Відпал сталі - Студопедія
Відпал сталі - термічна обробка, що полягає в нагріванні металу до певної температури, витримки і охолодженні з відключеною піччю (тобто з мінімально можливою швидкістю, порядку 50-100 град/год). Цілі відпалу - зниження твердості та поліпшення оброблюваності сталі, зміна форми та величини зерна, вирівнювання хімічного складу, зняття внутрішніх напруг. Для сталі застосовують різні види відпалу: повний, неповний, дифузійний, рекристалізації, низький, відпал на зернистий перліт, нормалізація. Температури нагріву сталі для низки видів відпалу пов'язані з положенням ліній діаграми Fe-Fe3C (рис.39). Низька швидкість охолодження зазвичай досягається при охолодженні сталі разом із піччю.
Відпал, при якому нагрівання і витримку металу виробляють з метою приведення його в більш стійкий стан за рахунок зняття напруги, зменшення спотворень кристалічних ґрат, рекристалізації, називають відпалом першого роду, так як він не пов'язаний з перетвореннями в твердому стані. Такий відпал можливий для будь-яких металів та сплавів.
Якщо в сплаві при нагріванні відбувається фазове перетворення (поліморфне або розчинення другої фази), то нагрівання вище за деяку критичну температуру супроводжується зміною в будові сплаву. При подальшому охолодженні відбудеться зворотне перетворення. Якщо охолодження досить повільне, перетворення буде повним, а фазовий склад буде відповідати рівноважному стану. Такий відпал називають відпалом другого роду чи фазової перекристалізацією.
Для сталі можна застосовувати як відпал першого роду, і відпал другого роду.
До відпалу першого роду відносять:
-дифузійний (відпал на гомогенізацію);
-відпал для зняття внутрішніх напруг.
Дифузійний відпал(Гомогенізація) полягає в нагріванні сталі до 1000-1100°С, тривалій витримці (10-15 годин) при цій температурі та подальшому повільному охолодженні. В результаті дифузійного відпалу відбувається вирівнювання неоднорідності сталі за хімічним складом. Завдяки високій температурі нагріву та тривалій витримці виходить крупнозерниста структура, яка може бути усунена наступним повним відпалом. Цей вид відпалу застосовують переважно для легованих сталей.
Мал. 39. Області температур нагріву для різних видів відпалу
Рекристалізаційний отжигпризначений для зняття наклепу та внутрішньої напруги після холодної деформації та підготовки структури до подальшого деформування. Нагрів необхідно здійснювати вище за температуру рекристалізації, яка для заліза становить 450°С. Зазвичай, для підвищення швидкості рекристалізованих процесів застосовують значно вищі температури, які, однак, повинні бути нижчими за лінію PSK діаграми Fe-Fe3C. Тому температура нагріву для рекристалізаційного відпалу становить 650-680°С.
В результаті рекристалізованого відпалу утворюється однорідна дрібнозерниста структура з невеликою твердістю та значною в'язкістю. Цей вид отжига застосовують переважно для маловуглецевих сталей, призначених для холодної деформації.
Відпал для зняття внутрішніх напруг застосовується в тих випадках, коли структура стали задовільна і необхідно лише зменшити внутрішні напруження, що виникають при кристалізації, зварюванні або після механічної обробки. У цьому випадку сталь нагрівають значно нижче за лінію PSK діаграми Fe-Fe3C (200-600°С).
Найчастіше для сталі застосовують відпал другого роду, який в залежності від хімічного складу вуглецевої сталіможе бути повним та неповним.
Повний відпал застосовується для доевтектоїдних сталей. Нагрів сталі для повного відпалу здійснюється на 30-50 ° вище лінії GS діаграми Fe-Fe3C (рис.39). При цьому відбувається повна перекристалізація сталі та зменшення величини зерна. Вихідна структура з великих зерен фериту та перліту при нагріванні перетворюється на аустенітну, а потім при повільному охолодженні на структуру з дрібних зерен фериту та перліту. Підвищення температури нагрівання може спричинити зростання зерна. При повному відпалі знижується твердість та міцність сталі, а пластичність підвищується.
При неповному відпалі нагрівання виробляється на 30-50°З вище лінії PSK діаграми Fe-Fe3C. Він виробляється, якщо вихідна структура не дуже крупнозерниста або не треба змінити розташування феритної (в доевтектоїдних сталях) або цементитної (в заевтектоїдних сталях) складової. При цьому відбувається лише часткова перекристалізація — лише перлітна складова сталі.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:
Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно