Термическая обработка стали. Реферат 1. Термическая, термохимическая и термомеханическая обработка стали
 Скачать 1 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» Уральский энергетический институт Кафедра турбин и двигателей Реферат на тему: «Термическая, термохимическая и термомеханическая обработка стали» Выполнил: студент группы ЭН-370016 Искорцев Егор Юрьевич Принял: старший преподаватель Новиков Валерий Алексеевич Екатеринбург 2019 год ОглавлениеВведение 2 Основные теории термической обработки стали 3 Превращения при нагреве 3 Технология термической обработки стали 12 Термохимическая обработка стали 23 Термомеханическая обработка стали 34 Список использованных источников 38 ВведениеВ настоящее время появляется все больше новых материалов из которых можно изготовить что угодно. Эти материалы, характеристики которых необходимы для изготовления ответственных деталей машин, очень дороги и сложны в производстве. Благодаря своей распространённости и сравнительной легкости производства стали применяют почти во всех отраслях промышленности. В данной работе мы рассмотрим каким образом можно менять характеристику стали, чтобы она была пригодна для особых условий работы. Какие методы применяют для этих преобразований. Основные теории термической обработки сталиПревращения при нагревеНагрев является неотъемлемой частью многих видов термической обработки. Большинство углеродистых и низколегированных сталей содержат менее 0,8 % углерода. Их микроструктура является двухфазной смесью, которая состоит из α-железа (феррита) и перлита. Феррит – это фаза железа с объёмно-центрированной кубической атомной решеткой. Перлит – смесь феррита и цементита (Fe3C), которые образуют чередующиеся пластины.  Рисунок 1. Схемы микроструктур углеродистых сталей Графически превращения железоуглеродистых соединений можно наблюдать на диаграмме железо-углерод (рис. 2)  Рисунок 2. Диаграмма железо- углерод Нагрев малоуглеродистых сталей до умеренных температур 420 – 650 ºС может приводить только к снижению остаточных напряжений, но без изменения микроструктуры. Изменение структуры стали начинаются только тогда, когда достигается температура в 723 ºС. При такой температуре нагрева в сталях содержащих меньше 0,8% углерода начинается структурные преобразования, а именно перлит распадается с образованием аустенита — фазы железа с гранецентрированной атомной решеткой (γ-железа). Как видно по рисунку 2 процесс распада феррита с образованием аустенита будет продолжатся при повышении температур до той степени, пока весь феррит и весь цементит полностью не распадутся с образованием гомогенной аустенитной микроструктуры. Верхняя критическая температура для стали с содержанием углерода до 0,83 % представлена на диаграмме железо-углерод линией G-S. При температурах, близких к температуре плавления железа происходить еще одно структурное изменение. Нагрев углеродистой стали с содержанием углерода выше 0,83 % до температуры выше эвтектоидной также приводит к распаду перлита с образованием аустенита. Микроструктура стали будет представлять собой смесь аустенита и цементита. При дальнейшем повышении температуры цементит будет постепенно растворятся и при достаточно высокой температуре структура стали будет гомогенным аустенитом как и у доэвтектоидной смеси. Верхняя критическая температура для стали с содержанием углерода выше 0,83 % показана на диаграмме состояния линией S-D. Нижнюю критическую температуру на диаграмме состояния, как для доэвтектоидной, так и для заэвтектоидной сталей, представляет линия P-S-K. Нагревание доэвтектиков и заэвтектиков сопровождаются диффузией углерода, приводящей к выравниванию концентрации, и небольшим укрупнением кристаллов аустенита. Дальнейший нагрев стали в однофазной аустенитной области приводит к дальнейшему росту зерен аустенита. Чем выше температура нагрева и чем длительнее выдержка, тем крупнее будут кристаллы аустенита. Укрупнение зерна аустенита в результате высокой температуры или длительной выдержки носит название перегрева. |