Критические точки при закалке и определение по ним

При индукционном нагреве тепло возникает в самой детали. Это позволяет получать очень высокие скорости поверхностного нагрева детали до требуемых температур закалки, превышающих верхнюю критическую точку на 50—120° С. Нагретая таким образом деталь охлаждается водой или другим охладителем, в результате чего происходит закалка поверхностного слоя определенной глубины. [c.122]

И. При определенных температурах нагрева стали изменяется ее структура и свойства каждая сталь имеет свою критическую точку, при которой данный металл способен принимать закалку. Эти открытия, послужившие научной основой термической обработки металлов, принадлежат выдающемуся русскому ученому, отцу металлографии , Д. К. Чернову. [c.133]

Критическая скорость закалки имеет очень важное значение. От нее зависит такое технологическое свойство стали, как прокаливае-мость, т. е. способность закаливаться на определенную глубину. Чем меньше величина, тем на большую глубину от поверхности детали распространяется закалка (поскольку фактическая скорость охлаждения по мере увеличения расстояния от поверхности уменьшается и на каком-то удалении может оказаться меньше ). Критическая скорость закалки зависит от стабильности аустенита, которая, в свою очередь, определяется количеством растворенных в нем углерода и легирующих элементов. [c.113]

Положение критических точек у железоуглеродистых сплавов зависит не только от содержания в них углерода, но и от скорости их охлаждения, а у специальных сталей и чугунов — также и от содержания в них легирующих элементов. Чем больше скорость охлаждения, тем ниже температуры критических точек чугуна и стали. Поэтому для каждой марки стали температуры критических точек устанавливают при определенной скорости охлаждения (с помощью специальных приборов— дилатометров). Скорость же нагрева на положение критических точек практически не оказывает влияния, за исключением весьма больших скоростей (например, при нагреве стали под поверхностную закалку токами высокой частоты весьма большие скорости нагрева приводят к сильному повышению температуры критических точек). [c.183]

Точность способа пробных закалок зависит от величины интервала температур нагрева каждого следующего образца. В промышленности для определения температур закалки достаточно надежен нагрев через каждые 10° С, причем до каждой температуры нагревают два-три образца. Точность определения критических точек в этом случае составляет примерно 5° С. [c.268]

Изменение состояния. У некоторых металлов и сплавов при нагревании и охлаждении проявляется непостоянство, состоящее в изменении их свойств прн переходе определенных температурных точек (критические точки или точки остановки), что вызывается изменением внутреннего строения в твердом состоянии. Такие критические пункты наступают при переходе через линии диаграмм состояния металлов или сплавов, в особенности через горизонтальные линии. Быстрым охлаждением можно частично или же совершенно задержать материал в измененном состоянии (закалка стали). Обработанные таким образом металлы имеют тогда особые свойства при небольшом последующем нагреве изменять постепенно внутреннее строение, переходя через ряд градаций (отпуск стали при небольшом нагреве или созревание дуралюминия при длительном нахождении последнего в температуре помещения). [c.999]

Критические точки при закалке и определение по ним о р [c.219]

Определение критической скорости закалки для каждого сорта стали может быть произведено путем наблюдения критических точек превращения при разных скоростях охлаждения. [c.219]

В первом приближении критическая скорость закалки определяется наклоном касательной к С-кривой начала распада аустенита (Укр на рис. 148). При таком определении получается величина, примерно в 1,5 раза превышающая истинную критическую скорость. В 22 отмечалось, что при наложении кривых охлаждения на С-диаграмму изотермических превращений нельзя проводить строгих количественных расчетов температур начала и конца превращения исходной фазы при непрерывном охлаждении. Выше точки касания кривой кр к С-кривой (рис. 148) превращение развивается более вяло, чем при температуре, соответствующей точке касания. Следовательно, за время, равное инкубационному периоду при температуре точки касания, [c.260]

Для изделий цилиндрической формы важной характеристикой является критический диаметр, т. е, диаметр, при котором закалка произойдет во всем объеме. Если диаметр изделия больше критического, то в данной охлаждающей среде полной прокаливаемости достичь невозможно. Зная прокаливаемость, определенную по торцовой пробе, можно с помощью специальных номограмм найти условия для полной закалки данной стали прн разных диаметрах заготовки. [c.168]

