Question

Технология Как меняются механические свойства стали при термообработке?

Answer 1

Отжиг — операция по устранению дефектов структуры, полученных в процессе литья, ковки и других технологических операций, а также по понижению твердости. Отжиг осуществляется при медленном охлаждении детали вместе с печью или постепенным снижением температуры в печи до 200—500 °С, в результате чего сталь получает устойчивую структуру.

Посредством отжига можно получить мелкозернистую структуру стали, устранить неоднородность ее химического состава и уменьшить внутренние напряжения. Все это улучшает свойства стали и, как следствие, ее обрабатываемость резанием и штамповкой.

Сталь после отжига обычно имеет умеренную прочность, низкую твердость и высокие пластические свойства.

Нормализации подвергают отливки и поковки, например, корпус автосцепки, детали механизма сцепления, черновые вагонные оси и др.

Закалка — это нагрев стали до определенной температуры, выдержка при этой температуре и быстрое охлаждение в закалочной среде. Охлаждающими средами при закалке могут служить вода, масло, растворы соли и т.д.

В результате закалки из аустенита образуется неустойчивая мартенситная структура, при которой сталь становится более твердой, упругой, прочной и износостойкой.

Температура нагрева углеродистой стали при закалке определяется содержанием в ней углерода (рис. 9). Доэвтектоидные стали нагревают на 30—50 °С выше А3. В результате сталь получает аустенитную структуру, которая при быстром охлаждении превращается в мартенсит. Такая закалка называется полной.

Answer 2

В отожженном, нормализованном или отпущенном состоянии сталь состоит из пластичного феррита и включений карбидов (цементита).

Феррит обладает низкой прочностью и высокой пластичностью, цементит же при нулевом значении

удлинения и сужения имеет высокую твёрдость.

Answer 3

Термообработка – это процесс обработки металлических материалов при помощи тепла с целью изменения их структуры и механических свойств. Для стали термообработка может включать в себя несколько этапов, таких как нагрев, выдержка и охлаждение. Эти этапы могут производиться при различных температурах и с различными скоростями охлаждения, что влияет на структуру и свойства стали.

Вот как изменяются механические свойства стали при различных видах термообработки:

1. Нагрев (Прокаливание): - *Возможные температуры:* Обычно происходит в интервале 700-1300 градусов Цельсия, в зависимости от типа стали и желаемых свойств. - *Изменения:* Нагрев приводит к изменению кристаллической структуры стали. Наиболее важным является превращение феррита и цементита в аустенит.

2. Выдержка (Долгая выдержка при температуре): - *Возможные температуры:* Обычно в пределах 400-1100 градусов Цельсия. - *Изменения:* Этот этап позволяет аустениту изменять свою структуру, что влияет на механические свойства стали, такие как прочность и твердость.

3. Охлаждение: - *Возможные методы:* Охлаждение может происходить в воздухе, в воде, в масле и других средах. - *Изменения:* Скорость охлаждения влияет на структуру мартенсита (образующегося из аустенита), который обладает высокой твердостью. Быстрое охлаждение способствует образованию мартенсита, медленное - более мягких структур, таких как байтит.

Таким образом, термообработка стали позволяет достигать различных комбинаций механических свойств в зависимости от конкретных потребностей. Например, закалка и отпуск могут использоваться для получения высокой прочности, твердости и устойчивости к износу, в то время как нормализация может обеспечить более мягкую структуру с хорошей обрабатываемостью.