Опишіть процес загартування сталі - Промисловість, виробництво
10. Опишіть процес загартування сталі
Залежно від форми виробу, марки сталі та потрібного комплексу властивостей застосовують різні способи охолодження:
Загартування в одному охолоджувачі. Нагріту до потрібної температури деталь переносять у охолоджувач і повністю охолоджують. Як охолодне середовище використовують: воду – для великих виробів з вуглецевих сталей; олія – для невеликих деталей простої форми з вуглецевих сталей та виробів із легованих сталей. Основний недолік - значні загартовані напруги.
Загартування у двох середовищах або переривчасте. Нагріте виріб попередньо охолоджують у різкішому охолоджувачі (вода) до температури
300°C і потім переносять більш м'який охолоджувач (масло). Переривчасте загартування забезпечує максимальне наближення до оптимального режиму охолодження. Застосовується в основному для гартування інструментів. Недолік: складність визначення моменту перенесення виробу з одного середовища до іншого.
Ступінчасте загартування. Нагріте до необхідної температури виріб поміщають в охолоджувальне середовище, температура якої на 30 - 50 ° С вище точки МН і витримують протягом часу, необхідного для вирівнювання температури по всьому перерізу. Час ізотермічної витримки не перевищує період стійкості аустеніту при заданій температурі. Як охолоджувальне середовище використовують розплавлені солі або метали. Після ізотермічної витримки деталь охолоджують із невисокою швидкістю. Спосіб використовується для дрібних та середніх виробів.
Ізотермічне загартування. Відрізняється від ступінчастого гарту тривалістю витримки при температурі вище МН, в області проміжного перетворення. Ізотермічна витримка забезпечує повне перетворення переохолодженого аустеніту на бейніт. При проміжномуперетворенні легованих сталей крім бейніту в структурі зберігається залишковий аустеніт. Структура, що утворилася, характеризується поєднанням високої міцності, пластичності і в'язкості. Разом з цим знижується деформація через гартувальні напруження, зменшуються і фазові напруги. Як охолоджувальне середовище використовують розплавлені солі та луги.
Загартування з самовідпусткою. Нагріті вироби поміщають у охолоджувальне середовище та витримують до неповного охолодження. Після вилучення виробу його поверхневі шари повторно нагріваються за рахунок внутрішньої теплоти до необхідної температури, тобто здійснюється самовідпустка. Застосовується для виробів, які повинні поєднувати високу твердість на поверхні та високу в'язкість у серцевині (інструменти ударної дії: молотки, зубила).
11. Як керувати типом структури, що утворюється при загартуванні
Основними параметрами є температура нагрівання та швидкість охолодження.
За температурою нагрівання розрізняють види загартування:
Повна, з температурою нагріву на 30 ... 50 ° С вище критичної температури Ас3. Застосовують її для доевтектоїдних сталей. Зміни структури сталі при нагріванні та охолодженні відбуваються за схемою: Неповне загартування доевтектоїдних сталей неприпустиме, тому що в структурі залишається м'який ферит.
Охолодження при загартуванні.
Для отримання необхідної структури виробу охолоджують з різною швидкістю, яка великою мірою визначається охолоджувальним середовищем, формою виробу та теплопровідністю сталі.
Режим охолодження має забезпечити необхідну глибину загартованого шару. При високих швидкостях охолодження при загартуванні виникають внутрішні напруги, які можуть призвести до жолоблення і розтріскування.
Як охолоджуючі середовища при загартуванні використовують воду при різнихтемпературах, технічні олії, розчини солей та лугів, розплавлені метали.
12. Опишіть поняття «загартованість» і «загартованість»
Гартування і прожарюваність - найважливіші характеристики сталей.
Загартовуваність – здатність стали набувати високої твердості при загартуванні.
Прожарюваність - називають здатність стали гартуватися на певну глибину.
Встановлено, що легування стали будь-якими елементами, крім кобальту, збільшує прожарювання, тому що при цьому підвищується стійкість переохолодженого аустеніту.
13. Що таке «смуга прожарювання»? Дайте опис «смуги прожарювання» сталі, заданої номером малюнка у варіанті завдання
Таблиця 2 Смуги прожарювання стали 38ХС
14. Що таке стали зниженої прожарюваності, і для яких деталей їх застосовують?
Під прожарюваність мають на увазі глибину проникнення загартованої зони. Ненаскрізна прожарювання пов'язана з тим, що деталь швидше охолоджується з поверхні, ніж з серцевини. З зменшенням критичної швидкості загартування збільшується і глибина загартованого шару, і якщо Vk буде менше швидкості охолодження в центрі, перетин загартується на крізь. Якщо переріз великий і швидкість на поверхні менше Vk, то сталь не загартується навіть на поверхні. Для практичної оцінки прожарюваності використовують величину – критичний діаметр, тобто. максимальний діаметр (розмір) зразка, який прожарюється наскрізь у цьому охолоджувачі. Чим краще властивості охолоджувача, тим більше Dкр.