Теория на отгряване топлинна обработка, закаляването, топломеханична лечение - от неръждаема стомана за употреба

Топлинната обработка се нарича термичен ефект върху метала с цел Насочено променят своята структура и свойства.

Класификацията на видове топлинна обработка:

Наречен отгряване топлинна обработка, предназначен за получаване на равновесие структурата на метали на. Всяко отгряване включва загряване до определена температура, държи при тази температура и последващо бавно охлаждане. Целта на отгряване - за намаляване на вътрешните напрежения в метала, намаляване на свойствата на якост и увеличаване на пластичност. Отгряване се разделя на отгряване 1 и 2 род род.

Закаляване един вид - е тип отгряване, с които няма структурни промени, свързани с фазови преходи.

Joke 1 вид, от своя страна, разделени в 4 групи:

1. Хомогенизация - отгряване насочени към намаляване на химически нехомогенност метал, получен в резултат на прекристализация. За разлика от чисти метали, сплави, всички характеризира чрез кристализация след nonequilibrium структура, т.е. техният състав е променлива, както в рамките на едно зърно, и в целия блок.

Химическа нехомогенност поради различна температура на топене на изходните компоненти. По-малката тази разлика, толкова по-забележимо химическа нееднородност, в резултат на слитъка. Отърви се от това не е възможно, може да бъде намалена само. За тази висока температура отгряване се прилага за дълги експозиции (от 2 до 48 часа). При високи температури, мобилността на атоми в кристалната решетка и високо време поради дифузионни процеси постепенно изравняване химически състав. Въпреки това, осредняване се извършва в химическия състав в рамките на едно зърно, т.е. елиминира главно дендритни сегрегация. За разрешаване зонален сегрегация (химична хомогенност в рамките на част от блока), е необходимо да се поддържа слитъците при тази температура в продължение на няколко години. И това е почти невъзможно.

По време на отгряване на хомогенизиране при постепенно разтваряне nonequilibrium фази интерметални, които могат да бъдат образувани чрез кристализация при висока скорост. По време на последващо бавно охлаждане след отгряване като неравновесен фаза вече не се маркира. Ето защо, след хомогенизиране метал има висока еластичност и лесен за пластична деформация.

2. Прекристализация отгряване. Студената пластична деформация предизвиква промяна в металната конструкция и неговите свойства. Срязване деформация води до увеличаване на плътността на кристалната решетка дефекти като свободно място, дислокация. Образуването на клетъчната структура има промяна във формата на зърна, те plyuschivayutsya, се простират в посока на основното щам. Всички тези процеси водят до това, че силата на метал постепенно се увеличава, еластичността пада, т.е. има втвърдяване или студена деформация. Освен това деформация на метала е невъзможно, защото е неговото унищожение. За да премахнете работа втвърдяване ефект прекристализация отгряване се прилага, т.е. нагряване на метала до температура над началото на кристализация, екстрахира се с osleduyuschim бавно охлаждане. Температурата на нагряване зависи от състава на сплавта. За чисти метали прекристализация началната температура ТР = 0,4Tpl, ºK за конвенционални сплави 0,6Tpl за да комплекс termoprochnost 0,8Tpl сплави. Продължителността на хибридизация зависи от размерите на част и средно от 0.5 до 2 часа. По време на отгряване на рекристализация, образуването на нови зърнени ядра и последващо нарастване на ядрата. Постепенно старите деформирани зърната изчезват. Броят на дефекти в кристалната решетка намалява, втвърдяване се елиминира, а металните връща към първоначалното си състояние.

Степента на деформация определя размерът на зърното след изпичане. Ако е близо до критичната (ECR = 5-15%), резултатът след отгряване в метала с голям зърно, което обикновено е нежелателно. Ето защо, преди метал деформация на прекристализация отгряване произведени със степен на 30-60%. Резултатът е фин еднофазен структура, която осигурява добра комбинация от якост и еластичност. Повишаване на степента на деформация на до 80-90% води до деформация на метал текстура. След прекристализиране отвръщане промени деформация текстура в структурата на прекристализация. Обикновено това е придружено от остър посока растеж на зърно. Увеличаването на размера на зърното, т.е. намаляване на механичните свойства може да причини прекалено висока температура отгряване или бавна скорост на затвора. Следователно, когато възлагане условия отвръщане трябва да използват схема прекристализация.

