Реферат по материаловедению. Термическая, термохимическая и термомеханическая обработка стали

• Название: Термическая, термохимическая и термомеханическая обработка стали
• Дата: 22.12.2019
• Размер: 1.9 Mb.
• Имя файла: Реферат по материаловедению.docx
• Тип: Реферат; #101539
• страница: 1 из 8

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина» (УрФУ)

Институт фундаментального образования

Кафедра турбин и двигателей


Реферат

по материаловедению

по теме: Термическая, термохимическая и термомеханическая обработка стали

Студент: Соловьёв С,А,

Группа: ЭН – 370015

Преподаватель: Новиков В. А.

Екатеринбург

2019

СОДЕРЖАНИЕ

1. 
   Основные теории термической обработки стали………………….…….3
   
   1. 
      Превращения при нагреве………………………………….….……..3
      
   2. 
      Превращения при охлаждении……………………………..………..6
      
   3. 
      Перлитное превращение…………………………………..………….8
      
   4. 
      Промежуточное превращение……………………………………....12
      
   5. 
      Мартенситное превращение………………………………...………14
      
   6. 
      Превращение в закаленных сталях при отпуске……..……………19
      
2. 
   Технологии термической обработки стали……………………………..21
   
   1. 
      Отжиг I - ого рода……………………………………………………21
      
   2. 
      Отжиг II – ого рода…………………………………………………..24
      
   3. 
      Закалка стали…………………………………………………………29
      
   4. 
      Обработка холодом…………………………………………………..31
      
   5. 
      Отпуск стали………………………………………………………….33
      
   6. 
      Поверхностная закалка стали………………………………………..35
      
3. 
   Химико-термическая обработка стали………………………..…..……..37
   
   1. 
      Цементация стали…………………………………………………….37
      
   2. 
      Азотирование стали…………………………………………………..42
      
   3. 
      Цианирование стали………………………………………………….45
      
   4. 
      Диффузионная металлизация………………………………………..46
      
4. 
   Термомеханическая обработка стали……………………………………47
   

• 
  Высокотемпературная механическая обработка стали………….48
  
• 
  Низкотемпературная механическая обработка стали……………48
  

5. 
   Литература…………………………………………………………………50
   

1. Основные теории термической обработки стали

1.1 Превращения при нагреве

Превращения в стали при нагревании связаны с достижением сплавами критических температур, при которых происходят фазовые превращения.

В системе железоуглеродистых сплавов приняты следующие обозначения критических температур: температура линии РSК обозначается А₁ (727 °С), температура линии МО — А₂ (768 °С), температура линии GOS — А₃ (727...911 °С), температура линии ЕS — А_т (727... 1147 °С). Чтобы отличить критическую температуру, полученную при охлаждении, от критической температуры, полученной при нагревании, перед цифровым индексом при охлаждении ставят букву r (Аr₁ Аr₂), а при нагревании — с (Ас₁, Ас₂).

Превращение перлита в аустенит в полном соответствии с диаграммой Fе — Fе₃С может завершиться при температуре 727 °С (А_С1) при медленном нагревании. Скорость превращения перлита в аустенит находится в прямой зависимости от содержания в стали углерода.

При температуре 768 °С (точка Кюри —Ас₂) стали теряют свои магнитные свойства.

Окончание процесса превращения характеризуется образованием аустенита и исчезновением перлита.

При нагревании сталей с содержанием углерода менее 0,8 %, т. е. доэвтектоидных, с исходной структурой, состоящей из феррита и перлита, происходят следующие структурные превращения. При температуре 727 °С происходит превращение перлита в аустенит. При этом сохраняется двухфазная структура — из аустенита и феррита. При дальнейшем нагревании происходит превращение феррита в аустенит, которое заканчивается при достижении критической температуры Ас₃, т.е. на линии GOS.

У заэвтектоидных сталей при нагреве выше температуры А_с1 происходит растворение цеменита в аустените (в соответствии с линией SЕ), которое заканчивается при критической температуре Ас_т, т. е. на линии SЕ.

Для более полного понимания процессов структурных преобразований рассмотрим диаграмму изотермического превращения перлита в аустенит при нагревании (рис. 6.1).



Так как перлит — это смесь цементита и феррита в соотношении примерно 1:6, то при нагревании на границе раздела феррита и цементита образуются зерна аустенита. При последующем нагревании происходят растворение цементита в аустените и дальнейший рост зерен аустенита. С ростом зерен аустенита происходит постепенное увеличение массовой доли углерода в аустените. Скорость нагрева также влияет на превращение перлита в аустенит. На диаграмме лучами v₁, и v₂ графически изображены различные скорости нагрева. Чем меньше скорость нагрева, тем при более низких температурах происходит весь процесс фазовых превращений.

Важной характеристикой стали является склонность к росту зерна аустенита при нагревании. При росте зерна при незначительном перегреве выше критической точки сталь считается наследственно крупнозернистой. Если же зерно начинает расти при большем перегреве — наследственно мелкозернистой. На рост зерна большое влияние оказывают различные примеси, попадающие в сталь в процессе плавки. Склонность к росту аустенитного зерна является плавочной характеристикой.

Зернистость влияет на механические свойства сталей. Мелкозернистая сталь обладает значительно большей ударной вязкостью, чем крупнозернистая, поэтому при термической обработке сталей этот фактор следует учитывать.

Действительная величина зерна — это размер зерна при обычных температурных условиях после определенного типа термообработки. Для определения величины зерна принята стандартная шкала. В ГОСТ 5639—82’ представлена шкала для оценки величины зерна по десятибалльной системе (рис. 6.2).