ід кількості нерозчинних домішок, завжди наявних в рідкому металі.
Змінити число центрів і розмір зерна можна чотирма методами:
Гј змінити швидкість охолодження і тим самим величину переохолодження;
Гј збільшити або зменшити перегрів металу перед розливанням;
Гј ввести в рідкий метал найдрібніші нерозчинні домішки;
Гј зменшити шляхом добавки активних розчинних домішок поверхневий натяг. p> При невеликому ступені переохолодження (малій швидкості охолодження) буде отримано велике зерно. Із збільшенням ступеня переохолодження розмір зерна в затверділому металі зменшується.
Останні два методи здійснюються при модифікації введенням спеціальних добавок. Ними є оксиди (наприклад, AI 2 O 3 ), нітриди, сульфіди та інші сполуки. Такі нерозчинні домішки є готовими центрами кристалізації. Центрами кристалізації в даному металі або сплаві можуть бути тільки такі тверді частинки, які за розміром сумірні з атомами основного металу. Кристалічна решітка таких твердих частинок повинна бути близька за своєю будовою і параметрах решітці кристалізується металу. Чим більше таких частинок, тим дрібніше будуть зерна закрісталлізовавшегося металу. Чим вище швидкість охолодження, тим більше виникає центрів кристалізації і, отже, дрібніше зерно металу. br/>
9. Що мається на увазі під оптимальною структурою?
Основними компонентами, з яких складаються сталі і чавуни, є залізо й вуглець. p> За структурою сталі бувають:
Гј доевтектоїдних (Ферит + перліт)
Гј евтектоїдні (Перліт)
Гј заевтектоідние (Перліт + цементит)
В
Малюнок 1 Діаграма стани залізо-цементит
Діаграма стану залізо-цементит. Ж-рідина; Ц-цементит (індекси: 1 - первинний II-вторинний; III-третинний); А-аустеніт; Ф-ферит; П-перліт (евтектоід, тобто механічна суміш фериту і цементиту); Л-ледебурит (евтектика, тобто механічна суміш аустеніту і цементиту) Лінія ACD - ликвидус, лінія AECF - солидус. CD - лінія первинного цементиту (з рідкого розплаву); SE-лінія вторинногоцементиту (при перекристалізації аустеніту) PQ-лінія третинного цементиту (з ферит а).
В
10. Опишіть процес гарту стали
Загартування - термічна операція, яка полягає в нагріванні загартованого сплаву вище температури перетворення з наступним досить швидким охолодженням для отримання структурно нестійкого стану сплаву. Для сталей розрізняють загартування до - і заевтектоідних сталей. У структурі загартованої сталі переважає Мартенсом. Мартенсит має високу твердість і низьку в'язкість, як конструкційний матеріал не використовується. Для доевтектоїдних сталей температура гарту повинна бути на 30 - 50 град. вище Ас 3 , а для заевтектоідних - на 30 - 50 град. вище Ас 1 . При загартування доевтектоїдної сталі з температури вище Ас 1 , але нижче Ас 3 у структурі поряд з мартенситом зберігається частина фериту, який знижує твердість у загартованому стані і погіршує механічні властивості після відпустки. Таке загартування називається неповною. Для заевтектоідних сталей оптимальна температура гарту лежить в інтервалі між Ас 1 і Ас 3 і теоретично є неповною. Тут поряд з мартенситом гарту зберігається частина що залишився цементиту, наявність якого корисно. Нагрівання вище Ас 3 призводить до шкідливим перегріву і зневуглецювання сталі. Загартування буває об'ємної (під загартованість нагрівають наскрізь всі виріб) і поверхневої (здійснюють місний, частіше поверхневий нагрів). p> Залежно від форми виробу, марки сталі та потрібного комплексу властивостей застосовують різні способи охолодження:
Загартування в одному охолоджувачі. Нагріту до потрібної температури деталь переносять в охолоджувач і повністю охолоджують. В якості охолоджуючої середовища використовують: воду - для великих виробів з вуглецевих сталей; масло - для невеликих деталей простої форми з вуглецевих сталей і виробів з легованих сталей. Основний недолік - значні гартівні напруги. p> Загартування у двох середовищах або переривчаста. Нагріте виріб попередньо охолоджують у більш різкому охолоджувачі (вода) до температури ~ 300 В° C і потім переносять у більш м'який охолоджувач (масло). Переривчаста гартування забезпечує максимальне наближення до оптимального режиму охолодження. Застосовується в основному для гартування інструментів. Недолік: складність визначення моменту перенесення вироби з одного середовища в іншу.
Ступенева гарт. Нагріте до необхідної температури виріб поміщають в охолоджувальну середу, температура якої на 30 - 50 В° С вище точки МН і витримують протягом часу, необхідного для вирівнювання температури по всьому перетину. Час ізотермічної витримки не перевищує періоду стійкості аустеніту при заданій температурі. В якості охолоджуючої середовища використовують розплавлені солі або метали. ...