Прекристализацията отгряване може да се използва като предварително, междинно съединение, и като краен топлинна обработка. Както prebaking тя се прилага за студена деформация, ако първоначалният неравновесен състоянието на метал и има известна степен на усилване. Като междинен етап се прилага между прекристализация отгряване студена деформация операции, ако общата степен на деформация е твърде голямо и металните запаси липсва пластичност. Както окончателния вид се използва в отгряване, ако потребителят изисква максимална доставка полуготови пластмаси състояние. В някои случаи, потребителят изисква полуфабрикатите, който съчетава определено ниво на сила с пластичност необходимо доставките. В този случай, вместо прекристализация отгряване използвайки вариант - отгряване полигонизацията. Полигонизацията отгряване се осъществява при температура, която е под температурата на началото на прекристализация. Съответно, при такава температура само частично отстраняване възниква поради втвърдяване обработва връщането на втория вид, т.е. Това намалява плътността на кристални дефекти, формирането на клетъчна дислокация структура без да се променя формата на зърно. Степента на намаляване на работното втвърдяване зависи преди всичко от температурата. Колкото по-близо до прага на температурата на рекристализация на, толкова по-малко работа втвърдяване, толкова по-голяма пластичност, както и обратното.

3. темперирани за облекчаване на вътрешни напрежения. Вътрешни напрежения в метала може да са резултат от различни видове обработка. Този топлинен стрес може да се генерира в резултат на нагряването, скоростта на охлаждане на различни части части след гореща деформация, леене, заваряване, рязане и смилане. Може да бъде структурен, т.е. Получената от структурни трансформации срещащи се в частта на различни места с различни скорости. Вътрешни напрежения в метала може да достигне високи стойности, и добавяне на работниците, т.е. срещащи се в употреба, неочаквано може да надвишава якостта на опън и да доведе до счупване. Премахване на вътрешно напрежение се произвежда чрез използване на специални видове закаляване. Това хибридизиране се провежда при температури под температурата на рекристализация: Tann = 0,2-0,3Tpl ° С. Повишената температура улеснява плъзгане и дислокация под действието на вътрешни напрежения е тяхната преразпределение, т.е. от местата с висока степен на вътрешно напрежение дислокацията се движи в зона с понижено ниво. Има един вид изпълнение на вътрешни напрежения. При нормални температури, този процес ще продължи в продължение на няколко години. Повишаване на температурата увеличава значително скоростта на освобождаване, и продължителността на отгряване на няколко часа.

4. патентоване. Гледайте топлинно обработено стомана.

Отгряване на втория вид - топлинна обработка, предназначен за получаване на равновесие структури на метали и сплави, които претърпяват фазова трансформация.

След хибридизация, вторият вид нагряване и следващо охлаждане може да доведе като частичен или пълен заместител на оригиналната структура. Пълна подмяна (Arbra) след двойно рекристализация позволява да се промени радикално структурата на сплавта, намалете размера на зърно, за да се отстранят закаляване, за премахване на вътрешни напрежения, т.е. промени изцяло структурата и свойствата на частта. Каляване на втория вид може да бъде пълно или непълно.

Пълен отгряване е придружено от пълно рекристализация. Непълно отвръщане структурни трансформации не се срещат напълно, с частично съхранение на началната фаза. Частично отгряване се прилага в случаите, когато е възможно да се промени структурата на втората фаза, и ново разположение изчезване където формата на отгряване.

Втвърдяване - термична обработка, предназначен за получаване на сплав максимална nonequilibrium структура и съответно ниво свойства необичайни. Всяко втвърдяване включва загряване до предварително определена температура, излагане и последващо бързо охлаждане. В зависимост от вида на фазови превръщания в сплавта по време на охлаждане, закаляване за разграничаване на полиморфна трансформация и закаляване без полиморфни превръщания.

Втвърдяване с полиморфна трансформация. Този тип охлаждане се прилага сплави, в които един от компонентите има полиморфни превръщания.

Втвърдяване без полиморфна трансформация.

