Файл: Реферат по дисциплине материаловедение по теме Превращение при отпуске закаленной стали. Свойства термически обработанной стали.docx
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 8
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Отпускание — нагревание деталей к определенной температуре, выдерживанию при этой температуре и быстрое охлаждение. Его применяют после охлаждения детали в процессе закаливания, чтобы уменьшить хрупкость и частично твердость. Есть три вида отпускания: низкое, среднее и высокое соответственно в интервале температур до 350 °С, 350—500 и 500—680 °С. Наиболее распространенное низкое отпускание. Нагревание до 170 °С только снимает внутренние напряжения, но не изменяет твердости стали. Температуру нагревания при отпускании определяют специальным термометром, а если его нет, то за цветами побежалости, т.е. цветами окислительной пленки, которая возникает на зачищенной поверхности изделия во время нагревания:
Цвет. Температура, °С Светло-соломенный ……..200 Светло-желтый ……………225 Соломенно-желтый ……..240 Коричнево-желтый ………255 Красно-коричневый ……..265 Пурпурно-красный ………275 Фиолетовый ………………..285 Синий …………………………295 Светло-синий ……………..315 Серый (морская вода) ….330
После появления желательного цвета в процессе нагревания, деталь охлаждают. У легированных сталей цвета побежалости появляются при температурах на 12-17 °С ниже от приведенных. Не имея достаточного опыта, нагревать закаленные изделия для отпускания лучше всего на расплавленном свинце, олове, цинка (для пружин) или в расплавленной смеси (поровну) калиевой и натриевой селитры. Это гарантирует быстрое и равномерное нагревания и его постоянную температуру. Можно отпускание соединить с охлаждением. Для этого нагретый рабочий конец инструмента погружают во время закаливания на 20-25 мм в воду и держат, пока металл не потемнеет. Потом инструмент вынимают из воды, быстро очищают от охлажденной части окалину напильником или куском шлифовального круга. Как только появится, нужен цвет побежалости, инструмент погружают в воду сначала наполовину, а потом полностью и держат до охлаждения.
2. Эффект памяти формы
Эффект памяти формы – явление возврата к первоначальной форме при нагреве после пластической деформации. Это явление наблюдается у некоторых материалов после предварительной деформации в строго определенном для каждого сплава интервале
Одно из базовых восприятий людьми явлений внешнего мира — это стойкость и надёжность металлических изделий и конструкций, стабильно сохраняющих свою функциональную форму продолжительное время, если, конечно, они не подвергаются закритическим воздействиям.
Однако существует ряд материалов, металлических сплавов, которые при нагреве после предварительной деформации демонстрируют явление возврата к первоначальной форме.
2.1 Как это работает
Чтобы понять эффект памяти формы, достаточно один раз увидеть его проявление. Что происходит?
-
Есть металлическая проволока. -
Эту проволоку изгибают. -
Начинаем нагревать проволоку. -
При нагреве проволока распрямляется, восстанавливая свою исходную форму.
Почему так происходит?
-
В исходном состоянии в материале существует определенная структура. На рисунке она обозначена правильными квадратами. -
При деформации (в данном случае изгибе) внешние слои материала вытягиваются, а внутренние сжимаются (средние остаются без изменения). Эти вытянутые структуры – матерсиситые пластины, что не является необычным для металлических сплавов. Необычным является то, что в материалах с памятью формы мартенсит термоупругий. -
При нагреве начинает проявляться термоупругость мартенситных пластин, то есть в них возникают внутренние напряжение, которые стремятся вернуть структуру в исходное состояние, то есть сжать вытянутые пластины и растянуть сплюснутые.
Поскольку внешние вытянутые пластины сжимаются, а внутренние сплюснутые растягиваются, материал в целом проводит автодеформацию в обратную сторону и восстанавливает свою исходную структуру, а вместе с ней и форму.
2.2 В чем его особенности и где применяется
Как я прочитал в интернете у эффекта памяти формы есть своя температура для каждого металла, например: у титана допустимый предел деформации (100-150 °С).
Впервые металлы с эффектом памяти формы использовала американская фирма для изготовления втулок для истребителей 50 лет назад. Суть была в том, что деталь с нанесенной резьбой замораживали в криостате до минус 196 градусов Цельсия, развальцовывали выступы и она становилась гладкой внутри.
Сейчас в Японии используют сталь с памятью формы при строительстве небоскребов в районах, где часто происходят землетрясения, — рассказывает профессор Юрий Чумляков. — Это большие детали весом в несколько сотен килограмм, которые поглощают колебания здания за счет обратимых мартенситных превращений под нагрузкой.
Список использованных источников