При закалке стали стремятся получить мартенситную структуру, обладающую максимально высокой твердостью. Для этого сталь должна быть охлаждена со скоростью больше критической. Но внутренние слои детали охлаждаются медленнее наружных, и если скорость охлаждения будет меньше критической, то вместо мартенсита образуется троостит или сорбит. Из этого видно, что сечение детали оказывает очень большое влияние на получение определенной структуры, а от этого будут зависеть и получаемые свойства. Глубина проникновения мартенситной зоны от поверхности называется про-каливаемостью. [c.224]

Как и при исследовании равновесных диаграмм состояния, важнейшим методом определения критических точек в сплавах остается термический метод. Однако для исследования превраш,ений в сталях при больших скоростях (например, при закалке) потребовались значительные усовершенствования этого метода с целью устранения инерции термопары и гальванометра. Для устранения инерции термопары проволочки приваривались непосредственно к образцу, который играл роль горячего спая термопары. Индикатором т. э. д. с. служит безынерционный прибор (струнный гальванометр,, шлейфовый или электронный осциллограф). Это дает возможность снимать кривые температура — время в условиях больших скоростей нагрева и охлаждения. Более точно критические точки определяются по кривой скорость процесса di [c.237]

При выборе механических свойств материала для зубчатых колес необходимо учитывать еще и размеры самих колес, т. е. размеры сечений или диаметров. Это объясняется тем, что для получения требуемого предела прочности (т. е. нужной твердости) при закалке скорость охлаждения должна быть не ниже некоторой вполне определенной величины. С увеличением же размеров сечений детали скорость охлаждения уменьшается, и если она будет ниже критической, то будет иметь место слабая (мягкая) закалка, при которой твердость будет меньше, чем при полной закалке. Итак, с увеличением сечения 5 заготовок колес (фиг. 47, а, б, в, г, д, е, ж, з), подвергаемых закалке с высоким отпуском, падает значение предела прочности, получаемое после термообработки [25]. [c.95]

Процесс поверхностной закалки состоит в быстром нагревании поверхностного слоя детали до температуры выше критической точки Лсд и последующего быстрого охлаждения его водой с получением наружного слоя определенной глубины, закаленного на мартенсите промежуточными структурами. Сердцевина детали сохраняет свою исходную структуру и присущие ей физико-механические свой- [c.279]

Определение критической продолжительности охлаждения стали при закалке. Установлено, что результаты закалки практически определяются продолжительностью охлаждения стали в интервале 800—500° С [9, 142]. Тогда, очевидно, что проекции точек пересечения кривых охлаждения с линией температуры 500° С термокинетической диаграммы на ось времени покажут соответствующие продолжительности охлаждения от 800 до 500° С. Образующиеся при той или иной скорости охлаждения структуры и их количественные соотношения будут определяться диаграммой превращения и скоростью охлаждения, т. е. взаимным [c.154]

Для определения наибольшего диаметра (называемого критическим) или детали, прокаливающихся полностью по сечению с образованием мартенситной структуры, используют шкалу II, а для определения наибольшего диаметра (толщины) для полумартенситной зоны (50% мартенсита и 50% троостита) — шкалу I. Схема пользования номограммой приведена на рис. 202. На шкале I или соответственно шкале II находят расстояние от торца до конца мартенситной и полумартенситной зоны, найденное экспериментально для данной стали. Из этой точки опускают перпендикуляр до пересечения с линией на номограмме (точка 1 на рис. 202), указывающей идеальное охлаждение (идеальную закалочную жидкость, т. е. жидкость, которая обеспечивала высокую и равномерную скорость охлаждения от температуры закалки до +20° С). Из этой точки проводят горизонтальную линию влево до пересечения с линией номограммы (точка 2), соответствующей нужной в искомом случае среде охлаждения (вода, масло, воздух). Затем из точки 2 опускают перпендикуляр на шкалу размер, мм (в нижней части диаграммы). В точке пересечения читается ответ — наибольший диаметр (толщина) образца, прокаливающегося полностью в выбранной закалочной жидкости. [c.297]