Използва се за сплави, които не се подлагат на полиморфната трансформация, но с ограничена разтворимост на един компонент в друга.

Ако сплав, съдържаща вторичен фаза нагрява до температура над солид линия, след това повишаване на разтворимостта ще доведе до разтваряне на вторични фази. Ако сега като твърд разтвор се охлажда бързо, изборът не е време да образуват вторични фази, като това отнема време за преминаване на процеса на дифузия, образуването на още кристалната решетка границите между фазите. В резултат на това при нормална температура метастабилна свръхнаситен твърд разтвор съдържа излишък от втория компонент. Тази промяна променя свойствата на структурата на сплав, силата може или увеличаване или намаляване, и еластичността обикновено се увеличава. метална такова състояние след закаляване е термодинамично нестабилна. Спонтанно или под влиянието на предварително загряване на метастабилната твърдия разтвор започва да се разлага с отделяне на вторични фази, т.е. # 945; m R # 945 + # 946; II. Този процес се нарича стареене.

Така, стареене - топлинна обработка, която се провежда след закаляване без полиморфни превръщания, насочени към вземане на сплавта по равновесие структура и свойства на определено ниво.

Почивка - топлинна обработка, насочени към намаляване на вътрешните напрежения в сплавите след закаляване с полиморфна трансформация. Образуването на вторични фази след втвърдяване с полиморфна трансформация винаги ccompanied рязко увеличаване на вътрешното. Съответно, максималното увеличение на силата и твърдостта, пластичност намалява до минимум. За да се получи необходимия баланс на здравина и еластичност, като сплав след охлаждане се подлага на термична обработка: закаляване. Нагряването предизвиква намаление на концентрацията на легиращи елементи в твърд разтвор и утаяване на вторични фази.

След охлаждане без полиморфна сплав трансформация има свръхнаситен разтвор солидна структура. Такова състояние на сплавта - нестабилна и с течение на времето започва да се променя. В свръхнаситен твърдия разтвор се разлага с отделяне от тях на малки включвания вторични фаза. Този процес протича в няколко етапа:

В първия етап в кристалната решетка на твърдото вещество, разтворът се появят зона обогатена с втория компонент атоми. Тъй като тези райони се увеличават с течение на времето.

Във втория етап на концентрацията на атоми на втория компонент достигне стойност, съответстваща на концентрацията на разделяне на вторичния фаза.

Предлага се на третия етап. т.е. формиране в тези области и междинно съединение решетка, която е различна след това решетката от твърд разтвор и вторична фаза решетка.

В четвъртата стъпка увеличение в концентрацията на втория компонент води kobrazovaniyu крайния решетка на вторичен фаза и образуването на връзка между твърд разтвор и вторична фаза. Тъй като процесът на разлагане на твърдия разтвор, се основава главно на процесите на дифузия, е до голяма степен завиждам температура. Колкото по-висока е температурата, толкова по-бързо процеса на гниене. Ако температурата е нормално, след това процесът на гниене нарича естественото стареене. и ако треска, а след това - изкуствено стареене. В резултат, след стареене структура сплав е твърд разтвор на състава зърна химически равновесие с равномерно разпределен по обем, по-голям брой малки утайки на вторични фази. Тези секрети, лежащи на плъзгащите самолети възпрепятстват движението на дислокациите изискват увеличаване на напрежение на срязване. Съответно силата и твърдостта на увеличенията на сплавта.

Химическа топлинна обработка (HTO).

Това едновременно излагане на метал химически среда, с цел топлина посока промени в състава и свойствата на повърхността на детайла. Различни видове XTO насочени или да се повиши корозионната устойчивост или якост и твърдост, износоустойчива, антифрикционни свойства. Чрез промяна на състава на химически околната среда, е възможно в същото детайл получат различни свойства.

Тази комбинация от пластична деформация втвърдяване топлинна обработка, и в резултат от втвърдяването на деформация се запазва и се отразява на трансформации фаза, настъпващи по време на топлинната обработка.

Такъв комплекс ефект върху металния слой позволява да се получат свойства на метала по-висока, отколкото може да бъде получена след топлинна обработка след деформация или поотделно.

