Что происходит со сталью при закалке

Теперь мы знаем, как и почему структура металла влияет на его свойства. Но как получить требуемую структуру, как обеспечить нужные свойства Для этого применяют различные виды термической обработки закалку, отпуск, отжиг и др. Что же происходит со сталью при различных процессах термической обработки [c.31]

Пример 3. При закалке конических шестерён со спиральным зубом из легированной цементуемой стали происходят деформация и коробление зубьев, что усложняет подбор пар шестерён (ведущей и ведомой) по сопряжению рабочих поверхностей и выводит их в окончательный брак. Установление закономерности в деформации и короблении зубьев (для данной марки и данной степени прокаливаемости стали, при строго идентичных режимах операций термообработки) позволяет путём предварительного искажения профиля зубьев при их нарезании на станках получать после цементации, закалки и отпуска требуемые размеры элементов зуба и профиль. [c.482]

Термин закалка многие связывают только со сталью. И действительно, закаленная бронза (а отличие от закаленной стали ) звучит непривычно. Тем не менее такое словосочетание вполне правомочно, так как закалка означает просто резкое охлаждение раскаленного металла и ничего более. Другое дело, что происходит при закалке внутри металла В.стали раскручивается довольно сложная интрига фазовых превращений, о которой мы расскажем только в следующей главе. А вот в бронзах, наоборот, практически ничего не происходит. Во время закалки твердый раствор распасться не успевает, а потом — уже поздно у атомов пропадает охота к перемене мест . Так же ведет себя и большинство других твердых растворов. Однако изучение алюминиевых сплавов показало, что и это правило не обходится без исключений. [c.161]

Охлаждение при закалке. Выше отмечалось, что при весьма медленном охлаждении, например при отжиге, аустенит при температуре 723° распадается на перлит. При увеличении скорости охлаждения аустенит переохлаждается до более низких температур и распадается не при 723°, а значительно раньше. Сталь может принять закалку только в результате распада аустенита при температурах ниже критической точки Л . Для получения при закалке максимальной твердости сталь после нагрева нужно охладить со скоростью, обеспечивающей переохлаждение аустенита до температуры превращения его в мартенсит. Такое превращение происходит при переохлаждении аустенита до температуры 300—200°. [c.220]

Следовательно, рациональными режимами предварительной термической обработки средне- и высокоуглеродистых сталей будет либо закалка с отпуском для получения высокодисперсной ферритно-цементитной структуры, либо режимы с умеренными скоростями нагрева при повторной закалке, в процессе которых происходит распад мартенсита и превращение остаточного аустенита. Поэтому иногда отмечается [26], что при повторном нагреве для закалки сталей с исходной мартенситной структурой со скоростями 1000°С/с свойства оказываются ниже, чем при аналогичном нагреве после предварительного улучшения. [c.207]

Ступенчатая закалка. Состоит в том, что деталь вначале охлаждают в закалочной среде, имеющей температуру выше мартенситной точки, В этой среде деталь приобретает во всех точках сечения температуру закалочной ванны. Затем следует охлаждение, во время которого собственно и происходит закалка (превращение аустенита в мартенсит). При этом способе закалки значительно снижаются внутренние напряжения. Ои применим для деталей из углеродистой стали диаметром не более 10—12 лш и из легированной стали диаметром до 20—-30 мм. При более крупных размерах деталей не удается достигнуть критической скорости закалки. В качестве охладителей при ступенчатой закалке применяют расплавленные соли (селитры, щелочи) или нагретые масла. Изотермическая закалка. В общих чертах сходна со ступенчатой закалкой. При этом способе закаливаемую деталь также помещают в соляную или нагретую масляную ванну и выдерживают в ней, В отличие от ступенчатой при изотермической закалке деталь выдерживают в закалочной среде до полного изотермического превращения аустенита. Обычно температура изотермического распада аустенита лежит в интервале 250—300°С, Конечной структурой стали после изотермической закалки является игольчатый троостит. Так же, как и при ступенчатой закалке, изотермической [c.90]

