Методология применения физических и механических способов контроля на примере низкоуглеродистой стали марки 20
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?нна образца при n температуре;
- длинна образца при начальной температуре;
По принципу действия дилатометры делят на механические оптические и электрические. По способу записи кривых: простые(l/t), дифференциальные(). Дилатометры на которых можно делать простую и дифференциальную запись называют универсальными. Достоинствами дилатометрического анализа по сравнению с термическим является независимость его результатов от скорости нагрева и охлаждения.
Рис. 2 Схема оптико-механического дилатометра: 1 - исследуемый образец; 2 - шток; 3 - зажим; 4 - зеркало, прикрепленное к валику 5; 6 - магнит, притягивающий зажим; 7 - источник света; 8 - зрительная труба.
3. Термическая обработка. Выбор режима термической обработки
Термическая обработка- нагрев металла до определенной температуры, выдержка при этой температуре до завершения фазовых превращений, с последующим охлаждением с определенной скоростью.
четыре основных вида:
отжиг
нормализация
закалка
отпуск или старение
Отжиг - смягчающая термическая обработка, нагрев до определенной температуры, выдержка, охлаждение с печью. Получается металл в равновесном состоянии. Прочность после отжига падает, а плотность и ударная вязкость повышаются. Отжиг бывает 1 и 2 рода. Отжиг 1 рода делится на диффузионный, рекристализационный и отжиг для снятия напряжений. Диффузионный отжиг проходит при высоких температурах, близких к солидусу, так как при высоких температурах наиболее интенсивно присходят диффузионные процессы, необходимые для выравнивания в отдельных объемах состава стали. Происходит устранение дендритной ликвации, которая повышает склонность стали при обработке давлением к трещинообразованию, анизотропии свойств и возникновению таких дефектов как шиферность, флокены. Температуру диффузионного отжига определяют по формуле: . Обычно применяют для легированных сталей. Рекристализационный отжиг заключается в нагреве холоднодеформированной стали выше температуры начала кристаллизации, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении. Тотж=Трек +150-200С. Этот вид отжига применяют как первоначальную стадию перед холодной обработкой давлением, как промежуточный процесс между операциями холодного деформирования и как окончательную термическую обработку. Отжиг для снятия напряжений проводят с целью снятия внутренних напряжений, образовавшихся в металле при ковке, сварке и способных вызвать коробление и разрушение детали. Главный процесс-это релаксация остаточных напряжений. Температура примерно 0,4 Тпл. Отжиг 2 рода-термическая обработка, заключающаяся в нагреве стали до температур выше критических точек Ас1 и Ас3, выдержке и, как правило, в последующем медленном охлаждении. Отжиг 2 рода связан с фазовыми превращениями. Делится на полный, неполный и нормализация. Полный отжиг применяется для доэвтектоидных сталей и состоит в нагреве стали на 30-50С выше точки Ас3, выдержке при этой температуре до полной перекристаллизации металла и медленном охлаждении. При таком отжиге образуется мелкое аустенитное зерно, из которого при охлаждении формируется мелкозернистая ферритно-перлитная структура. Скорость охлаждения зависит от устойчивости аустенита, т. е. от состава стали. Неполный отжиг- сталь нагревают выше Ас1,но ниже Ас3. Этот вид отжига предназначен, в основном, для эвтектоидных сталей для улучшения обрабатываемости их резаньем, так как в результате образуется мягкий перлит. Неполный отжиг широко применяется для заэвтектоидных углеродистых и легированных сталей. Изотермический отжиг применяют для улучшения обрабатываемости легированных сталей. Он состоит в нагреве на 30-50С выше Ас3 и сравнительно быстром охлаждении до температуры Аr1, изотермической выдержке при этой температуре для получения равновесной перлитной структуры и последующем охлаждении на воздухе.
Если при проведении отжига охлаждение после нагрева и выдержки проводится на воздухе, то такой процесс называется нормализацией. При нормализации сталь нагревают до температуры выше линии GSE и охлаждают на воздухе. Ускоренное охлаждение обуславливает несколько большее переохлаждение аустенита. Поэтому получается более мелкое зерно и более тонкое строение эвтектоида(сорбит). Также уменьшается выделение вторичных фаз. В результате прочность стали становится больше, чем прочность после отжига. Нормализацию применяют как промежуточную операцию для смягчения стали перед обработкой резаньем, для устранения пороков и общего улучшения структуры стали перед закалкой. Нормализацию применяют для сталей с содержанием углерода до 0,3 % для снятия внутренних напряжений. Для сталей с содержанием углерода больше 0,3 % нормализацию проводить нельзя из-за угрозы подкалки, т. е. получения структуры сорбита. Нормализацию для заэвтектоидных сталей проводят с целью растворения сетки цементита выше Асm на 30-50С, но зерно будет крупное и необходим неполный отжиг.
Закалка стали состоит в нагреве ее выше температур фазовых превращений, выдержке для завершения всех превращений и охлаждения с высокой скоростью с целью получения при комнатной температуре неравновесных структур, обеспечивающих более высокую прочность и твердость стали. В зависимости от температуры нагрева различают полную и неполную закалку. При полной закалке нагрев осуществляют выше Ас3 или Асm. Для доэвтектоидных сталей обычно применяют полную закалку, т. е. нагревают выше Ас3 на 30-50С и охлаждают в воде. ?/p>