Устойчив на корозия стомана

Корозия наречен унищожаване на метала под действието на химически или електрохимична обработка под действието на околната среда. Основните фактори на влияние на корозия и нейното отражение върху икономиката:

1. Икономически фактори - икономически загуби на индустрията, дължащи се на корозия.
2. Сигурността на действие на предмети или машини.
3. фактор на околната среда.

1. Еднакво (повърхност).
2. Local (точка).
3. Междукристално (границите на зърната).
4. Корозия под стрес (нож).
5. Галванична корозия.

Междукристално корозия (МНС).

Iron не е устойчив на корозия метал. Pure желязо активно си сътрудничи с всички елементи. Увеличаване на устойчивост на корозия може да бъде въвеждането на легиращи елементи, които причиняват му пасивация. Пасивиране - ефект на създаване на повърхността на елемента стомана тънък защитен филм, който подложка е кислород. Резултати - електронен потенциал се превръща в положителен и повърхността става по-малко податливи на корозия. Подобряване на пасивиране на Cr, Ni, Cu, Mo, Pt, Pd. Особено засяга Cr.

Химически състав: Cr13-30%, Ni4-25%, 5% Модо, Cudo 1%. В зависимост от

Екв. Ni =% Ni + 30 (% C) + 0,5 (% Мп).

Екв. Cr =% Cr +% Mo + 1,5 (% Si) + 0,5 (% Nb).

Chromium неръждаеми стомани.

Термична обработка на хромови стомани.

Най-високата твърдост се постига след втвърдяване. В това състояние, стоманата има висока устойчивост на корозия, тъй като Cr е в твърд разтвор. Ако искаме да се запази твърдост и корозионна устойчивост, темпериране се провежда при температура от 250-350º С. Ако е необходимо повишен вискозитет, с висока температура на темпериране се извършва (650º С).

Съставът, структурата и свойствата на хром стомана.

Основните легиращи елементи:

1. CR- 13-28%.
2. С - 0.05-1%.
3. Ti, Nb<1% - вводятся для стабилизации стали.
4. Ni, Cu, MO- въведени за подобряване на корозионната устойчивост и издръжливост.

Chromium стомани са разделени на:

Както въглеродното съдържание на стомана се разделя на:

В зависимост от структурата на стоманата и да променят своята задача свойства. Феритни стомана марка на всичко най-добро от хром различават пластичност. От тези листове са направени и други полуготови продукти за производството на части чрез заваряване. От всички хром феритна стомана марка е добре заварява. При използване на стомана, трябва да се помни, че тя може да крехък при бавно охлаждане, както и чрез увеличаване на зърното. Ето защо, се добавят тези стомани Tii Nb, които образуват карбид. Тези стомани се наричат ​​стабилизирани. За феритна стомана се използва в различни изпълнения, отгряване - 1, 2, 3 понякога.

Хром-никелова стомана.

Ако стоманата съдържа Cr в допълнение още Ni, Mn, Mo, а след това му феритна структура може да се промени до феритна-аустенитна или аустенитна за почистване. Т.е. След въздушно охлаждане на стоманата запазва аустенитна структура, която не се променя при всякакви варианти за топлинна обработка. Когато съдържанието на Ni> 10%, стоманата става аустенит. Аустенит осигурява не само устойчивост на корозия, но и високи технически характеристики. Стоманата е лесна за работа под налягане, заваряване, както и функции, за да 600-700º C не крехък, не е чувствителен към крехкост при ниски температури, но стомана е склонна към интеркристална корозия и не може да се втвърди. Термична обработка: охлаждане + отгряване.

След охлаждане и темпериране след една и съща структура и същите свойства. Втвърдяване се подлага на тънкостенни изделия с проста форма и малък размер. Температурата и закаляване и отвръщане на същото, и зависи от стомана състава. Ако стоманата съдържа само Cr, Ni, температурата не трябва да надвишава 950-1000º С увеличаване на температурата причинява рязко намаляване на растежа и характеристики на зърното. Охлаждане по време на закаляване трябва да бъде такова, че да не попаднат в подбор Cr карбит. Намаляване на разходите за никел-хром стомана може да се постигне, ако вместо Nivvodit Mn.

Fe - Ni - Cr (04HN40MDTYU).

Cr - Ni - Мо (HN65MV).