В книгах по термической обработке о бъяснено не только, /сд с нужно поступать — это и в самом деле можно в инструкции прочитать, но и почему нулшо делать так, а не иначе. В книгах по термической обработке объяснено, что происходит со сталью при закалке, как изменяются ее свойства при отпуске, чем одни стали лучше других и как подойти к выбору стали для определенной детали. [c.8]

Все легирующие элементы, за исключением А1 и Со, снижают температуру образования мартенсита (рис. 53), что приводит к возрастанию количества остаточного аустенита при закалке. При определенном составе температура мартенситообразования может снизиться ниже комнатной. В этом случае сталь при закалке сохранит аустенитную структуру, как это, например, происходит со сталью, содержащей 1 /оС и 4%Мп. Однако аустенитные стали, полученные закалкой, неустойчивы, поскольку при нагреве аустенит в таких сталях превращается в мартенсит. [c.126]

При увлажнении отпечатков синий оттенок усиливается вследствие воздействия кислорода, содержащегося в воде (происходит окисление остатков ферроцианида калия). По данным Аммерманна [15], хороший отпечаток также получается при добавлении ферроцианида калия непосредственно при прохождении тока, при этом нет необходимости в окислении пероксидом водорода или кислородом промывочной воды. Рекомендуется использовать слабо-клеящуюся мелкозернистую чертежную бумагу или бумагу с желатиной вместо неклеящейся (фильтровальная, газетная бумага). Длительность проявления составляет для бумаги 2—3 мин, для бумаги с желатиной 8 мин. Желатиновый отпечаток вследствие малой диффузии реакционной составляющей и осадков в несущее вещество соответствует фактической степени распространения ликвации и включений. От напряжения на электродах и степени влажности бумаги существенно зависит качество отпечатка. Необходимо приобрести навык увлажнения бумаги, так как при слишком большой влажности она дает расплывчатый отпечаток, при слишком сухом слое несущего вещества — неполный отпечаток. Отпечатки, полученные со шлифов после закалки и холодной деформации стали, показывают, что на рисунок отпечатка, кроме термообработки, влияет механическая обработка. [c.106]

Большинство исследователей считают, что дегомогенизация структуры происходит во время нагрева в зоне опасных температур и связана с различной диффузионной способностью углерода и хрома. Однако против последней части этой гипотезы. имеются возражения, которые сводятся к тому, что диффузионные процессы в зоне опасных (столь низких) температур не могут протекать со столь большой скоростью, с какой развивается у стали склонность к межкристаллитной коррозии. Для устранения этого противоречия выдвинуто [683] предположение, что уже при нагреве под закалку идет процесс гетерогенизации структуры, заключающейся в том, что атомы углерода, неоднородно распределяются в твердом растворе, их концентрация по границам больше, чем в самом зерне, и эта разница тем больше, чем выше температура нагрева стали под закалку и больше углерода в стали. [c.531]

При обработке холодом до температуры —70° С довольно интенсивно продолжается мартенситное превращение, повышается твердость стали, но не изменяется состав твердого раствора и таким образом не изменяется теплостойкость. При этом образуется более равномерная структура стали, что в отдельных случаях оказывает благоприятное влияние на прочностную стойкость инструментов. Однако не следует забывать об отпуске после обработки холодом. Во Время отпуска закаленной быстрорежущей стали при низких температурах (150—350° С), таких же, как у эвтектоидных и доэвтекто-идных инструментальных сталей, начинается распад мартенсита, уменьшается содержание растворенного углерода (см. табл. 84), выделяются карбиды МвзС, уменьшаются искаженность кристаллической решетки мартенсита, внутренние напряжения и удельный объем, происходит снижение твердости на HR 3—6. Изменение твердости быстрорежущей стали R6, закаленной от различных температурах нагрева, в зависимости от температуры отпуска представлено на рис. 191. Для сравнения на рисунке показаны кривые отпуска ледебуритной инструментальной стали с 12% Сг (сталь марки К1) и эвтектоидной инструментальной стали S81. На первом и втором участках характер кривой быстрорежущей стали подобен характеру кривых нелегированной инструментальной стали, При дальнейшем увеличении температуры отпуска в быстрорежущих сталях в интервале температур 450—600° С при дальнейшем распаде твердого раствора уменьшение твердости сменяет значительное ее увеличение (рис. 192). Увеличение твердости данных быстрорежущих сталей тем больше, чем выше была температура нагрева при закалке или же чем больше легирующих компонентов растворилось в аустените. Этот процесс можно ясно наблюдать на кривых отпуска быстрорежущих сталей R6 (см. рис. 191) и RIO (рис. 193). Сначала вместо цементита появляются со все более увеличивающимся Содержанием легирующих компонентов карбиды Ме С (содержание углерода в мартенсите при 400°С не снижается), затем появляются собственные карбиды легирующих компонентов и сложные карбиды. [c.215]

