56 57
Мартенситное превращение сопровождается увеличением объема
стали, что является основной из причин возникновения при закалке боль-
ших напряжений, вызывающих деформацию или даже появление тре-
щин.
Минимальная скорость, при которой аустенит не распадается,
а испытывает только мартенситное превращение, называется критичес-
кой скоростью закалки V
кр
.
Закалка. Этот вид термической обработки заключается в нагреве
доэвтектоидной стали до температуры Ас
3
+ (30…50) °С (полная закал-
ка), а для заэвтектоидной стали до Ас
1
+ (30…50) °С (неполная закалка),
выдержке при этих температурах и последующем охлаждении со скоро-
стью, превышающей критическую (рис. 6.2). Закалку проводят в целях
достижения высокой твердости, износостойкости и прочности. Закалка
не является окончательной операцией. Для того чтобы уменьшить хруп-
кость и напряжения, вызванные закалкой, и получить требуемые механи-
ческие свойства, сталь после закалки обязательно
подвергают отпуску.
t, qC
М
н
М
н
Рис. 6.2. Схема закалки стали
Неполная закалка доэвтектоидной стали применяется весьма ред-
ко. Дело в том, что в структуре этой стали, нагретой до температуры Ас
1
+ (30…50) °С, наряду с аустенитом всегда будут находиться и зерна фер-
рита. В результате быстрого охлаждения аустенит перейдет в мартенсит,
а феррит никаких превращений претерпевать не будет и поэтому сохра-
нится в структуре закаленной стали. Присутствие мягкого феррита
в структуре закаленной стали существенно снизит ее твердость.
Заэвтектоидные стали, наоборот, подвергаются обычно неполной
закалке, после которой в их структуре, наряду с мартенситом, будет на-
ходиться еще и очень твердый вторичный цементит. Сталь с такой струк-
турой обладает высокой твердостью и износостойкостью по сравнению
со сталью после полной закалки.
Экспериментально температура закалки может быть определена по
изменению твердости стали, закаленной с различных температур. На-
пример, для
доэвтектоидной стали начало резкого повышения твердости
соответствует пересечению линии Ас
1
, а максимальное значение твердо-
сти достигается закалкой с температуры Ас
3
, когда в структуре закален-
ной стали фиксируется лишь один мартенсит.
2. Методика проведения термической обработки
и исследования ее влияния на механические свойства стали
Студенты делятся на подгруппы по 4–6 человек. Каждая подгруппа
получает по одному образцу из конструкционной стали, предназначен-
ному для испытаний на твердость. Выбор образцов определяется препо-
давателем.
Термообработку образцов каждая
подгруппа проводит самостоя-
тельно по одному из режимов, приведенных в табл. 1 (режим определяет
преподаватель), в следующей последовательности:
1. Образец помещается в печь при температуре на 30…50 °С ниже
заданной. После достижения заданной температуры и соответствующей
выдержки (определяется из расчета 1,5…2 мин на 1 мм толщины образ-
ца) при температуре нагрева производится охлаждение образца в воде.
Закалка
должна проводиться быстро и четко, чтобы образец не ус-
пел охладиться и температура закалки соответствовала температуре его
нагрева. Образцы, опущенные с помощью щипцов в воду, перемещают
в ней (не извлекая из воды) для разрушения образующейся паровой ру-
башки.
2. После закалки одну плоскость образца зачищают наждачной бу-
магой от окалины, и на
приборе Роквелла или ультразвуковым твердоме-
ром замеряют твердость (на каждом образце осуществляют 3 замера
и находят среднеарифметическое значение). Полученные значения твер-
дости заносят в таблицу.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- …
- следующая ›
- последняя »