Возникновение закалочных (структурных) напряжений. Если свариваемая сталь склонна к закалке с образованием мартенсита, то в сварном соединении, наряду с тепловыми напряжениями, возникают объемные структурные напряжения. Причина их возникновения состоит в следующем. Основной металл, расположенный по обе стороны от шва и нагреваемый при сварке выше определенных для данной стали (так называемых критических) температур Лс1 и Лез, претерпевает структурные превраще- [c.39]

Количественным критерием устойчивости переохлажденного твердого раствора является критическая скорость охлаждения (Укр)—наименьшая скорость непрерывного охлаждения, позволяющего избежать распада раствора или, точнее, избежать изменения на определенную величину выбранного свойства. Если скорость охлаждения в центре сечения изделия больше Окр, то изделие прокаливается насквозь. Критическую скорость охлаждения определяют, проводя из точки, соответствующей температуре нагрева под закалку, касательную к С-кривой условного начала распада переохлажденного раствора. [c.202]

Чем ближе точка изделия находится к оси движения дуги, тем выше ее максимальная температура нагрева. При близком расстоянии от дуги металл детали будет нагрет до температуры плавления, а на определенном расстоянии от дуги—до критических температур. В последнем случае при охлаждении может быть закалка. На рис. 86 показано температурное поле при наплавке валика на поверхность массивного тела [91]. [c.217]

Для получения оптимальных результатов при закалке разработаны различные способы охлаждения 1) закалка в одном охладителе (простая непрерывная закалка) - наиболее простой и широко применяемый метод, закалочные среды индустриальное масло, вода, водные растворы щелочей 2) закалка в двух средах (прерывистая закалка) заключается в предварительном охлаждении детали в более резком охладителе, например, в воде, до температуры -300 °С с последующим охлаждением в более мягкой среде 3) ступенчатая закалка деталь после нагрева переносят в среду с температурой несколько выше Мн, выдерживают до выравнивания температуры по сечению и далее охлаждают на воздухе, в качестве закалочной среды используют специальные масла 4) изотермическая закалка отличается от ступенчатой более длительной выдержкой выше точки Мн, достаточной для превращения аустенита в нижний бейнит, среда - обычно расплавленные соли или щелочи разного состава 5) закалка с самоотпуском - для инструмента типа зубил, молотков, кернов. Важные свойства стали закаливаемость и прокаливаемость. Закаливаемость - способность стали к получению максимальной твердости при закалке. Главный фактор, определяющий закаливаемость, - содержание углерода в стали. Прокаливаемость - способность стали получить закаленный слой с мартенситной или трооститно-мартенситной структурой на определенную глубину. За характеристику прокаливаемости принимают критический диаметр Вк, т.е. наибольший диаметр цилиндра из данной стали, который получит в результате закалки полумартенситную структуру в центре образца. На прокаливаемость влияет много факторов состав аустенита (все элементы, кроме Со, увеличивают стабильность аустенита и увеличивают прокаливаемость), с ростом зерна аустенита прокаливаемость увеличивается, увеличение неоднородности аустенита и наличие нерастворимых частиц (оксиды, карбиды) ускоряют распад аустенита и уменьшают прокаливаемость. [c.80]

При изготовлении чугунных втулок применяется центробежное литье. Чугун берется определенного состава, проверяемого анализом. Для плавки вместо вагранок применяются качающиеся электрические печи. Это позволяет обеспечить лучшие условия для контроля за ходом плавки и более равномерного распределения легирующих элементов, а также создать температуру, достаточно высокую для растворения всего графита, чтобы при охлаждении он принимал шаровидную форму, что придает металлу прочность и однородность. Взвешенные порции металла разливаются в стальные подогретые формы, вращающиеся до тех пор, пока металл не затвердеет. Скорость вращения составляет 1500— 3000 об1мин в зависимости от размера втулки. После извлечения из форм втулки отжигаются в течение часа при температуре 954° С, а затем охлаждаются с понижением температуры на 38° С в час до прохождения нижней критической точки. Структура чугуна отливок — шаровидный графит плюс перлитпо-ферритовая металлическая основа. Втулки, полученные из отливок механической обработкой, подвергаются закалке. Предел прочности втулок на растяжение составляет более 35 кГ/см . Химический состав чугуна (в %) никеля — 1,25 молибдена — 0,50 кремния — 2,00—2,20 серы — 0,04—0,07 фосфора — 0,20 общего углерода — 2,85—3,00 связанного углерода — 0,40—0,60 в отожженных втулках и 0,70—0,80 в закаленных втулках. Твердость закаленных втулок составляет HRG 40—44. [c.270]

