Примери за решения на проблемите, Материали

Прекристализацията - процесът на образуване на активни центрове и растеж на нови зърна недеформирана метал студено втвърдява чрез нагряване до определена температура.

Прекристализацията отгряване се използва в промишлеността като първоначална стъпка преди студена пластична обработка (за получаване на материал най-високата пластичността) като междинен процес между етапите на студена деформация (за отстраняване на работа втвърдяване) и като краен (продукция) топлинна обработка (за да се получи полуготов продукт или изделие желаните свойства).

нагряване на деформирани метални води до увеличаване на мобилността на атома и включват удължени зърна, интензивен центрове и растеж на нова равновесни стрес без зърна. Нови храни растат за сметка на старите, протегна да им сблъсък помежду си и до пълното изчезване на продълговати зърна. При нагряване, температурата, достигната в началото на прекристализация сила особено опън и якост получава рязко намалява и пластичност се увеличава. За да се премахне закаляване нужди отвръщане. Основните цели на отгряване: Рекристализация стомана (зърно пречистване), отстраняването на вътрешно напрежение, намаляване на твърдост и подобряване на обработваемостта.

Най-ниската температура на начало на кристализация, при която се извършва рекристализация и там се наблюдава забавяне на метала, наречена праг на температурата рекристализация. Тази температура не е постоянна физическа величина. За даден метал (сплав), зависи от продължителността на нагряване, степента на предварителна деформация, размера на зърната преди деформацията, и така нататък. D.

Температурата на началото на прекристализация на метали, подложени на значителна деформация, за търговски чисти метали е около 0.4 Тт (обикновено Bochvar АА), за чисти метали се намалява до (0.1. 0.2) Температура на топене. сплави и твърди разтвори се повишава до (0.5. 0.6) Т.т..

Температурата на началото на прекристализация на никел:

Много метали в зависимост от температурата могат да съществуват в различни кристални форми или като те се наричат ​​в различни полиморфни форми. В резултат на полиморфна трансформация атоми кристален тяло с решетка от един вид, се пренареждат по такъв начин, че кристална решетка от друг вид. Полиморф, стабилен при ниски температури, за повечето метали обикновено означен α. При по-висока - β. След това γ и т.н.

Когато кристалите полиморфни трансформация (зърна) на нови полиморфни форми растат в резултат на заболяване, са взаимно свързани чрез пасажи атоми фаза граница. Търси се от началната фаза решетка (например, β), еднократно атоми или групи са прикрепени към решетката на нова фаза (α), и, като следствие, гранични алфа зърно - модификация движи към зърно β-модификация "хранене" начална фаза. Ембрионите нова модификация най-често се случи при границите на зърното оригинални кристали. Наскоро Образуваните кристали са ориентирани редовно по отношение на кристали от първоначалната модификация.

Чрез използване на явлението полиморфизъм, могат да втвърдяващ сплави и омекотяване чрез топлинна обработка.

Ние показваме в пример желязо. Iron има две полиморфни форми на α и γ. Модификация на а - съществува желязо при температури под 910 ° С и над 1392 ° С В температура 1392-1539 ° С α-желязо често се нарича δ желязо.

Кристалната решетка на α - желязо - тяло центрирана кубична решетка с период от 0.28606 нм. До температура от 768 ° С α желязо магнитен (феромагнитен). γ-желязо съществува при температура 910-1392 ° С; е парамагнитен. у кристалната решетка - желязо лице центрирана кубична (а = 0,3645 Нм при 910 ° С).

Приемете предавка ширина зъбци от 25 мм.

Термична обработка се състои в циментация на газа при температура от 920-950 ° С до дълбочина от 0.8-1.2 мм, времето на престой на 8-10 часа. Механизирана топлинни инсталации и автоматичен контрол и регулиране на потенциала на въглерод в цементацията пещ ни позволява да се получи повърхност навъглеродените слой насищане евтектоидните въглерод. слой структура при температура на насищане - аустенит след бавно охлаждане в атмосферата на устройството от повърхността на ядрото - перлит перлит + ферит. ядрена структура при температура на насищане - аустенит след бавно охлаждане - ферит + перлит.

Повърхностно твърдост на крайния продукт 58-62 HRC.

Механичните свойства на сърцевината на крайния продукт: ReH = 370 МРа Rm = 550 МРа, δ> 18%, ψ> 45%.

