По диаграмме состояния сплавов Fe-Fe3C определите температуру нагрева для заданного вида термообработки для двух сталей с различным содержанием углерода.
Перечислите виды термической и химико-термической обработки сталей. Дайте определения структурам, получаемым при распаде переохлажденного аустенита (пластинчатый перлит, сорбит, троостит, бейнит, мартенсит). Опишите заданный процесс термической обработки углеродистой стали: до какой температуры необходимо производить нагрев, как и в какой среде производить охлаждение, какая структура будет после обработки
Вид ТО: рекристаллизационный отжиг
Содержание углерода 0,6 %
Марка стали: 20
Решение
Рекристаллизационный отжиг — нагрев до температуры на 100—200 °C выше температуры рекристаллизации (линия GSE на диаграмме), выдержка и последующее медленное охлаждение вместе с печью. Вследствие процесса рекристаллизации происходит снятие наклёпа, и свойства металла соответствуют равновесному состоянию: равновесная феррито-перлитнаяя структура доэвтектоидной стали для стали 20 и стали с 0,6 % С.
Рисунок 3 – Температуры нагрева сплавов для рекристаллизационного отжига на диаграмме состояния сплавов Fe-Fe3C
Виды термической обработки сталей:
– отжиг,
– закалка,
– отпуск,
– нормализация,
– старение.
Виды химико-термической обработки сталей:
– цементация,
– азотирование,
– нитроцементация,
– алитирование,
– цианирование,
– хромирование,
– борирование,
– силицирование
.
Определение структур, получаемых при распаде переохлажденного аустенита:
Пластинчатый перлит – эвтектоидная смесь двух фаз (феррита и цементита), обе фазы имеют форму пластинок, межпластиночное расстояние 0,5-1 мкм.
Сорбит – эвтектоидная смесь двух фаз (феррита и цементита), обе фазы имеют форму пластинок, межпластиночное расстояние 0,2 мкм.
Сорбит отпуска – цементит в глобулярной форме.
Троостит – эвтектоидная смесь двух фаз (феррита и цементита), обе фазы имеют форму пластинок, межпластиночное расстояние менее 0,1 мкм.
Бейнит – игольчатый троостит.
Верхний бейнит — (строение перистое), образуется из переохлажденного аустенита при температурах 500—350 °С.
Нижний бейнит — (строение мартенситоподобное), образуется, в результате распада переохлажденного аустенита при температурах 350—200 °С.
Мартенсит – упорядоченный пересыщенный твёрдый раствор углерода в α-железе такой же концентрации, как у исходного аустенита.