ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛ строение и свойства

В пособии изложены методы изучения строения и основных свойств материалов, приведены лабораторные работы по основным разделам курса (макро- и микроисследования, методы определения температур превращений и фазового состава сплавов, механических и физикохимических свойств, термическая обработка стали, чугуна и цветных сплавов), задачи по разбору диаграмм состояния сплавов и их микроструктур и рациональному выбору состава и обработки сплавов и других материалов. Приведена систематизированная классификация основных металлических сплавов, а также полимерных и других неметаллических материалов, используемых в промышленности, и указана область их наиболее широкого применения. [c.2]

Отпуск — это процесс термической обработки, связанный с изменением строения и свойств закаленной стали при нагреве ниже критических температур. При отпуске происходит распад мартенсита (пересыщенного твердого раствора С в а-Ре после закалки) и остаточного аустенита. Вследствие перехода к более устойчивому состоянию образуются структуры продуктов распада УИ и Л, смеси а-Ре и карбидов. При этом повышаются пластичность и вязкость, снижается твердость и уменьшаются остаточные напряжения в стали. [c.107]

Сварщики, работающие на монтаже тепломеханического оборудования электростанций, и энергетики, занимающиеся эксплуатацией этого оборудования, должны хорошо знать применяемые в настоящее время и перспективные стали и сплавы, методы их термической обработки. Они должны также четко себе представлять, как влияют условия эксплуатации на строение и свойства сталей и сплавов. [c.5]

При термической обработке стали в результате теплового воздействия изменяется ее структура (строение) и свойства. При химико-термической обработке за счет тепловой обработки меняется структура металла и одновременно изменяется химический состав поверхностного слоя путем насыщения его каким-либо химическим элементом. [c.167]

Качество стали определяется не только ее химическим составом, но и способом выплавки. Строение и свойства стали во многом зависят от технологии процесса выплавки и последующей термической и термомеханической обработки. [c.125]

Начиная с последних лет XIX столетия, все возрастающее внимание отечественных и зарубежных материаловедов уделяется разработке способов и созданию аппаратуры, обеспечивающих возможность прямого изучения микроскопического строения и свойств металлов и сплавов, подвергаемых различным режимам нагрева и механического нагружения. Этот интерес связан с тем, что именно под влиянием температурно-временного фактора, например, в стали, являющейся одним из основных материалов современного машиностроения, протекают полиморфные превращения, а также происходят процессы рекристаллизации, отпуска, старения и отжига, определяющие уровень прочностных свойств изделий. В зависимости от температуры испытания или эксплуатации и режимов предварительной термической механической и. термомеханической обработки и скорости нагружения инициируются и развиваются в поликристаллических материалах механизмы внутри- и межзеренной деформации, сказывающиеся на эксплуатационных свойствах материалов. [c.5]

Научное объяснение процессов термической обработки впервые было дано русским ученым-металлургом Д. К. Черновым. В 1868 г. он научно доказал, что свойства стали при термической обработке определяются ее внутренним строением (см. гл. 1) и что каждый металл (или сплав) имеет определенные критические температуры (критические точки), при переходе которых скачкообразно изменяются его строение и свойства. Научное обоснование Д. К. Черновым критических температур и последовавшее за ним в 1869 г. открытие Д. И. Менделеевым периодической системы элементов явились прочным фундаментом дальнейшего развития науки о металлах и способах их термической обработки. [c.3]

Термомеханическая обработка (ТМО). В настоящее время является самой эффективной в машиностроении. Она относится к комбинированным способам изменения строения и свойств металла, совмещает механическую деформацию металла в горячем состоянии с термообработкой. Как при термической, так и при пластической деформации повышение прочности всегда связано с уменьшением пластичности. Это часто является ограничением применения той или иной обработки. Преимуществом ТМО является то, что при существенном увеличении прочности характеристики пластичности снижаются незначительно, а ударная вязкость в 1,5—2 раза выше по сравнению с ударной вязкостью той же марки стали после закалки с низким отпуском. [c.83]

При химико-термической обработке стали происходит изменение не только внутреннего строения, но и состава стали. Состав стали изменяется за счет проникновения (диффузии) в поверхностные слон нагретой стали углерода, азота, хрома, алюминия и др., что придает новые свойства поверхностным слоям стали. [c.18]

