при термической обработке крупногабаритных изделий повышенной жесткости, имеющих различные конструктивные концентраторы напряжений в виде резкого изменения формы сечения. Они наблюдались в процессе стабилизации сварных аустенитных роторов и других крупногабаритных изделий. Наиболее часто трещины шли от концентраторов в зоне сплавления шва и основного металла, а также от различных участков с острыми углами. [c.92]

Длительное время воздействия температуры приводит к существенным структурным изменениям теряется прочность, полученная при термической обработке (закалка,, старение), а также происходит потеря упрочнения, вызванного пластической деформацией, из-за таких процессов, как возврат и рекристаллизация. [c.136]

Диффузия является одним из наиболее универсальных процессов, Это элементарный процесс поскольку он непосредственно характеризует перемещение атомов. В то же время диффузия лежит в основе многих превращений, протекающих при термической обработке металлов. Хотя в металлах часто протекают и бездиффузионные фазовые превращения, например мартенсит-ное, однако даже в этом случае образование материнской фазы, из которой возникает мартенсит,— процесс, контролируемый диффузией. Создание метаста бильных состояний металлических сплавов и, что так важно для практики, сохранение их в течение длительного времени связано с диффузионными процессами. Кинетика изменений многих свойств контролируется процессом диффузии. В дислокационных процессах, не обусловленных переносом вещества, имеют значение и такие, которые определяются элементарным актом диффузии (например, переползание). Повышение температуры приводит к увеличению энергии колебаний атомов и соответственно скоростей диффузионного перемещения их. Поэтому диффузия является одним из определяющих процессов для материалов, применяемых при повышенных температурах. [c.86]

Одним из перспективных методов термической обработки цветных сплавов является термоциклическая обработка (ТЦО). При ТЦО "отсутствует выдержка при постоянной температуре нагрева, а на металл оказывается многократное (до 10—15 раз) воздействие изменения температуры при нагревах и охлаждениях. С помощью ТЦО у сплавов типа силумина значительно улучшаются механические свойства как прочностные, так и пластические. При изготовлении высокоточных деталей приборов из сплава АЛ2 после отжига по режиму Т2 детали дополнительно подвергают стабилизирующей термической обработке (ТЦО), состоящей из чередующихся циклов охлаждения до минусовой температуры с последующими нагревами. [c.450]

Основными факторами воздействия при термической обработке являются температура и время. Изменяя температуру и скорость нагрева или охлаждения, можно целенаправленно изменять структуру и свойства стали в зависимости от требований, предъявляемых к изделиям. Выбор вида термической обработки определяется характером требуемых структурных изменений в металле. К основным видам термической обработки относятся отжиг, закалка и отпуск. [c.47]

Деформация при термической обработке инструмента Деформация инструмента вызывается изменением объема при мартенситном превращении и возникновением упругой (пластической) деформации вследствие градиента температур при охлаждении и неоднородного протекания мартенситного превращения по объему. Первое удобно характеризовать изменением линейных размеров, второе — угловых. Изменения линейных размеров обратимы (они частично уменьшаются при отпуске). Изменения угловых размеров необратимы и должны устраняться шлифованием и правкой. [c.385]

Металлографическими исследованиями установлено, [12], что после термической обработки в течение 2 час. при температуре 150° изменений в структуре осадков не наблюдается. При термической обработке в течение 6 час. при той же температуре происходит небольшой рост зерен олова. Следовательно, подвергать термической обработке свинцовооловянные покрытия нецелесообразно [23 [. [c.120]

Для измерения температур нагрева стыков труб под сварку и сварных швов при термической обработке стыков труб поверхностей нагрева и трубопроводов применяются также термокарандаши. Отечественные термокарандаши основаны на принципе изменения цвета штриха, нанесенного карандашом, при определенной тем пературе нагрева изделия. Характеристика термочувствительных карандашей приведена в табл. 5-6. [c.241]

Изменения свойств чистого электролитного металла при термической обработке определяются отдыхом и рекристаллизацией. Изменение свойств электролитных металлов с включениями посторонних веществ связано с поведением этих включений при термической обработке. В противоположность атомам металла или водорода не.металлические посторонние вещества не могут диффундировать при нагреве в решетку основного металла. Они до тех пор связаны с тем местом, которое заняли при кристаллизации, пока в процессе термической обработки не будет достигнута температура их разрушения. Ниже этой температуры существенных изменений свойств не происходит. Самое большое, что может произойти, — это увеличение искажений решетки, вызванных посторонними веществами в результате их различных термических коэффициентов расширения по сравнению с основным металлом. Все включения органических соединений неустойчивы при нагреве. При определенных температурах, зависящих от их свойств, соединения эти распадаются преимущественно с выделением углерода и газов, в которых особенно часто встречаются [c.95]

Теоретическое значение таких диаграмм заключается в том, что они хотя и охватывают меньший опытный материал в сравнении с диаграммой сплавов железа с углеродом, так как для сталей с неодинаковым содержанием углерода и разных марок они различны, но зато содержат чрезвычайно важный фактор времени. Диаграммы изотермического превращения аустенита дают картину всех изменений аустенита (кинетику его превращения) при разных температурах, позволяют в наглядной форме объяснить происхождение и природу структур, получаемых при термической обработке. Они выявляют влияние температуры превращения на структуру и свойства стали. Эти диаграммы позволяют оценить действие величины зерна и легирующих элементов на превращение аустенита, глубину прокаливаемости, микроструктуру, механические и другие свойства стали. Наконец, они служат обоснованием теории термической обработки стали. [c.178]

Рассмотрим структурные превраш.ения, происходящие при термической обработке, на примере сплава, содержащего 4% Си (см. рис. 169). При нагреве до температуры сплав имеет структуру однородного а-твердого раствора. При последующем медленном охлаждении в результате изменения растворимости меди в алюминии из а-твердого раствора выделяются мелкие включения 0-фазы, которые распределяются преимущественно по границам зерен. [c.366]

Подводя итог рассмотрению структурных и фазовых изменений, происходящих при термической обработке углеродсодержащих сплавов, следует сделать следующие рекомендации по выбору режимов термической обработки. Для сплавов с 1—2мол. % фазы температура нагрева и скорость охлаждения с нее при о. т. р. должна обеспечить выделение достаточно дисперсных и наиболее равномерно распределенных метастабильных карбидов ниобия. Последующий режим старения должен обеспечить более полный переход к стабильному карбиду (Nb, Meiv) без его коагуляции для достижения наибольшей прочности. Для сплавов с 3 мол.% фазы и более температура о. т. р. должна обеспечить более полную гомогенизацию сплава, т. е. по возможности перевести наиболее полно сплав в однофазное состояние. При этом не должен развиваться процесс коагуляции остающихся нерастворимыми эвтектических карбидов, происходит только их сфероидизация. Режим старения устанавливается в зависимости от требований к уровню свойств сплава. [c.195]

Отдых и рекристаллизация не наблюдаются лишь у тех электролитически осажденных металлов, у которых рекристаллизация происходит в короткий срок при комнатной или более низкой температуре. Поэтому такие легкоплавкие электролитически осажденные металлы, как цинк, свинец, кадмий, олово и индий, вообще не рекристаллизуются. Однако более тугоплавкие металлы могут рекристаллизоваться и восстанавливать свой объем уже при комнатной температуре. Таким образом, у серебра высокой чистоты, упрочненного при низкой температуре, можно наблюдать в результате длительного хранения при комнатной температуре частичный отдых от последствий холодной обработки и рекристаллизацию. Гейльман наблюдал падение твердости у гальванических покрытий блестящим серебром даже после относительно короткого времени хранения. Напротив, твердость покрытий твердым серебром, содержащих посторонние металлы (например, сурьму), остается без изменения при длительном хранении и комнатной температуре. При термической обработке электролитных металлов, кроме изменений, вызываемых рекристаллизацией, восстановлением объема, присутствием водорода, металлических и неметаллических включений, могут наблк>даться и другие изменения свойств. [c.92]