Температуру нагрева под закалку и отпуск назначала по дилатометрическим кривым, время выдержки при отпуске — по кривым твердости (изменение твердости от температуры отпуска, интервал нагрева от 100 до 900 °С, выдержка 30 мин) и ударной вязкости (изменение ударной вязкости от температуры отпуска и времени выдержки). Критические точки, определенные с помощью дилатометрического метода, и фазовый состав опытных сплавов, после оптимальной термической обработки представлень в табл. 32. [c.226]

Такой метод поверхностной закалки основан на том, что ацетилено-кислородное пламя имеет температуру 3100—3200° С и благодаря чрезвычайно большому тепловому давлению нагревает поверхность изделия до температуры закалки за очень короткий промежуток времени, в течение которого нижележащие слои стали не успевают прогреться до критической точки и потому не закаливаются. Скорость движения горелки ограничивается определенными условиями и при закалке на глубину 4—6 мм составляет от 50 до 150 mmImuh. Расстояние между горелкой и водяным душем — от 5 до 40 мм. [c.151]

Поверхностный нагрев пламенем газовой горелки. Поверхностная закалка стали путем пламенного нагрева заключается в том, что поверхность детали нагревают пламенем перемещающейся аце-тилено-кислородной горелки до температуры выше критической точки и быстро охлаждают струей холодной воды (рис. 62). Ацетилено-кислородное пламя имеет температуру 3100—3200° С и очень быстро нагревает поверхность изделия до температуры закалки. Нижележащие слои стали не успевают прогреться до критической точки и потому не закаливаются. Скорость движения горелки ограничивается определенными условиями и при закалке на глубину 4—6 мм равна от 50 до Ъ0 мм/мин. Расстояние между горелкой и водяным душем от 5 до 40 мм. [c.128]

Поверхностный нагрев пламенем газовой горелки. Поверхностная закалка стали путем пламенного нагрева заключается в том, что поверхность детали нагревают пламенем ацетиленокислородной горелки до температуры выше критической точкг Лсз и быстро охлаждают струей холодной воды (фиг. 64). Та кой метод поверхностной закалки основан на том, что ацетиле но-кислородное пламя имеет температуру 3100—3200° и благо даря чрезвычайно большому тепловому напору нагревает по верхность изделия до температуры закалки за очень коротки промежуток времени, в течение которого нижележащие слои стали не успевают прогреться до критической точки и потому не закаливаются. Газовая горелка движется с определенной скоростью над поверхностью стальной детали и нагревает ее. За горелкой с той же скоростью движется закалочная трубка, через которую подается вода для закалки. Скорость движения горелки ограничивается определенными условиями и при закалке на глубину 4—6 мм колеблется в пределах от 50 до 150 мм мин. Расстояние между горелкой и водяным душем колеблется от 5 до 40 мм, [c.152]

Закалка с самоотпуском На 30- 50 С выше критической точки лгд (диэьтекгоид-иые стали) или Ас (заэвтектоидные стали) (фиг. 18) Охлаждение в воде (масл-е) в течение времени, достаточного для прокаливания изделия на определенную глубину, с последующим охлаждением на воздухе для от пуска за счет теплоты внутренних слоев изделия Мартенсит отпуска . Применяется преимущественно для местной термической обработки изделий из углеродистой, конструкционной и инструментальной стали, имеющих несложную конфигурацию. и при закалке с нагревом т. в. ч. [c.220]

Существенные результаты по увеличению контактной выносливости прокатных валков (диаметром 38 мм) для холодной прокатки были получены в работе [17]. Упрочнение осуществлялось по следующей схеме поверхностный слой валка определенной глубины нагревался (высокочастотным током) до температуры выше верхней критической точки, затем валки обкатывались роликами и закаливались. При этом структура и свойства изменялись только в поверхностном слое. Как показали электронно-микроскопические и рентгеновские исследования структуры сталей 9Х, 40 и 40Х, такая обработка стали приводит к высоким упругим искажениям кристаллической решетки поверхностных объемов в результате задержки дислокаций и выделения карбидов. По сравненик> с обычной высокочастотной закалкой выделяющиеся карбиды мельче, причем степень измельчения карбидов растет с увеличением усилия обкатки (степени деформации). [c.34]