2. Tylkin М. A. Базите обработване. - М. Engineering 1981

3. Zhuravlev VN Николаева OI стомана машиностроенето. Directory. - М. Engineering 1981

4. за термична обработка в машиностроенето. Directory. - М. машиностроене, 1980

6. Новиков I. Теория термообработка на метали. - М. металургичен 1986

Прекалено високите температури на хибридизиране и прекомерно се образуват дълги експозиции груба структура, наречена структурата от прегряване. Прегряването е станало възможно чрез нагряване на блокове или заготовки за топла деформация. Освен това, може да се получи прегряване и термична обработка, особено в продукти от сложна конфигурация, поради температура неспазване (загряване до температури доста над критичната или при нормална температура с много дълго излагане).

Прегряването се характеризира с грубо брилянтен почивка. Прегряването може да се елиминира чрез отгряване фаза прекристализация, нормална или подобрено (висока температура закаляване с отвръщане).

При прекристализация hypoeutectoid стомана фаза се нагрява над AC3 до 30-50 ° С се поддържа при тази температура, докато отопление и бавно се охлажда. В този случай, феритна-перлит структура протича при нагряване в аустенит. последвано от бавно охлаждане, се превръща обратно в ферит и перлит. Налице е пълна рекристализация.

Например, 40 за стомана, температурата на нагряване по време на отгряване е пълна 820-840 ° С (виж схема желязо -. Цементит).

Основно система сплав на желязо въглероден кристализацията започва при достигане температури, съответстващи линия ABCD (ликвидус линия), и завършва при температури AHJECF образуваща линия (солид линия).

При температури, съответстващи на линия BC, течният разтвор е кристализирана аустенит. В сплави, съдържащи от 4.3% до 6.67% въглерод, при температури, съответстващи на компактдиска линия, кристалите станат видни първичен цементит. Цементит, кристализиране от течната фаза, наречена основно. От точка Б при температура от 1147 ° С, а концентрацията на въглерод в суспензия 4.3% от евтектична се образува, който се нарича ledeburite. Евтектична да образуват ledeburite формула могат да бъдат написани ZHR4,3 А [A2,14 TS6,67 +]. Процесът на първичен кристализация на желязо ECF линия завършва образуват ledeburite.

Така, чугун структура под 1147 ° С ще бъде: hypoeutectic - Ledebur + аустенит, евтектична - Ledebur и хиперевтектични - цементит (първична) + Ledebur.

Transformations, срещащи се в твърдо състояние, се наричат ​​вторично кристализация. Те са свързани с прехода когато охлажда γ-желязо в α-желязо и разлагане на аустенит.

GS линия съответства на температури, започващи трансформация на аустенит на ферит. Под линията GS сплави, състоящи се от ферит и аустенит.

ES линия показва температурата на начало на утаяване на цементит на аустенит се дължи на намаляване на въглерод в аустенит разтворимост с намаляване на температурата. Цимент, освободен от аустенит, наречен вторичен цементит.

В точка S при температура от 727 ° С и концентрацията на въглерод в аустенит 0.8% евтектоиден смес се формира, състояща се от ферит и цементит, който се нарича перлит. Перлит се получава чрез едновременно утаяване на аустенитни феритни и цементит частици. Процесът на преобразуване на аустенит да перлит могат да бъдат написани A0,8 формула II [F0,03 TS6,67 +].

линия PQ В показва намаляване на разтворимостта на въглерод в феритни по време на охлаждане и изолиране на цементит, който се нарича третичен цементит.

Следователно, сплави, съдържащи по-малко от 0.008% въглерод (Q точка) са еднофазен ферит и имат мрежеста структура и сплави, съдържащи въглерод от 0.008 до 0.03% - структура на ферит + цементит третичен и нарича технически желязо.

Hypoeutectoid стомана при температура под 727ºS има структурата на ферит + перлит и хиперевтектоидни класове - перлит + цементит като вторично меша по границите на зърното.

hypoeutectic чугуни на 1147-727ºS в температурния диапазон от аустенит време на охлаждането се разпределят вторичен цементит поради намаляване на разтворимостта на въглерод (ES линия). При достигане на температура 727ºS (линия PSK) аустенит, въглеродът обеднен до 0.8% (точка А), трансформира в перлит. По този начин, след окончателното охлаждане структура hypoeutectic чугун се състои от перлит и цементит вторичен ledeburite превръща (перлит + цементит).

Структура евтектична чугун при температура под 727ºS състои от ledeburite преобразува. Хиперевтектични чугун при температури под 727ºS състои от ledeburite превръща и първичен цементит.

сплав от желязо с въглерод, съдържащ 2.4% С, наречен hypoeutectic чугун. Неговата структура при стайна температура перлит + Fe 3 C + Ledebur (п + Fe 3 С).