В первой части учебника рассматриваются кристаллическое строение металлов, действие на их строение и свойства процессов кристаллизации, пластической деформации и рекристаллизации, фазы, образующиеся в сплавах, и диаграммы состояния двойных и тройных систем. Подробно освещены вопросы технологии термической и химико-термической обработки стали. Описаны конструкционные, инструментальные, нержавеющие и жаропрочные стали и сплавы на основе титана, меди, алюминия, магния и других металлов. [c.2]

Виды термической и химико-термической обработки стали назначение ее и способы выполнения. Термической обработкой называются процессы, связанные с нагреванием и охлаждением металлов и сплавов, в результате чего происходит изменение их внутреннего строения (структуры) и, как следствие этого, изменение механических и физических свойств. [c.446]

В справочнике приведены данные о назначении, свойствах, строении и рекомендуемых режимах термической обработки углеродистых, легированных и быстрорежущих инструментальных сталей, а также конструкционных сталей, применяемых для хвостовиков сварного и корпусов сборного и составного инструмента. [c.2]

Основы научного металловедения были заложены великими русскими. металлургами П. П. Аносовым (1799—1851) и Д. К. Черновым (1839—1921). П. П. Аносов впервые применил микроскоп для исследования структуры металлов, установил связь строения и свойств стали, разработал научные принципы получения стали высокого качества, раскрыл секрет производства булата. Д. К. Чернов, работавший в Петербурге на Обуховском заводе, открыл существование критических температур фазовых превращений в стали (критических точек) и их связь с содержанием углерода. Он заложил основы создания диаграммы сплавов железо— углерод, являющейся важнейшей в металловедении. Им была разработана теория кристаллизации металлов и термической обработки стали. По словам академика А. А. Байкова, значение Д. К. Чернова для металлургии соизмеримо со значением Менделеева Д. И. для химии. [c.49]

В стали при нагреве и охлаждении происходят превращения, обусловливающие изменения структурного строения, прочностных свойств, магнитных качеств и т. д. На знании этих изменений основывается термическая обработка сталей, получение определенных прочностных свойств и структурных состояний путем нагрева, закалки, улучшения, отпуска и т. д. [c.290]

В Справочнике приведены основные сведения о методах исследования и испытания металлических сплавов. В отличие от первого издания эти разделы дополнены изложением современных физических методов исследования (применение радиоактивных изотопов, интроскопия, внутреннее трение, ядер-ный магнитный резонанс и др.). Данные о строении стали и о диаграммах состояния приведены с учетом исследований последних лет. Значительно расширены разделы теории и практики термической обработки стали вновь даны главы о термической обработке стальных полуфабрикатов, выпускаемых металлургическими заводами, листов, труб и др. Имеются справочные данные режимы термической обработки различных сталей, диаграммы изотермических превращений, прока-ливаемости, изменения механических свойств в зависимости от режимов термической обработки и ряд других. [c.2]

Термическая обработка стали и, как частный случай, термическая обработка сварных соединений включает различные операции теплового воздействия на металл, при котором происходят различные изменения строения, фазового состояния, напряженного состояния и соответственно свойств, уровня свободной энергии фаз, величины и распределения микро- и макронапряжений. [c.150]

Конечная структура и, следовательно, свойства стали формируются при охлаждении из аустенитного состояния, т.е. при распаде или при превращении переохлажденного аустенита. Следовательно, этим вопросам необходимо уделить особое внимание, ибо вся технология термической обработки базируется именно на этом. При изучении превращений переохлажденного аустенита необходимо хорошо усвоить, каковы строение и свойства перлита, сорбита, троостита, бейнита и мартенсита, в том числе и различие одноименных структур, получаемых при распаде аустенита и отпуске закаленной стали. [c.8]

Контрольная работа №1 состоит из 4 вопросов, которые охватывают все основные разделы курса. Первые вопросы всех вариантов составлены по двум темам строение металлов и сплавов пластическая деформация и влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла. Вторые вопросы задания однотипны и имеют цель проверить усвоение студентом очень важной для понимания дальнейшего материала учебного курса диаграммы состояния железо-цементит. Третьи вопросы - из раздела термическая обработка стали. Большинство из них имеют практический уклон и требуют для ответа основательной проработки этого раздела. Четвертые вопросы посвящены отдельным группам материалов ( металлических, неметаллических, композиционных), которые находят применение в машиностроении. [c.12]