Углерод и нжоторые легирующие элементы сильно снижают точку мартенситно-го превращения. В сталях, содержащих достаточное количество углерода и легирующих элементов, мартенситная структура может быть получена при относительно небольших скоростях охлаждения (яа воздухе). Такие стали иногда называют самозакаливающимися. У некоторых легирован-яых сталей точка М лежит ииже 0°С, и закалкой таких сталей можно получить чистую аустенитную структуру. Процесс превращения аустенита не обязательно должен происходить в условиях непрерывного охлаждения, Если переохладить аустеиит до определенных температур, а затем остановить процесс дальнейшего охлаждения, то превращение аустенита будет протекать при постоянной температуре, лежащей ниже критической точки Аги Указанный процесс носит название изотермического превращения аустенита. [c.90]

Кинетику превращения в аустенит при сварке наиболее просто исследовать методом закалки (фиксации структуры) неравномерно нагретых образцов (см. 3 гл. III). Для оценки точности определения критических точек Ас, и Ас, этим методом сравним его результаты с данными дилатометрического анализа, полученными в работах [35, 145, 146] для сталей 45, У8, 23Г в широком диапазоне изменения скоростей нагрева, а также полученными автором и Б. А. Смирновым [100, 124] для этих и ряда других сталей (40Х, 12ХН2, 35ХГСА) при скорости нагрева = 150 град/сек на дилатометре ИМЕТ-ДБ (см. 2 гл. III). Состав исследованных сталей приведен в приложении I. [c.83]

Сделанные выше наблюдения показывают, что характер исходной структуры весьма существенно влияет на точность определения критических точек методом закалки. Когда исходная структура крупнозернистая (отожженная или нормализованная) с участками перлита и феррита, превращение перлита в аустенит отчетливо видно и температуры его начала и конца могут быть зафиксированы более точно. В случае стали У8, близкой по составу к эвтектоидной и имеющей зернистый цементит, начало и конец нревращения менее отчетливы, вследствие чего требуется применять более значительное увеличение. Еще менее благоприятна в этом отношении исходная структура сорбита. В последнем случае достоверно удается определить только температуру, которой [c.85]

Использование этого метода для расчета диаграмм анизотермического превращения [35, 180, 181] показало, что в большинстве случаев он не обеспечивает требуемой для практики степепи точности, особенно нри определении длительностей инкубационного периода и критической скорости закалки. Что же касается температурных интервалов превращения, то по данным расчета о них монсно приближенно судить только в ферритной и перлитной областях температур, но не в бейнитной. В об- [c.138]

На практике с достаточной точностью критический диаметр может быть определен по графику, представленному на рис. ТЗб, б. Для этого на оси абсцисс откладывают расстояние от охлаждаемого торца до зоны, имеющей полумартенсптнуго твердость, и восстанавливают перпендикуляр до пересечения с кривой для зака. 1ки в масле или воде. Горизонталь, прове.деиная от. этой точки до ординаты, укажет величину Например, для стали 2 (см ркс. 135) расстояние от торца до зоны с полумартенситной твердостью составляет 19 мм, тогда Ок — 75 мм при закалке в воде и D., — 50 мм при закалке в масле (см. рис. 1,3(3, б). [c.210]

Исследования влияния азота, по-видимому, указывают на то, что азот может бить наиболее вредной примесью [76, 881 его критическое содержание равно 0,002—0,003% и даже ниже (рис. 7) [76]. Азот, находящийся в твердом растворе, оказывает более вредное влияние на пластичность, чем тогда, когда он выделяется в виде нитрида хрома. При быстром охлаждении наблюдается тенденция к сохранению азота в твердом -растворе и к повышению температуры перехода, в то время как медленное охлаждение позволяет получить более полное выделение нитрида. Например, при испытаниях на изгиб температура перехода хрома, содержавшего 0,029 о азота, найдена равной 150—200° после закалки в воду с 1200° и около 50° после охлаждения с печью от тон же температуры [76 . Кроме того, наблюдения показывают, чго минимальное содержание азота, вызывающее хрупкость, значительно ниже для рекристаллизованного материала, чем для холоднодеформированных образцов [44 . Сделаны попытки объяснить это влияние азога на основании представления о блокировании дислокаций [44]. Эта теория учитывает взаимодействие между дислокациями и определенными растворенными в металле атомами, которое, как было показано, влияет на предел текучести и деформационное старение. [c.883]

