Диаграмма изотермического распада аустенита. Продукты распада переохлажденного аустенита в перлитной и мартенситной областях, их свойства.

-перлит.

Образуется при переохлаждении до температуры Т = 650…700 oС, или при скорости охлаждения Vохл = 30…60 oС/ч. Твердость составляет 180…250 НВ

– сорбит

Образуется при переохлаждении до температуры Т = 600…650 oС, или при скорости охлаждения Vохл = 60 oС/с. Твердость составляет 250…350 НВ. Структура характеризуется высоким пределом упругости, достаточной вязкостью и прочностью.

– троостит

Образуется при переохлаждении до температуры Т = 550…600 oС, или при скорости охлаждения Vохл = 150 oС/с. Твердость составляет 350…450 НВ. Структура характеризуется высоким пределом упругости, малой вязкостью и лпастичностью.

При температуре 550 с – верхнийбейнит. Структура характеризуется недостаточной прочностью, при низких относительном удлинении и ударной вязкости.

При температуре 300oС – нижнийбейнит. Структура характеризуется высокой прочностью в сочетании с пластичностью и вязкостью.

М-упорядоченный пересыщенный ТВ. Р-р внедрения углерода вальфа железо. М- решётка тетрагональная

 

Цементация стали. Назначение процесса. Стали для цементации. Режимы. Применяемая термическая обработка. Получаемые структура и свойства

Цементация-это процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали углеродом. Цель цементации-повышение поверхностной твердости и износостойкости детали при сохранении вязкой сердцевины.

Цементацию проводят при температурах 930…950 С в углеродосодержащей среде- в тыердом или газообразном карбюризаторе. Нагрев осуществляется в область аустенита(выше точки Ас3) Перегрев нежелателен, так как вызывает укрупнение зерна аустенитаю

Строение цементованного слоя.

Цементации подвергают малоуглеродистые стали с содержанием углерода 0,1…0,3%. Выбор обусловлен тем.что сердцевина должна сохранять высокую вязкость. Концентрация углерода после цементации в поверхностном слое 0.8…1,1%

Цементованный слой имеет переменную концентрацию углерода по глубине, убывающую от поверхности к сердцевине детали.

За эффективную толщину цементованного слоя принимают сумму заэвтектоидной,эвтектоидной и половину доэвтектоидной зоны. Эффективная лощина составляет 0,4…1,8 мм.

ТО стали после цементации.

На цементацию поступают детали после механической обработки с небольшим припуском на шлифование.

Окончательные свойства цементованной детали получают посте термической обработки-закалка с низким отпуском. Цель закалки:

-получение окончательных свойств детали

-исправление структуры слоя и сердцевины, измельчение зерна

-устранение карбидной сетки.

Есть три варианта закалки:

Закалка непостредственно из цементационной печи.применяется для наследственно мелкозернистых сталей.преимущества- простота и экономичность,минимальное коробление деталей,предотвращение окисления.

Закалка с повторным нагревом до темп. Выше Ас1 применяется для деталей просто формы.происходит измельчение зерна сердцевины.

Двойная закалка применяется для наследственно крупнозернистых деталей.первая закалка назначается для исправления структуры сердцевины.(выше Ас3).Вторая закалка с нагревом выше Ас1,проводят для устранения перегреваи придания твердости цементованному слою.

Структура и своийства после цементации.

Структура поверхностного слоя. Мелкоигольчатый высокоуглеродистый мартенсит и 15…20% остаточного аустенита (Мотп+Аост).В легированных возможно образование карбидов (Мотп+Аост+К).

Структура сердцевины. Вязкая структура-сорбит пластинчатый и феррит. В легированных-нижний бейни или малоуглеродистый мартенсит,или мартенсит и феррит,если закалка ниже Ас3.

Цементованный слой отличается высокой твердостью и сопротивлением изнашиванию.повышается предел выносливости.

Применение цементации. Применяют для упрочнения широкого спектра деталей,подверженныхизнашиванию,испытываюшихстатические.динамические,циклические нагрузки.(зубчатые колеса,шестерни,зубчатыемуфты,втулки,пальцы,валы коробок передач)

Две детали из которых одна имела сквозную,а другая несквозную прокаливаемость были подвергнуты отпуску так,что твердость на поверхности обеих деталей после отпуска была одинакова.Какой будет ударная вязкость в сердцевине?Будут ли и другие св-ва этих деталей одинаковыми?

Одинаковыми будут пределы прочности.

Ударная вязкость детали со сквозной и несквозной прокаливаемостью не будут равны, т.к. у детали с несквозной прокаливаемостью она снизится в сердцевине.

 

Билет 7