В условиях цеха температура при термической обработке измеряется и записывается с помощью потенциометров, причем лента с записью изменения температуры во времени на различных участках сварного соединения (сварной щов, околошов ная зона, основной металл и т. д.) можег служить документом для исполнительной технической документации (вместо записей в укурнале термообработки). [c.165]

Характер изменения механических свойств в зависимости от температуры отпуска одинаков у всех трех сталей, при одинаковом уровне прочности прочие свойства у всех сталей очень близки. Однако вследствие разной прокалн-ваемости ход кривых свойства — размер термически обрабатываемой заготовки различен. Высокие механические свойства в стали 40Х получаются при термической обработке сечений диаметром до 20—25 н 50—60 мм в стали 40ХНЛ в (обоих случаях при закалке в масле), т. е. в значительно больших сечениях, чем у стали 40. [c.389]

Термическая обработка характеризуется температурой нагрева /maxi временем выдержки т, скоростями нагрева и охлаждения uojij,. Термическая обработка основана на превращениях, происходящих в стали в твердом состоянии при изменении температуры (при нагревании и охлаждении), т. е. на фазовых превращениях при неравновесных условиях. [c.89]

В процессе механической обработки деталей в поверхностных слоях происходит изменение rpyKrypi.i металла и его механических свойств. Названные изменения являются следствием процессов, развивающихся в поверхностном слое под влиянием внешнего энергетического воздействия в виде контак ного давления и относительного перемеа(ения (скольжения) режущего инструмента. При этом основная часть механической энергии преобразуется в тепловую, создавая градиент температур по глубине слоя. В результате этих процессов в материалах деталей при резании как при термической обработке развиваются остаточные напряжения. [c.41]

Структурные напряжения вызываются различным удельным объемом структур, которые образуются при термической обработке. Аустенит с его плотно расположенными атомами имеет наименьший удельный объем, тогда как продукты его превращения— мартенсит, бейнит и перлит, у которых расположение атомов в решетке менее плотное, — обладают большими и притом отличающимися друг от друга удельными объемами. Нужно иметь в виду, что структурные изменения, вызывающие изменение объема, особенно в процессе охлаждения, при закалке происходят разновременно— сначала на поверхности, а потом уже в центре детали. Это особенно опасно во время мартенситного превращения, так как оно протекает при низких температурах с высокими скоростями и напряжения не успевают выровняться. Наибольшей величины достигают внутренние напряжения при закалке в воде, а также в растворах поваренной соли и едкого натра из-за слишком большой скорости и неразномерности охлаждения. [c.253]

На рис. 41 приведены результаты испытания на длительную прочность при температуре 580° С сварных образцов этой стали диаметром 8 мм с поперечным швом (х = 0,3), выполненным электродами типа Э-ХМФ при разном уровне прочности основного металла за счет изменения режима высокотемпературной термической обработки перед сваркой. Величина а основного металла изменялась при этом от 50 кгсЫм для отожженного состояния и до 81 кгс1мм для состояния закалки с низким отпуском. В образцах отожженного состояния заметного снижения твердости в зоне термического влияния не наблюдалось для двух других вариантов в ней было выявлено падение твердости на участке шириной около 2 мм. Указанные испытания проводились на материале четырех плавок стали 12Х1МФ при максимальной длительности испытания в 17 тыс. ч. [c.63]

Оценка снятия сварочных напряжений на моделях более трудоемка, но позволяет при достаточных их размерах получить обоснованный ответ об эффективности термической обработки изделий данного типа. Так, например, проведение подобных испытаний на натурных моделях крупного сварного ротора из стали композиции Х16Н13МЗБ (ЭИ405) показало, что температура стабилизации для эффективного снятия остаточных напряжений в изделиях подобного рода лежит около 900° С, в то время как по данным релаксационных испытаний она составляла 800° С. Очевидно, однако, что более перспективными являются прямые релаксационные испытания образцов, (при условии надежной корреляции получаемых с их помощью результатов с данными испытания модели). Имеется, однако, ряд сварных соединений, в которых определение закономерностей изменения сварочных напряжений при термической обработке возможно лишь с помощью моделей. К ним относятся, например, сварные соединения разнородных сталей разных структурных классов, а также наплавленные изделия. [c.119]

