Файл: Контрольная работа дисциплина Материаловедение Направление подготовкиспециальность.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.05.2024
Просмотров: 16
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
На линии ECF (2-2') при температуре 1147ОС происходит эвтектическое превращение, при котором жидкость кристаллизуется с образованием эвтектики и эвтектической смеси аустенита с цементитом. С=2+1-3=0. Система нонвариантна.
На участке изменения температур от точки 2 до точки 3 из аустенита выделяется цементит (вторичный). С=2+1-2=1 . Система моновариантна.
На линии PSK (3-3') при температуре 727ОС происходит эвтектоидное превращение, при котором аустенит распадается на цементит и перлит. С=2+1-3=0. Система нонвариантна.
На участке изменения температур от точки 3 до точки 4 из феррита выделяется цементит (третичный). С=2+1-2=1 . Система моновариантна.
4. Используя диаграмму состояния железо-цементит, определите температуру полного, неполного отжига и нормализации для стали 10. Охарактеризуйте эти режимы термической обработки и опишите структуру и свойства стали.
Полный отжиг. При полном отжиге доэвтектоидная сталь нагревается выше АС3 на 30-50°С, выдерживается при этой температуре до полного прогрева и медленно охлаждается. В этом случае ферритно-перлитная структура переходит при нагреве в аустенитную, а затем при медленном охлаждении превращается обратно в феррит и перлит. Происходит полная перекристаллизация.
Основные цели полного отжига: устранение пороков структуры, возникших при предыдущей обработке металла (литье, горячей деформации, сварке и термообработке), смягчение стали перед обработкой резанием и снятие внутренних напряжений. Для стали 10 отжиг проводится при температуре 900-920°С.
Неполный отжиг. Заключается в нагреве выше Аc1 и медленном охлаждении. При этом происходит частичная перекристаллизация перлитной составляющей.
Неполному отжигу подвергаются доэвтектоидные стали с целью снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости резанием в том случае, если предварительная горячая обработка не привела к образованию крупного зерна. Для стали 10 неполный отжиг проводится при температуре 760-790°С.
Нормализация. Нормализация заключается в нагреве доэвтектоидной стали до температуры, превышающей точку АС3 на 40-50°С, заэвтектоидной стали до температуры выше точки Асm также на 40-50°С, в непродолжительной выдержке для прогрева садки и завершения фазовых превращений и охлаждении на воздухе. Нормализация вызывает полную фазовую перекристаллизацию стали и устраняет крупнозернистую структуру, полученную при литье, прокатке, ковке или штамповке. Нормализацию широко применяют для улучшения свойств стальных отливок вместо закалки и отпуска.
Ускоренное охлаждение на воздухе приводит к распаду аустенита при более низких температурах, что повышает дисперсность феррито-цементитной структуры и увеличивает количество перлита или, точнее, сорбита или троостита. Это повышает прочность и твердость нормализованной средне- и высокоуглеродистой стали по сравнению с отожженной.
Нормализация горячекатаной стали повышает ее сопротивление хрупкому разрушению, что характеризуется снижением порога хладноломкости и повышением работы развития трещины.
Назначение нормализации различно в зависимости от состава стали. Для низкоуглеродистых сталей нормализацию применяют вместо отжига. При повышении твердости нормализация обеспечивает большую производительность при обработке резанием и получение более чистой поверхности.
Для стали 10 нормализация проводится при температуре 900-920 °С.
5. В чем заключается обработка стали холодом и в каких случаях она применяется? (Объясните с применением мартенситных кривых.)
В закаленной стали, особенно содержащей более 0,4-0,5%С, у которой точка Мк лежит ниже нуля (рисунок 3), всегда присутствует остаточный аустенит. Аустенит понижает твердость, износостойкость и нередко приводит к изменению размеров деталей, работающих при низких температурах, в результате самопроизвольного превращения его в мартенсит.
Рисунок 3 – Температура мартенситных точек Мн и Мк
Для уменьшения количества остаточного аустенита в закаленной стали применяют обработку холодом, заключающуюся в охлаждении закаленной стали до отрицательных температур, до температуры ниже т. Мк (–80oС). Обычно для этого используют сухой лед.
Обработку холодом необходимо проводить сразу после закалки, чтобы не допустить стабилизации аустенита. Увеличение твердости после обработки холодом обычно составляет 1…4 HRC.
После обработки холодом сталь подвергают низкому отпуску, так как обработка холодом не снижает внутренних напряжений.
Обработке холодом подвергают детали шарикоподшипников, точных механизмов, измерительные инструменты.
Список используемой литературы:
Гуляев А.П. «Металловедение». М., 1986 г.
Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. «Материаловедение». М., 1993 г.