Контрольна робота - основи технології металів

n1.doc (1 стор.)
Оригінал



Міністерство освіти і науки України

Донбаська національна академія будівництва і архітектури

Кафедра "Металеві конструкції"


Контрольна робота:

Основи технології металів
Підготувала: студентка 3 курсу

гр. ЗВВУ-42

Вибиванец Т.В.

Варіант № 48.

Перевірив:

Макіївка 2009р.

Контрольна робота № 2

Основні види термічної обробки вуглецевої сталі.
Термічна обробка стали - це сукупність операцій нагрівання, витримки та охолодження твердих металевих сплавів з метою додання їм певних властивостей за рахунок зміни внутрішньої будови та структури.

Мета термообробки - це додання сплавам таких властивостей, які потрібні в процесі експлуатації цих виробів.

Основними видами термічної обробки сталі є:

-Отжиг;

-Нормалізація;

-Гарт;

-Відпустка.

Призначення відпалу сталі.


Після прокату, лиття, кування, обробки різанням та інших видів обробки відбувається нерівномірне охолодження заготовок. У результаті чого з'являється неоднорідність, як структури, так і властивостей, а також поява внутрішніх напружень. А також виливки при затвердінні виходять неоднорідними за хімічним складом. Для усунення таких дефектів і застосовують відпал.

Відпалом - Називається вид термічної обробки, що складається в нагріванні металу, що має нестійкий стан в результаті попередньої обробки і приводить метал в більш стійкий стан. При цьому процесі заготівлі та вироби отримують стійку структуру без залишкових напруг.

Цілі відпалу - зняття внутрішніх напружень, усунення структурної та хімічної неоднорідності, зниження твердості і поліпшення оброблюваності, підготовка до наступних операцій.

Отжиг ділиться на повний, неповний, дифузійний, рекрісталлізаціонний, низький, ізотермічний.

Повний відпал застосовується для зниження твердості, міцності стали, а пластичність при цьому підвищується. При повному відпалі в металі відбувається, перекристалізація сталі і зменшення розміру зерна, за рахунок чого і досягаються зазначені вище властивості.

Неповний відпал застосовується, для поліпшення оброблюваності різанням і для підготовки стали до загартовування.

Ізотермічний відпал полягає, в нагріві стали до певної температури і відносно швидкому охолодженні, також до певних температур і наступному охолодженні на повітрі. При цьому виходить, більш однорідна структура сталі. Ізотермічна витримка виробляється в розплаві солі.

Дифузійний отжиг полягає, в нагріві стали до 1000-1100 градусів за Цельсієм, витримці (10-15 годин) при цій температурі і наступному повільному охолодженні. В результаті такого відпалу відбувається, вирівнювання неоднорідності стали по хімічному складу. Така висока температура необхідна для прискорення дифузійних процесів. При високій температурі нагріву і тривалої

витримці виходить грубозерниста структура, яка усувається наступним повним відпалом.

Відпал рекристалізації необхідний для зняття наклепа і внутрішніх напружень після холодних деформацій і підготовки до подальшого деформуванню. В результаті такого відпалу утвориться однорідна дрібнозерниста структура з невеликою твердістю і значною в'язкістю.

Низький отжиг застосовують для того, що б тільки зняти внутрішнє напруження, яке виникає після механічної обробки.
Структура стали після відпалу.

Відпал застосовують для одержання дрібнозернистої структури литої сталі.

Формування структури стали в основному пов'язано з розпадом аустеніту при його охолодженні з різними швидкостями.

При повільному охолодженні аустеніт перетворюється в перліт. При середніх ступенях переохолодження аустеніту (600-650 ° С), отримують структуру дрібнозернистого перліту, інакше званого сорбітом. При швидкому охолодженні аустеніту (500-600 ° С) отримують структуру троостіта, що представляє собою високодисперсний феррітоцементітную суміш. При охолодженні аустеніту (до 550-240 ° С) він розпадається на феррітоцементітную суміш, що має голчасті будову - голчастий троостит. З пониженням температури евтектоїдних стали нижче 240 ° С дифузійні процеси різко послаблюються і, нарешті,

при температурах нижче 50 ° С практично повністю припиняються. Освічена нова структура являє собою перенасичений твердий розчин вуглецю і називається мартенсітом. Структура мартенситу голчаста. Голки, як правило, розташовані відносно один одного під кутом 60 або 120 ° і характеризують ті площини, по яких