Рис. 55. Изменение механических свойств стали Х10С2М (ЭИ107) в зависимости от температуры испытания. Термическая обработка закалка при 1100° С в масле и отпуск при 850—800° С с охлаждением в воде

Структурные изменения при термической обработке аустенитных дисперсионно-твердеющх сталей коррелируют с их механическими свойствами. После закалки стали имеют низкие прочностные и сравнительно высокие пластические свойства (табл. 44). Изменение температуры закалки в интервале 1100—1200°С мало изменяет свойства закаленных сталей, но существенно влияет на последующее старение и свойства стали после старения. Использование в качестве упрочняющей фазы дисперсных частиц карбида [c.298]

Природа физико-химических превращений, происходящих при термической обработке ферритов, подробно обсуждалась в предыдущих главах. Вместе с тем эффективность того или иного режима термической обработки зависит не только от характера, но и от скорости физико-химических превращений. Указанное обстоятельство пробудило интерес к исследованию кинетики изменений, происходящих в ферритах при изменении температуры и давлении кислорода в газовой фазе. Представим себе, что феррит с полностью сформированной керамической структурой находится в состоянии, изображенном на равновесной диаграмме (рис. 58) точкой А. Это состояние отвечает однофазной шпинели при достаточно высокой температуре и некоторой концентрации кислорода, характеризующейся величиной у в формуле Мв сМе ,Рез с-г/04- -у [c.158]

Механизм и кинетика процессов, происходящих в ферритах при термической обработке, могут существенно изменяться, если один из компонентов феррита обладает заметной летучестью. Тогда термическая обработка приведёт к изменению состава феррита, причем интенсивность этого процесса зависит от температуры и продолжительности нагрева, состава и объема окружающей феррит газовой фазы, керамической структуры образцов и других факторов. Наиболее летучими компонентами в ферритах обычно считают dO, ZnO, LiaO и uO. Механизм испарения цинка из ферритов не выяснен однозначно. Броунлоу [29] полагает, что ионы цинка, входящие в состав шпинели, восстанавливаются двухвалентным железом до атомарного состояния и переходят в газовую фазу. Полученная им скорость испарения цинка из феррита в 50 раз превышала скорость испарения чистой окиси циика. Яма-гутчи [30], напротив, утверждает, что интенсивность испарения цинка не зависит от содержания ионов 2-валентного железа в твердой фазе и значительно уменьшается при образовании ферритов циика. Наиболее вероятной причиной потери цинка он считает реакцию [c.172]

Несомненный интерес представляют данные [45] о зависимости статических параметров петли гистерезиса железо-никель-ко-бальтовых ферритов от напряженности магнитного поля при охлаждении от температуры, несколько превышающей точку Кюри. Медленное охлаждение (130° /4a ) без поля приводит к получению перетянутой петли гистерезиса. С ростом поля Ятмо перетянутые петли превращаются в прямоугольные через округлые (рис. 65). При быстром охлаждении ферритов независимо от величины Ятмо перетянутых петель не наблюдали, а при термической обработке без поля петли гистерезиса имели округлую форму, подобную форме петли при медленном охлаждении в слабых полях. При обсуждении этих результатов авторы [45] исходили из того, что в ферритах, нагретых выше точки Кюри, отсутствует как направленное, так и локальное упорядочение. При охлаждении без поля (Ятмо=0) ниже точки Кюри внутри образующихся доменов и на границе между ними создается локальное упорядочение, степень которого в значительной мере определяется скоростью охлаждения. Наложение малых синусоидальных полей во время охлаждения приводит лишь к обратимым смещениям границ доменов, так как характер локальной упорядоченности существенно не изменяется в сравнении с тем, который существовал в отсутствии поля. Отсюда, очевидно, и незначительное изменение магнитных параметров. Действительно, величина максимальной индукции (Вт) слабо изменяется вплоть до полей Я = 3—4 э, а затем быстро растет, достигая насыщения. Еще раньше начинается рост коэффициента пря-моугольности петли гистерезиса. Можно ожидать, что при медленном охлаждении в магнитном поле превалирует эффект локального упорядочения, а в больших полях — эффект направленного упорядочения [И]. iB случае же быстрого охлаждения без поля отсутствует не только направленное упорядочение, но и локальное, так как затруднены диффузионные процессы, связанные с перераспределением ионов ( замороженная структура). Этим и объясняется появление округлой петли гистерезиса после быстрого охлаждения в отсутствии магнитного поля. [c.183]