Индукционная обработка стальных и чугунных деталей машин и оборудования является одним из базовых направлений в машиностроении. В ней различают традиционную индукционную обработку, когда характерный уровень удельных поверхностных мощностей составляет до 10 Вт/м , и высокоэнергетическую (импульсную) обработку при удельных мощностям 10 +10 Вт/м . В первом случае динамика нагрева и охлаждения детали такова, что фазовоструктурный состав детали определяется температурой и диаграммами состояния сплавов . Во втором случае, когда скорости процессов нагрева и охлаждения в слое металла становятся сравнимыми со скоростями диффузионного массопереноса и фазообразования, равновесный пбдход к анализу развития процессов в слое становится неприменимым. Так, при нагреве слоя стали за время т < 0,1 с оно становится сравнимым со временем превращения перлита в аустенит. Это приводит к необходимости существенного перегрева слоя по сравнению с равновесной температурой Ас для данной стали. При скоростях нагрева и охлаждения V > 10 К/с происходит смещение температурных интервалов начала и конца образования мартенсита (М -Мк), возникают метастабильные фазы и др. Эти процессы лежат в основе быстро развивающейся в настоящее время высокоэнергетической индукционной обработки деталей с применением непрерывных и импульсных мощных высокочастотных полей (ВИЗ - высокочастотная импульсная закалка). [c.489]

Важной характеристикой коррозионностойких сталей и сплавов, в том числе и нержавеющих, является величина предела текучести при повышенных температурах, поскольку в таких условиях эксплуатируются многие аппараты и технологическое оборудование, выполненные из аустенитных хромоникелевьгх сталей. Знание этого параметра необходимо как потребителям стального оборудования, так и металлургам, так как на металлургических и трубопрокатных" заводах для интенсификации технологических процессов применяют подогрев сталей (например, при теплой прокатке листовой стали, теплой прокатке и волочении труб, проволоки и т. п.). Следует иметь в виду, что при повышении содержания С в аустенитных хромоникелевых сталях наряду с возрастанием прочности происходит снижение их коррозионной стойкости, пластичности и ударной вязкости после отпуска при 600-800 Стабильность этих характеристик наблюдается только при содержании около 0,02 % С в отпущенной при 500-800 °С после закалки стали. Отрицательное- влияние повышенного содержания С обьлно частично устраняется присадкой стабилизирующих элементов (Ti, Nb). Аустенитные хромоникелевые стали с очень низким содержанием С по сравнению со стабилизированными обладают большей стойкостью к МКК и к общей коррозии, имеют лучшие технологические свойства. [c.29]

Приведенные выше результаты исследования вязкости разрушения сталей 10ГН2МФА и 15Г2АФДпс в условиях плоской деформации при статическом и циклическом нагружении показали, что вязкость разрушения при циклическом нагружении сущест-сенно ниже, чем при монотонном. Такое снижение происходит при нагружении как симметричным, так и пульсирующим изгибом со скоростью увеличения коэффициента интенсивности напряжений такой же, как при монотонном нагружении, и указанное явление нельзя объяснить различной скоростью приложения нагрузки в этих двух случаях. Вместе с тем имеются материалы — сталь 45, после закалки и низкого отпуска, армко-железо при 77 К,— для которых вязкость разрушения при монотонном и циклическом нагружении практически совпадает. Полученным результатам можно дать следующее объяснение. [c.325]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...