відбулися зрушення в кристалічній решітці.
Нормалізація стали.
Нормалізація - вид термічної обробки сталі, що полягає в нагріванні до температури на 30 ... 50 ° С вище верхніх, критичних точок, витримці і охолодженні на спокійному повітрі. Нормалізація застосовується в тих випадках, коли необхідно отримати дрібнозернисту однорідну структуру з більш високою твердістю і міцністю, але з дещо меншою пластичністю, ніж після відпалу. При нормалізації в заевтектоідних сталях усувається цементітная сітка, тому нею часто замінюють повний або неповний отжиг при підготовці вуглецевих сталей до механічної обробки.

Нормалізація більш продуктивний і економічний процес, ніж отжиг.
Структура сталі після нормалізації.
Структура сталі після нормалізації буде такою ж, як і після відпалу, деякі високолеговані сталі після нормалізації набувають структуру гарту. Доевтектоїдних сталі після нормалізації складаються з фериту та перліту, а у заевтектоідних усувається цементітная сітка і утворюється дрібна феррітоцементітная суміш (сорбіт).

Завдання і методи загартування сталі.


До термічній обробці стали також, відносять загартування. Суть цього процесу полягає, в нагріві стали до великих температур і після чого сталь швидко охолоджують.

Мета гарту - це додання сталі підвищеної міцності, твердості, але при цьому знижується в'язкість і пластичність.

Загартування характеризується двома здібностями:

-Закаливаемость

-Прокаливаемостью.

Закаливаемость характеризується певною твердістю, яка сталь набуває після гарту, а також залежить від вмісту вуглецю в даній сталі. Сталі з дуже низьким вмістом вуглецю (до 0,3) загартуванню не піддаються і вона для них не застосовується.

Прокаліваемость - це глибина проникнення загартованої зони (області).

Прокаліваемость залежить від хімічного складу сталі. З підвищенням вмісту вуглецю прокаліваемость збільшується. На прокаліваемость впливає також швидкість охолодження. Чим вище швидкість охолодження, тим більше прокаліваемость. Тому при загартуванню у воді прокаліваемость більш висока, ніж при загартуванні в маслі. Великі розміри гартує деталі, також приводять до значного зменшення прокаливаемости.

Способи охолодження також відносять до однієї з операцій термообробки.

За способом охолоджування розрізняють види загартування:

- В одному середовищі;

- У двох середовищах;

- Ступінчаста;

- Ізотермічна.

Загартуванню в одному середовищі простіше і найбільш частіше застосовується, але недолік її полягає в тому, що виникає внутрішня напруга.

При загартуванні в двох середовищах, виріб спочатку охолоджують спочатку в одному середовищі, а потім в інший (вода, масло, повітря).

Ступінчасту загартування проводять шляхом швидкого охолодження в соляній ванні, потім роблять витримку і охолоджують на повітрі. Ступінчасту загартування застосовують для деталей з вуглецевої сталі невеликого перерізу (8-10 мм). Для сталей, що мають невелику критичну швидкість загартування, ступінчасту загартування застосовують в основному для виробів великого перетину.

При ізотермічної загартування, як і при ступінчастій, деталі переохолоджують в середовищі, далі на повітрі. Переваги цього способу гарту полягає в більшої в'язкості, відсутності тріщин, мінімальному викривленні. Ізотермічну загартування застосовують для виробів складної форми. Суттєву роль відіграють також способи занурення деталей в охолоджуючу рідину. Наприклад довгі вироби витягнутої форми (свердла, мітчики) занурюють у строго вертикальному положенні, щоб уникнути жолоблення.

Література:
1. П.І. Полухін. "Технологія металів і зварювання". "Вища школа"
2. Лахтін Ю.М., Металознавство і термічна обробка металів., Металургія, 1993, 447 с.

3. Солнцев Ю.П., Пряхін Е.Н., Войткун Ф. Матеріалознавство, М. МІСіС, 1999, 477

4. Технологія металів і конструювання матеріали. В.М. Никифоров, Москва, 1968, Вид. "Вища школа".
5. Матеріалознавство. А.Є. Лейкін, Б.І. Родін, Москва, 1971, Вид. "Вища школа".
Навчальний матеріал
© ukrdoc.com.ua
При копіюванні вкажіть посилання.
звернутися до адміністрації