Материаловедение. Лабораторный практикум. Барышев Г.А - 39 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Приборы и принадлежности: электропечи муфельные, закалочная ванна, твердомер Роквелла, образцы сталей.
Методические указания
Термической обработкой называют процессы нагрева и охлаждения металла, проведенные по определенному режиму
(рис. 1) для направленного изменения его структуры с целью получения необходимых эксплуатационных свойств.
В соответствии с равновесной диаграммой железо-углерод структура сталей мало зависит от условий их кристаллиза-
ции и полностью определяется превращениями в твердом состоянии при распаде аустенита. Поэтому при выборе их термо-
обработки следует использовать «стальной» угол диаграммы Fe–Fe
3
C. На рис. 2 представлены основные режимы термообра-
ботки, применяемые для углеродистых и малолегированных сталей.
Следует помнить, что равновесная диаграмма строится в предположении, что все процессы идут при бесконечно мед-
ленном нагреве и охлаждении, так, чтобы все превращения должны успеть произойти полностью. В реальных режимах тер-
мической обработки скорости намного выше как в целях получения требуемых структуры и свойств сталей, так и из эконо-
мических соображений.
При выборе режимов нагрева и охлаждения необходимо знать следующие четыре превращения, которые происходят
при термической обработке стали:
Рис. 1. График термообработки
Рис. 2. «Стальной» угол диаграммы Fe–Fe
3
C
I. Образование аустенита при нагревании
ГЦК
C%
орторомб
С%6,67
ОЦК
С%0,001
АЦФ
m
→+
Цель нагрева – получение химически однородного мелкозернистого аустенита (m % C – содержание углерода по марке
стали).
Механизм превращения – диффузионный (образование и рост зародышей новой фазы) с изменением кристаллической
решетки железа.
Окончательная структура – равносторонние (равноосные) многоугольные зерна аустенита.
При очень медленном нагревании сталей при температуре 727 °С (линия PSK на диаграмме «железо–углерод») перлит
превращается в аустенит.
Критическая точка, соответствующая превращению перлита в аустенит, называется A
1
. В доэвтектоидных сталях при
дальнейшем нагревании идет превращение феррита в аустенит, которое заканчивается при температуре критической точки
A
3
(линия GS). В заэвтектоидных сталях при увеличении температуры выше A
1
происходит растворение вторичного цементи-
та, которое заканчивается в точке A
m
(линия SE).

Страницы