Керамические материалы на основе соединений оксидов титана, циркония и олова с оксидами металлов И и П1 групп периодической, системы элементов, а также твердых растворов этих соединений характеризуются повышенным и высоким значением Вг. Синтез таких соединений осуществляется при высокой температуре, как правило, без образования стеклофазы. Образование соответствующего соединения из оксидов или карбонатов при термической обработке сопровождается поглощением тепла (эндотермический эффект), или выделением (экзотермический эффект), или тем й другим одновременно, изменением массы и размеров материала. Эндотермический эффект и уменьшение массы характеризуют разложение карбонатов, гидратов и их улетучивание. Экзотермический эффект и увеличение массы образца свидетельствуют об образовании нового соединения, иногда сопровождаемого также и полиморфными превращениями. На рис. 23.20 в качестве примера приведена термограмма синтеза СаТЮз из эквимолекулярной смеси СаСОз и TiOz. Кривая 1 соответствует температурному режиму термографической печи 2 — дифференциальная кривая, показывающая разность температур между испытуемым и эталонным образцами, размещенными в тождественных условиях. На этой кривой в интервале 720—1020 °С обнаруживается [c.239]

На рис. 55 представлено, согласно Кестеру, изменение свойств электролитной меди в результате термической обработки при различных температурах. На рисунке можно видеть восстановление свойств путем термической обработки. Некоторое различие свойств, которое можно установить при термической обработке как серебра, так и меди, по сравнению со свойствами металлов, упрочненных при низкой температуре, объясняется тем, что электролитически осажденные металлы, имеющие высокую чистоту, все же содержат частицы посторонних веществ, которые разру- [c.93]

Сплавы — твердые растворы являются наиболее ценными сплавами в технике. Они значительно тверже и прочнее, чем составляющие их компоненты, и одновременно обладают высокой пластичностью, зачастую более высокой, чем составляющие сплав компоненты. Такими свойствами обладают медноцинковые сплавы (латунь), медноникелевые сплавы и др. Практически можно получить медноникелевые сплавы, превосходящие медь по прочности и твердости и не уступающие ей пластичностью. Они нашли большое применение при изготовлении деталей, которые работают на удар и износ и должны обладать высокой прочностью. Эти сплавы имеют более высокое элек-тросопротивление, чем чистые металлы и, что особенно важно, электросопротивление их не изменяется при изменении температуры. Это относится к сплавам никеля с хромом (нихром), поэтому они незаменимы в электронагревательных и электроизмерительных приборах, реостатах и т. д. Сплавы — твердые растворы благодаря высокой пластичности хорошо обрабатываются давлением, пригодны для ковки, прокатки, штамповки, способны изменять свойства при термической обработке и имеют повышенное сопротивление коррозии. [c.26]

Газы с сравнительно высоким давлением насыщенного пара выделяются с поверхностей деталей механизма при его нагревании. Для борьбы с этим явлением собранный двигатель подвергают термической обработке с одновременньп (иногда длительным) вакуумированием. Такая операция может отразиться на свойствах смазочного материала, заложенного в подшипники, поскольку температура обработки, как правило, выше допустимых рабочих температур смазки. Термическая обработка всегда сопровождается уменьшением резерва смазочного материала, изменением составляющих уравнения (6) и, следовательно, долговечности узлов трения. Неизбежно меняются также реологические свойства пластичной смазки и пусковые характеристики изделия. Все [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...