Конспект лекций и ответы на экзаменационные вопросы по предмету Термическая Обработка
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
?а. Для повышения температуры начала рекристаллизации вводят легирующие элементы, которые повышают порог рекристаллизации.
1. Для получения жаропрочного металла необходимо выбирать в качестве металла основы сплава такие, у которых силы связи между атомами максимальны, т.е. металлы, обладающие наиболее высокой температурой плавления (Mg-651 С, Al-660 С, Ni-1442 С, Fe-1533 С, Ti-1668 С, Co-1830 С, Mo-2100 С, W-3430 С). При выборе металла основы для жаропрочных сплавов необходимо учитывать наличие в данном металле полиморфных превращений. Т.к. смена кристаллической решетки при полиморфном превращении приводит к разупрочнению металла и к потере всех механических свойств. Полиморфное превращение затрудняет создание высокожаропрочных сплавов на базе Fe или Ti.
2. Легирующие элементы. Для создания жаропрочных сплавов необходимо вводить легирующие элементы, которые увеличивают силы связи в кристаллической решетке. А во-вторых, образуют в сплаве интерметаллиды и карбиды, препятствующие перемещению дислокаций. Одновременно с введением легирующих элементов необходимо обеспечивать чистоту сплава от вредных примесей. Вредными считаются легкоплавкие примеси, а так же любые другие элементы, вызывающие хрупкость.
3. Структура. Чтобы получить необходимую рабочую структуру для жаропрочных материалов, разработаны соответствующие режимы термообработки. Для получения крупнозернистой структуры, применяют высокотемпературный нагрев и длительную выдержку. При этом в раствор переходит большая часть легирующих элементов. Охлаждение проводится очень быстро (на воздухе или в воде) для фиксации пересыщенного твердого раствора. После закалки делается высокотемпературное старение.
Классификация жаропрочных сплавов.
Основные требования:
1. Максимально высокий предел длительной прочности.
2. Минимальная ползучесть в рабочем интервале температур.
3. Высокое сопротивление усталости, нечувствительность к концентраторам напряжений.
4. Максимально возможное сопротивление газовой коррозии.
5. Удовлетворительные технологические свойства (обрабатываемость давлением, литейные свойства, свариваемость).
1). 150-250 С сплавы на основе Mg.
2). 250-350 С сплавы на основе Al.
3). 350-450 С сплавы на основе Ti.
4). 450-600 С теплоустойчивые стали.
а) до 500 С котельные стали (15К, 18К, 20К).
б) до 550 С 12ХМ, 12Х1МФ, 25Х1МФ.
в) до 600 С 15Х5, 15Х5ВФ, 14Х12В2Ф.
Основное требование для теплоустойчивых сталей длительная безаварийная работа (100000 300000 часов).
Термообработка: закалка + высокий отпуск (tотп > tраб).
5). 600-700 С аустенитные стали на основе ?-Fe.
а) 10Х18Н14Т гомогенные стали (не упрочняемые термообработкой). Применяется закалка (для получения однородной аустенитной структуры). Иначе такая термообработка называется аустенизацией.
б) 40ХН14В2М тяжело нагруженные детали. Применяется закалка + отпуск. В процессе отпуска выделяются карбиды по границам зерен, что позволяет упрочнять сплавы.
в) 10Х11Н20Т3Р карбидно интерметаллидное упрочнение. Применяется закалка + старение. Закалка позволяет получить насыщенный твердый раствор. Старение позволяет получить выделение карбидов и интерметаллидов.
6). 700-800 С сплавы на обнове Fe-Ni. ХН32Т, ХН35ВТЮ.
7). 800-900 С сплавы на основе Ni. ХН77ТЮР, ХН72МБТЮ.
Термообработка: высокотемпературная закалка 1130-1170 С + старение 700-750 С. После выделения карбидной фазы проводят несколько низкотемпературных старений 500-550 С.
8). до 1000 С литейные сплавы. ЖС3, ЖС6, ВЖЛ14, ВЖЛ32.
Цветные сплавы.
Al и его сплавы.
Сплавы делят на две группы. Алюминиевые сплавы принято классифицировать по технологическому признаку, базируясь на диаграмме состояния. Алюминий со всеми легирующими элементами образует диаграммы состояния с эвтектикой. Если в сплаве образуется эвтектика, то она располагается по границам зерен, препятствуя пластической деформации. Чем больше эвтектики, тем выше литейные свойства. Все сплавы, содержащие в составе эвтектику, называют литейными сплавами. Сплавы, в которых эвтектика не образуется, хорошо поддаются пластической деформации, поэтому называются деформируемыми сплавами. По отношению к термообработке все алюминиевые сплавы принято разделять на упрочняемые и не упрочняемые. Упрочнять алюминиевые сплавы можно только за счет закалки без полиморфного превращения, т.е. за счет ограниченной растворимости легирующих элементов в твердом растворе. Поэтому все сплавы, лежащие левее линии сольвус, считаются не упрочняемыми термообработкой, т.к. при нагреве и охлаждении никаких фазовых превращений не происходит. Сплавы, лежащие правее линии сольвус, имеют ограниченную растворимость легирующих элементов. В процессе нагрева вторичные фазы растворяются, а при охлаждении снова выделяются. Используя это фазовое превращение, можно упрочнять такие сплавы за счет закалки и старения, поэтому такие сплавы называют упрочняемыми. Упрочнять термообработкой можно как деформируемые, так и литейные стали. В некоторых сплавах количество легирующих элементов невелико, поэтому эффект упрочнения от выделения вторичных фаз так же невелик. Такие сплавы так же считаются не упрочняемыми термообработкой (АМц, АМг).
Термообработка алюминиевых сплавов.
Алюминиевые сплавы подвергаются отжигу для получения равновесной структуры, а так же закалке и старению с целью упрочнения.
Отжиг алюминиевых сплавов. Для алюмин