Более высокие механические свойства закаленной и высоко-отпущенной стали по сравнению с отожженной или нормализованной (при равной прочности у закаленной и высокоотпущен-ной Оо,2, ip, Он выше) объясняются различным строением сорбита (перлита) отпуска и сорбита закалки, имеющих, как указывалось выше, в первом случае зернистое, а во втором — пластинчатое строение. Двойная термическая обработка, состоящая в закалке с последующим высоким отпуском, существенно улучшающая общий комплекс механических свойств, является основным видом термической обработки конструкционных сталей и называется улучшением. [c.280]

Необходимые свойства стали и сплавов можно получить термической обработкой, в результате которой изменяются внутреннее строение и структура. Термическая обработка состоит из ряда процессов, сопровождающихся нагревом, выдержкой и охлаждением стали и сплавов при определенных режимах. [c.89]

Российские ученые сыграли ведущую роль в развитии металловедения и материаловедения. Одним из них является П. П. Аносов, который в 1831 г. впервые применил микроскоп в разработке методики исследования строения стали. В 1868 г. Д. К. Чернов открытием критических точек в стали устано-вид подлинно научную причину изменения ее свойств при термической обработке, за что получил международное признание. [c.5]

Как известно, первой операцией при осуществлении упрочняющей термической обработки железоуглеродистых сплавов является нагрев, обеспечивающий образование аустенита. От структуры аустенита во многом зависят конечные свойства изделий. Сейчас уже не вызывает сомнений корреляция между получающимися после термической обработки свойствами стали и состоянием аустенита, в частности размером его зерна, характером границ зерен, особенностями блочного строения, наличием в нем дисперсных частиц второй фазы, плотностью и распределением в нем дислокаций. В связи с этим возникает необходимость в изучении закономерностей, управляющих характером и кинетикой формирования у-фазы в различных условиях нагрева для структур разного типа. [c.3]

В первом разделе рассматриваются кристаллизация и строение металлов и сплавов, способы их термической обработки. Детально описаны превращения, протекающие в сплавах при их нагреве и охлаждении. Приведены классификация и свойства сталей, а также методы их улучшения. Большое внимание уделено сплавам на основе цветных металлов, а также таким перспективным материалам, как неметаллические, порошковые и композиционные. [c.3]

Высокий отпуск проводится при 550-650 °С. В результате твердость и прочность снижаются значительно, но сильно возрастают вязкость и пластичность и получается оптимальное для конструкционных сталей сочетание механических свойств. Структура стали — сорбит отпуска с зернистым строением цементита. Применяется для деталей, подвергающихся действию высоких нагрузок. Термическая обработка, состоящая из закалки и высокого отпуска, называется улучшением. Она является основным видом обработки конструкционных сталей. [c.126]

Термической обработкой называется тепловая обработка металлов и сплавов, при которой происходит изменение их строения, а следовательно, и свойств. Механические свойства стали при этом могут изменяться в очень широком диапазоне Так твердость стали, содержащей 0,8 % углерода, после такой обработки возрастает от 160 до 600 НВ. [c.168]

Частичное решение этой основной задачи во многом определяется достижением в фундаментальных областях науки о металлах, в таких как теория строения металлов и сплавов, теория фазовых превращений и пластической деформации, базирующихся на основных положениях физики твердого тела. Именно на основе достижений в области науки о металлах разрабатываются новые составы сталей, необходимые для народного хозяйства, и новые технологические процессы термической обработки в условиях металлургического и машиностроительного производств. Несомненно, что развитие теории строения стали, технологических процессов ее обработки, обеспечивающих повышение уровня их технологических и механических свойств, требует создания новых и совершенствования известных экспериментальных методик исследования строения металлов и методов контроля качества металлопродукции. [c.447]

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]

Величина и форма зерен зависит от природы металла, условий затвердевания и последующей обработки — механической или термической. Поэтому вид излома позволяет приближенно судить о качестве металла. В большинстве случаев металл с мелкозернистым строением обладает более высокими механическими свойствами, чем металл с крупнозернистым строением. Правильно закаленная сталь обладает мелкозернистым строением и, как известно, более высокими механическими свойствами по сравнению с незакаленной сталью с крупнозернистым строением. [c.5]

Рис. 328. Влияние термической обработки на строение и свойства стали ХВВФ (автор) а — влияние температуры закалки б — влияние температуры отпуска

