29. Классификация видов термической обработки, их связь с диаграммами состояния.
По классификации Бочвара выделяют 4 основных вида термообработки:
1) Отжиг 1-ого рода
2) Отжиг 2-ого рода
3) Закалка
4) Отпуск
Дополнительно:
1) Химико-термическая обработка
2) Термомеханическая обработка.
Отжиг 1-ого рода осуществляется путем нагрева сплава до температуры ниже температуры фазовых превращений в твёрдом состоянии в соответствии с диаграммой состояния с последующей выдержкой и медленным охлаждением (чаще вместе с печью). Рекристаллизационный отжиг обеспечивает снятие наклепа.
После отжига уменьшается твердость, прочность, увеличивается пластичность, вязкость.
tрекр.=tплавл.
Применяется для снятия внутреннего напряжения в отливках после неравномерного охлаждения при затвердевании. Если не сделать отжиг для некоторых отливок, то могут возникнуть трещины.
Отжиг 2-ого рода осуществляется путем нагрева выше температуры фазовых превращений в твердом состоянии с последующей выдержкой и медленным охлаждением. Проводят для измельчения зерна, уменьшается твердость, прочность, повышается вязкость, уменьшается внутреннее напряжение.
Закалка: нагрев как в отжиге 2-ого рода, выдержка и резкое охлаждение. Цель закалки: повысить твердость и прочность (в большинстве случаев) стальных деталей. В результате закалки формируется структура, которая существенно отличается от структуры в диаграмме состояния при комнатной температуре.
Отпуск проводится непосредственно после закалки, связан с нагревом закаленного изделия до температуры ниже температуры фазовых превращений. При отпуске происходят структурные изменения, при которых структура приближается к той, которая должна быть в диаграмме состояния при комнатной температуре. После отпуска твердость и прочность снижается (в отличие от закалки). Есть варианты, когда после закалки не происходит увеличение твердости и прочности, тогда увеличение твердости и прочности может происходить после отпуска (старение).
Химико-термическая обработка осуществляется путем диффузионного насыщения поверхностного слоя детали различными элементами при определенной температуре.
Название химико-термической обработки зависит от элемента:
1) Азотирование
2) Силицирование
3) Цементация (углерод)
4) Борирование
5) Хромирование
6) Алитирование (аллюминирование).
Применяют 2-3-элементное насыщение, например, цианирование (C, N).
Цель химико-термической обработки: получить в поверхностных слоях повышенных показателей свойств за счет структурных изменений (повышение износостойкости, коррозионная стойкость, повышение окалиностойкость (сопротивление температурному окислению) или жаростойкость).
Химико-термическая обработка, возможно, если диффундирующие элементы образут с элементами сплава твердый раствор или химическое соединение.
Термомеханическая обработка сочетает пластическую деформацию и закалку.
П
2
1
ри закалке и деформации повышается твердость и прочность. А сочетание повышает прочность в большей степени.
1
2
3
1) Из основных видов: отжиг 1-ого рода. Отжиг 2-ого рода нельзя выполнить, так как нет фазовых превращений в твердом состоянии. Закалка также неосуществима. Доп. Виды: термомеханическая обработка не осуществляется (т.к. не осуществляется закалка), химико-термическая обработка в системе элементов АВ осуществляется.
2) Основные виды: отжиг 1-ого рода. Химико-термическую обработку осуществлять нельзя.
3) Все виды термообработки осуществимы для большинства сплавов, кроме 1 и 2. Для остальных сплавов есть фазовые превращения в твердом состоянии.
- 8. Типы структурных составляющих, присутствующие в металлических сплавах.
- 29. Классификация видов термической обработки, их связь с диаграммами состояния.
- 30. Структурные превращения при термообработке стали и их классификация. Виды термообработки стали.
- 31. Превращение в стали при нагреве. Образование и рост аустенитного зерна.
- 32. Превращения в стали при охлаждении. Диаграмма изотермического превращения аустенита.
- 33. Мартенситное превращение и его особенности.
- 34. Превращение при отпуске закаленной стали.
- 35. Термомеханическая обработка стали.
- 36. Способы и параметры закалки стали. Прокаливаемость и закаливаемость. Поверхностная закалка сталей.
- 37. Отжиг и нормализация стали, их назначение и способы осуществления. Дефекты, возникающие при термообработке стали, их причины и методы устранения.
- 40. Классификация и маркировка легированных сталей.
- 41. Цементируемые и улучшаемые машиностроительные конструкционные стали, их термообработка, свойства и применение.
- 42. Рессорно-пружинные, шарикоподшипниковые стали, их термообработка, свойства и применение.
- 43. Инструментальные некрасностойкие стали для изготовления режущего инструмента, их термообработка и свойства.
- 44. Быстрорежущие стали. Твёрдые сплавы.
- 45. Инструментальные стали для оснастки холодного и горячего деформирования металлов, их термическая и химико-термическая обработка, структура и свойства.
- 46. Жаропрочные, жаростойкие и нержавеющие стали, их термообработка, свойства и применение.
- 47. Высокопрочные мартеситно-стареющие стали, их термообработка, свойства и применение.
- 48. Сплавы с заданными значениями тепловых коэффициентов расширения и модуля упругости.
- 49. Магнитотвёрдые, магнитомягкие, немагнитые материалы.
- 50. Алюминий и его сплавы, литейные и деформируемые алюминиевые сплавы, их назначение, термообработка и свойства.
- 51. Медь и её сплавы. Латуни, бронзы, их свойства, маркировка и области применения.
- 52. Цинк, свинец, олово, магний, их использование в промышленных сплавах.
- 53. Тугоплавкие металлы и сплавы на их основе.
- 54. Полимерные материалы (пластмассы).
- 55. Резиновые материалы.
- 56. Силикатные материалы.