стеніт, що входить до складу ледебуріта, при температурі 727? С також відчуває евтектоїдна перетворення. Тому нижче температури 727? З ледебуріт складається з механічної суміші перліту і цементиту.
3. Опишіть структурні перетворення при нагріванні й охолодженні стали
Малюнок 2 Крива охолодження з вмістом вуглецю 1,2%
вуглецева сталь термічна обробка
У сплаві з вміст вуглецю 1% утворення кристалів аустеніту відбувається в інтервалі температур 1-2. У точці 2 кристалізація аустеніту закінчується, і від точки 2 до точки 3 структурних змін не відбувається, аустеніт просто охолоджується. При охолодженні в діапазоні температур між точками 3-4 з кристалічної решітки аустеніту виділяється надлишковий вуглець з утворенням вторинногоцементиту ЦII. При цьому вміст вуглецю в аустеніт змінюється по лінії ES. На лінії PSK при температурі 727? С відбувається евтектоїдна перетворення, при якому аустеніт перетворюється в перліт. Тому при кімнатній температурі структура сплаву складається з перліту і вторинного цементиту. Такий сплав називається вуглецевої заевтектоідной сталлю.
4. Вибрати спосіб термічної (хіміко-термічної) обробки стали для отримання твердості поверхневого шару більше 60 НRC
заевтектоідний стали піддають неповної загартуванню. Оптимальна температура нагріву вуглецевих сталей - температура А с1 + (30-50 ° С), тобто до температури 750? С.
Після гарту заевтектоідний сталь набуває структуру, що складається з мартенситу і цементиту. Кристали цементиту твердіше кристалів мартенситу, тому при неповній загартуванню заевтектоідние стали мають більш високу твердість, ніж при повному загартування.
. Вичертите графік термічної (хіміко-термічекой) обробки із зазначенням температур нагрівання, часу витримки і швидкості охолодження сталевої деталі або інструмента
Відпал інструментальної вуглецевої сталі (У10-У12) проводиться з безперервним охолодженням, ізотермічний, маятниковий, за режимами, наведеними на рис.3, а, б і в.
Витримка при температурі відпалу і ізотермічна витримка при 680-700oC становить 1-2 ч. При маятниковому відпалі витримка на кожному ступені 0,5-1 ч. Структура після відпалу - зернистий перліт.
Перед повторною загартуванням, а також для зняття внутрішніх напружень від обробки різанням і зняття наклепу після холодної пластичної деформації проводиться низькотемпературний отжиг (рис. 3, г) з витримкою 2 - 3 ч.
Для усунення цементної сітки та подрібнення зерна застосовується нормалізація (рис. 3, д).
Для отримання підвищеної чистоти поверхні (при нарізуванні різьблення і т.п.) застосовують поліпшення (рис. 3, е).
Малюнок 3 Графіки рекомендованих режимів попередньої термічної обробки сталей У10, У11 і У12
а - відпал з безперервним охолодженням; б - ізотермічний отжиг; в - маятниковий відпал; г - низькотемпературний отжиг; д - нормалізація; е - поліпшення
6. Опишіть передбачувану структуру стали після термічної (хіміко-термічної) обробки
Структура сталей, що містять більше 0,8% вуглецю, складається з зерен перліту і зерен цементиту.
Малюнок 4 Мікроструктура заевтектоідной вуглецевої сталі
При нагріванні вуглецевої сталі будь-якої марки ніяких змін в її структурі не відбувається до температури 720 °. При температурі 720 ° в стали відбувається перше дуже глибока зміна структури: зерна перліту перетворюються на зерна аустеніту. Це перетворення полягає в тому, що пластинчасті зерна цементиту, які утворили як би каркас всередині зерна перліту, розчиняються в навколишньому їх залозі і рівномірно по ньому розподіляються. Вийшло із зерна перліту зерно аустеніту являє собою вже не складне зерно чистого заліза, всередині якого були укладені пластинчасті зерна цементиту, а однорідне зерно твердого розчину вуглецю в залозі. Перетворення зерен перліту в зерна аустеніту відбувається в вуглецевої сталі всіх марок, коли температура металу досягає 720 °. Ця дуже важлива для теорії і практики термічної обробки температура називається нижньою критичною температурою.
При нагріванні вуглецевих сталей вище 720 ° зерна аустеніту будуть збільшуватися, а зерна фериту зменшуватися, тому що зерна аустеніту будуть поступово поглинати зерна фериту і розчиняти їх у собі. Нарешті, при якійсь температурі зерен фериту не залишиться зовсім - структура металу буде складатися з одних зерен аустеніту. Та температура, при якій закінчується повністю процес розчинення зерен фериту в зернах аустеніту, називається верхньою критично...