В книге рассмотрены современные представления о фазовых и структурных превращениях при нагреве стали и чугуна. Проанализировано влияние исходного состояния и условий нагрева на кинетику и морфологию образования аустенита, его строение и свойства. Рассмотрен механизм а -> -превращения с общих пози-Щ1Й о возникновении метастабильных состояний, развития релаксащюнных явлений и вторичных процессов при фазовых переходах. Особое внимание уделено роли дефектов кристаллического строения в образовании аустенита и их влиянию на формирующуюся структуру, размер зерна и свойства металла после термической обработки. [c.2]

Предлагаемый читателю первый том справочника Металловедение и термическая обработка стали посвящен изложению методик изучения тонкого строения и структуры сталей и определению их разнообразных свойств (механических, физических, эксплуатационных). Такое построение многотомного справочника представляется правильным, если иметь в виду преимущественно экспериментальный характер науки о металлах. В этом томе, наряду с традиционными методами изучения структуры и свойств (макро- и микроанализ, рентгеновская дифракто-метрия, электронная микроскопия, определение механических свойств при растяжении, ударе, циклическом нагружении и т.п.), рассмотрены развитые в последние годы тонкие методы структурых исследований (спектроскопические, резонансные, микроспектральные и др.) и методы определения сопротивления разрушению в различных условиях нагружения (параметры вязкости разрушения, кавитационное разрушение, износостойкость, сопротивление газовой коррозии) в сочетании с подробным изложением методик фрактографического анализа. Все эти новые разделы отличают настоящее издание от предыдущих. [c.8]

Такое построение курса, как показал многолетний опыт автора, методически оправдано, так как позволяет более правильно рассмотреть технологию термической обработки стали изотермический отжиг и закалку, обработку холодом, термомеханическую обработку и т. д. Кроме того, это дало возаюжность избежать повторений при выделении материала о влиянии легирующих элементов на свойства и строение стали в салюстоятельный раздел после рассмотрения теории и технологии тep шчe кoй обработки. [c.3]

При маркировке легированных сталей специального назначения в начале марки ставится буква группы, к которой относится эта сталь. Например, Ш — шарикоподшипниковая, Э — электротехническая. Для изготовления шарикоподшипников применяются стали ШХЮ и ШХ15. Существенное влияние на свойства сталей оказывает их внутреннее строение (структура). Если рассмотреть сталь в изломе или под микроскопом, то легко убедиться, что она состоит из зерен, различных по форме и величине. Зерна связаны между собой, образуя монолитный металл. Форма и величина зерен, а также связь между ними зависят от содержания в ней углерода, легирующих примесей, режимов разливки и охлаждения отливок и слитков. При нагревании стали выше определенной температуры, называемой критической, и последующем охлаждении структура стали изменяется. На этом свойстве основана тепловая (термическая) обработка стали. Критическая температура для различных марок стали находится б пределах 700—900° С. [c.6]

Широкое развитие металловедение и основанная на законах металловедения наука о термической обработке металлических сплавов получают, начиная с 1868 г. В этом году Дмитрий Константинович Чернов (1839—1921), работавший на Обуховском сталелитейном заводе (теперь завод Большевик в Ленинграде) над изготовлением поковок для орудийных стволов, опубликовал результаты своих исследований стали. Д. К. Чернов установил, что при определенных температурах нагрева, названных критическими точками, в стали происходят превращения, изменяющие ее строение и свойства, и что сталь имеет две критические точки а (теперь обозначается А1) и Ь (теперь Аз). Д. К. Чернов показал, что температура точки Ь из1меняется в зависимости от [c.7]

Применяемые режимы термической обработки для сталей Х12Ф1 — Х12М (обе эти стали практически равноценны), получаемые при этом свойства и некоторые данные о строении (количество аустенита), приведены в табл. 58. [c.436]

Аустенитные жаропрочные стали обладают рядом общих свойств — высокой жаропрочностью и окалиностойкостьк>, большой пластичностью, хорошей свариваемостью, большим коэффициентом линейного расширения. Тем не менее по сравнению с перлитными и мартенситными сталями они менее технологичны обработка давлением резанием этих сплавов затруднена сварной шов обладает повышенной хрупкостью полученное вследствие перегрева крупнозернистое строение не может быть исправлено термической обработкой, так как в этих сталях отсутствует фазовая перекристаллизация. В интервале 550—600°С эти стали часто охрупчиваются из-за выделения по границам зерна различных фаз. [c.470]

