Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 83 стр.

UptoLike

температура нагрева нужда для того, чтобы перевести в
твердый раствор (аустенит) возможно большее количество
труднорастворимых вторичных карбидов, т.е. получить,
прежде всего, высокоуглеродистый и высоколегированный
аустенит.
Если закаливать эти стали с более низких температур,
то полученный мартенсит будет недостаточно легированным,
и его теплостойкость и твердость будут ниже.
Ввиду плохой теплопроводности стали для избегания
получения трещин нагрев под закалку необходимо
производить медленно. Практически нагрев ведут с одним -
двумя подогревами.
Критическая скорость закалки этих сталей невелика, а
поэтому охлаждение при закалке можно производить в струе
воздуха (мелкого инструмента) или в масле, для уменьшения
закалочных деформаций рекомендуется ступенчатая закалка.
Точка конца мартенситных превращений у быстрорежущих
сталей лежит в области отрицательных температур, а
поэтому после закалки у них остается повышенное
количество аустенита (от 20 до 40 %). Микроструктура
закаленной быстрорежущей стали состоит из мартенсита
закалки, остаточного аустенита и первичных карбидов.
Твердость быстрорежущих сталей после закалки
составляет HRC 61-64. Остаточный аустенит понижает
режущие свойства инструмента. В процессе резания
инструмент разогревается до температуры 500-600°С.
Объемы аустенита ввиду плохой их теплопроводности будут
концентрировать тепло перегреваться до 700°С и выше и,
таким образом, отпускать мартенсит, находящийся в
соприкосновении с ним, что приводит к снижению
твердости. Для устранения остаточного аустенита
инструмент после закалки может быть обработан по двум
основным режимам.
Первый режим. Закалка с последующим трехкратным
отпуском при 560 °С. При отпуске во время выдержки
мартенсит закалки переходит в мартенсит отпуска, из
остаточного аустенита выделяются дисперсные карбиды, что
ведет к обеднению аустенита углеродом и легирующими
элементами. При последующем охлаждении со скоростью
больше критической, остаточный аустенит, переохлаждаясь
до мартенситной температуры, превращается в мартенсит.
Происходит как бы вторичная закалка. Этот метод
очень трудоемкий и малопроизводительный (рис.1,а). Второй
режим. Закалка с последующей обработкой холодом при
температуре ниже М
к
(-80 °С) и однократным или
двукратным отпуском при 560° С (рис.1,б). При охлаждении
от комнатной температуры до точки М
к
дополнительно
образуется около 10-15 % мартенсита закалки.
Микроструктура стали после окончательной термической
обработки состоит из мартенсита отпуска и первичных
карбидов.
а б
Рис. 1. График термической обработки
быстрорежущей стали.
Задание
1. Определить влияние термической обработки на
свойства инструментальных сталей:
а) подготовить образцы из быстрорежущей стали и
углеродистой стали (для исследования берутся образцы из
быстрорежущих сталей нормальной и
161 160
температура нагрева нужда для того, чтобы перевести в        отпуском при 560 °С. При отпуске во время выдержки
твердый раствор (аустенит) возможно большее количество       мартенсит закалки переходит в мартенсит отпуска, из
труднорастворимых вторичных карбидов, т.е. получить,         остаточного аустенита выделяются дисперсные карбиды, что
прежде всего, высокоуглеродистый и высоколегированный        ведет к обеднению аустенита углеродом и легирующими
аустенит.                                                    элементами. При последующем охлаждении со скоростью
      Если закаливать эти стали с более низких температур,   больше критической, остаточный аустенит, переохлаждаясь
то полученный мартенсит будет недостаточно легированным,     до мартенситной температуры, превращается в мартенсит.
и его теплостойкость и твердость будут ниже.                      Происходит как бы вторичная закалка. Этот метод
      Ввиду плохой теплопроводности стали для избегания      очень трудоемкий и малопроизводительный (рис.1,а). Второй
получения трещин нагрев под закалку необходимо               режим. Закалка с последующей обработкой холодом при
производить медленно. Практически нагрев ведут с одним -     температуре ниже Мк (-80 °С) и однократным или
двумя подогревами.                                           двукратным отпуском при 560° С (рис.1,б). При охлаждении
      Критическая скорость закалки этих сталей невелика, а   от комнатной температуры до точки Мк дополнительно
поэтому охлаждение при закалке можно производить в струе     образуется   около    10-15   %    мартенсита    закалки.
воздуха (мелкого инструмента) или в масле, для уменьшения    Микроструктура стали после окончательной термической
закалочных деформаций рекомендуется ступенчатая закалка.     обработки состоит из мартенсита отпуска и первичных
Точка конца мартенситных превращений у быстрорежущих         карбидов.
сталей лежит в области отрицательных температур, а
поэтому после закалки у них остается повышенное
количество аустенита (от 20 до 40 %). Микроструктура
закаленной быстрорежущей стали состоит из мартенсита
закалки, остаточного аустенита и первичных карбидов.
      Твердость быстрорежущих сталей после закалки
составляет HRC 61-64. Остаточный аустенит понижает
режущие свойства инструмента. В процессе резания
инструмент разогревается до температуры 500-600°С.
Объемы аустенита ввиду плохой их теплопроводности будут                        а                           б
концентрировать тепло перегреваться до 700°С и выше и,                     Рис. 1. График термической обработки
                                                                                    быстрорежущей стали.
таким образом, отпускать мартенсит, находящийся в
                                                                  Задание
соприкосновении с ним, что приводит к снижению
                                                                  1. Определить влияние термической обработки на
твердости.    Для    устранения    остаточного   аустенита
                                                             свойства инструментальных сталей:
инструмент после закалки может быть обработан по двум
                                                                  а) подготовить образцы из быстрорежущей стали и
основным режимам.
                                                             углеродистой стали (для исследования берутся образцы из
      Первый режим. Закалка с последующим трехкратным
                                                             быстрорежущих      сталей         нормальной          и
                      160                                                                161