В закалке с газопламенным шгревол< поверхность детали нафевают пламенем ацетиленовой горелки и быстро охлаждают струей холодной воды. Горелка перемещается над поверхностью детали с определенной скоростью, а за ней с той же скоростью перемещается закалочная трубка, через которую подается вода. Температура ацетиленового пламени 2500-3200°С, поэтому происходит очень быстрое нагревание поверхности изделия до закалочной температуры, а сердцевина не успевает прогреться до критической Температуры и не закаливается. Толщина закаленного слоя колеб- [c.140]

Разумно предположить, что критическая температура, определенная из электронно-микроскопических данных, соответствует критической температуре, найденной Бауэрли и Кёлером измерением электросопротивления. По-видимому, не вызывает сомнения то, что упрочнение в образцах, состаренных после высокотемпературной закалки, происходит в результате образования тетраэдрических дефектов упаковки. Однако следует отметить, что хотя увеличение предела текучести происходит в результате образования тетраэдров, влияние закалки на другие механические свойства, возможно, обусловлено другими дефектами структуры, а именно порогами на дислокациях, образующимися в результате адсорбции вакансий. Практически упрочнение в закаленных образцах не наблюдалось и, следовательно, можно заключить, что диспергированные моновакансии и очень малые скопления, состоящие всего из нескольких вакансий, не вызывают увеличения предела текучести. К такому же выводу пришли и другие исследователи при изучении меди [4, 5, 19]. [c.205]

В опытах Кимура и др. образцы закаливались в восстановительной атмосфере, в то время как при электронно-микроскопических исследованиях использовался для закалки инертный газ. Кроме того, при электронно-микроскопических исследованиях закалка проводилась с температур, превышающих критическую (как определил Кимура и др.), но не было сделано попыток исследовать структуру дефектов в меди при закалке с температуры ниже критической. Поэтому нельзя сделать определенных выводов о дефектах, ответственных за упрочнение, на основе сравнения опытов Кимура и др. с доступными электронно-микроскопическими исследова ниями. [c.208]

На практике с достаточной точностью критический диаметр может быть определен по графику, представленному на рис. 126,6. Для этого на оси абсцисс откладывают расстояние от охлаждаемого торца до HR 50М и восстанавливают перпендикуляр до пересечения с кривой до закалки в масле или воде. Горизонталь, проведенная от этой точки до ординаты, укажет величи- [c.237]

Для проведения закалки важно знать наименьшую допустимую скорость охлаждения. Такую скорость называют критической и определяют ее по диаграммам изотермического распада твердого раствора, проводя касательную к С-кривой начала распада из точки на оси ординат, соответствующей температуре нагрева под закалку. При определении критической скорости охлаждения учитывается толщина закаливаемого изделия. Необходимо, чтобы была обеспечена нужная скорость охлаждения не только на поверхности, но и в Гv yбинe изделия, где скорость охлаждения всегда во много раз меньше. Вообще при закалке желательна как можно меньшая скорость охлаждения, так как при этом будут минимальными закалочные напряжения, которые нередко достигают такой величины, что вызывают коробление и разрушение изделий. [c.101]

Установлено [5], что максимальная коэрцитивная сила (и магнитная энергия) получается после охлаждения из области гомогенного твердого раствора (примерно с 1000—1200°) с определенной, так называемой критической, скоростью охлаждения— обычно порядка 10—30°С/сек. Бсли же применить двойную обработку, т. е.. вначале резкую закалку (50—200°С/сек), а затем отпуск при 500—600°, то полученная коэрцитивная сила будет значительно ниже, чем после одинарной обработки, т. е. после закалки с критической окоростью охлаждения. Это положение справедливо, однако не для всех сплавов системы Fe—Ni—Al. Согласно данным О. С. Иванова [2], для сплавов, химический состав которых располагается на линии, соединяющей железный угол с соединением NiAl, одинарная обработка дает более высокую коэрцитивную силу, однако в том случае, если в сплаве содержится >40% (атомн.) Fe. Если железа меньше, то двойная обработка имеет преимущество. [c.1456]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...