Похмурский В. И. и др. Строение диффузионных слоев и механические свойства хромосилицированной углеродистой стали. — В кн. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. Минск, 1974, с. 133— 135. [c.70]

В металле отливок жаропрочные свойства стали зависят не только от микроструктуры, сформировавшейся после термической обработки, но и от макроструктуры отливки. Глубокое травление металла корпусных деталей турбин в поперечном сечении выявляет присутствие в основном двух макрозон, отличающихся своим строением, — поверхностной мелкозернистой зоны и зоны столбчатых кристаллов. Испытания длительной прочности [c.37]

От редакции. Настояа1ая глава не исчерп . -вает всех данных из области современной химии, применяемых в машиностроении. Ряд дополнительных данных содержится в главах 2-го тома (физико-химические и механические свойства чистых металлов, Теория и расчеты процессов горения) б-го тома (Чугун, Сталь, Цветные металлы и сплавы),5-го тома (Электрические и химико-механические способы размерной обработки металлов. Технология термической и химико-термической обработки металлов, Технология покрытий деталей машин, Технология производства металлоке-рамнческих деталей). Подробные данные по ряду вопросов можно найти в приведенных ниже литературных источниках. Так, например, общие законы химии и свойства химических элементов и их соединений изложены в источнике [29] основные положения органической химии и общие свойства органических соединений — в (9], [38] строение атома, свойства элементарных частиц, теория [c.315]

Механические свойства стали (твердость, хрупкость, вязкость) зависят от того, каково внутреннее строение стали, или, как говорят, ка кова структура стали. Это внутреннее стр оение стали во многом зависит не только от хи мического состава, но и от того, до какой температуры сталь была нагрета и кам быстро протекало охлаждение стали. Зная свойства стали, мы можем путем термической обработки придать ей желаемую В1нутрен нюю структуру с необходимыми для нас механическими свойствами. [c.18]

Для деталей сложной формы применяют стальное и чугунное литье вместо поковок и штамповок. При этом толщину стенок отливок нужно ограничивать [16, 91], так как увеличение толщины стенок влечет за собой, при прочих равных условиях, значительное снижение пластичности и вязкости металла срединной зоны, а также и остальных механических свойств. Это происходит вследствие получения в срединной -зоне крупнокристаллитного строения и межкристаллитных пор. Особенно важно следить за толщиной стенок деталей, изготавливаемых из хромистых и аустенитных сталей, не имеющих фазовых превращений, так как в них отсутствует процесс вторичной кристаллизации. В этих сталях [16, 28, 123] зерно, полученное при первичной кристаллизации, остается без изменения. Любая последующая термическая обработка не может изменить величину зерна [90, 91, 94, 100]. [c.431]

В книге рассмотрены строение и кристаллизация металлов и их сплавов, современные методы исследования структуры и свойств металлов, влияние технологических процессов и условий эксплуатации на структуру и свойства металлов и сплавов, основы термической обработки, специальные стали и цветные металлы и сплавы. Большое внимание уделено вопросам длительной прочности и эксплуатационной надежности материалов энергетическопо оборудования и сварным соединениям. [c.2]

Нормализацией называется операция нагрева стали на 30—50° С выше линии GSE (точки Ас , Асст) (см. фиг. 142) с выдержкой при этой температуре и последующим охлаждением на спокойном воздухе. Нормализацию применяют для устранения внутренних напряжений и наклепа, повышения механических свойств стали, а также для подготовки структуры перед окончательной термической обработкой, холодной иГгамповкой или перед механической обработкой. Нагрев выше линии SE (точки Л ) заэвтектойд-ной стали при ее нормализации производится с целью растворения цементитной сетки или для подготовки структуры для закалки. Само слово нормализация указывает на то, что сталь после этой операции получает нормальную, однородную для данной партии деталей мелкозернистую структуру, перлит приобретает тонкое строение. [c.226]

Количество эвтектической или эвтектоидной структуры, а также строение и характер распределения этих структур оказьшают большое влияние на свойства сплавов. В частности, свойства стали весьма сильно зависят от количества эвтектоида (перлита) и его строения. Форма перлита в зависимости от характера термической обработки может быть различной — от грубопластинчатой до мелкозернистой. [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...