Предварительная термическая обработка сталей на машиностроительных предприятиях
Рассмотрение характерных особенностей выбора того или иного вида предварительной термической обработки различных марок стали. Установление оптимальных режимов нагрева, выдержки и охлаждения при нормализации, полном и изотермическом видах отжига.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.09.2018 |
| Размер файла | 129,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Предварительная термическая обработка сталей на машиностроительных предприятиях
1Бабина Галина Ивановна - преподаватель профессиональных дисциплин; 2Багаутдинов Рустам Рямильевич - преподаватель профессиональных дисциплин,
Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Димитровградский технический колледж,
г. Димитровград
Аннотация: в статье рассмотрены характерные особенности выбора того или иного вида предварительной термической обработки различных марок стали. На диаграмме состояния железоуглерод указаны все необходимые критические точки для определения значении температурного режима при проведении предварительной термической обработки различных видов стали. Установлены оптимальные режимы нагрева, выдержки и охлаждения при нормализации, полном и изотермическом видах отжига различных марок стали, применяемых в машиностроительных предприятиях для изготовления широкой номенклатуры изделий.
Ключевые слова: нормализация, отпуск, сталь.
Abstract: the article considers the characteristic features of the choice of pre-heat treatment of different steel grades. The state diagram iron-carbon provided all the necessary critical points to determine the value of the temperature mode during the pre-heat treatment various types of steel. The optimal modes of heating, soaking and cooling in normalizing, full and isothermal annealing of different types of steels used in machine-building enterprises for the manufacture of a wide range of products. Keywords: normalization, annealing, steel.
термический сталь нагрев охлаждение
Основой для изучения термической обработки сталей является диаграмма железо-углерод. Практическое значение имеют сплавы, содержащие углерода до 1,5%.
Естественно, что верхней температурной границей при термической обработке сталей является линия солидус, поэтому процессы первичной кристаллизации (между линиями ликвидус и солидус) в данном случае не имеют большого значения. Рассмотрим участок диаграммы Fe-C, изображённый на рис. 1. Критические точки обозначаются буквой А. Нижняя критическая точка, обозначается А1, лежащий на линии PSK и соответствует превращению аустенита - перлит при температуре 727?С. Верхняя критическая точка А3 лежит на линии GSE. Чтобы отличить критическую точку при нагреве - обозначают АС, при охлаждении Аr, т.е. превращение аустенита в перлит обозначается Аr1, а перлита в аустенит АС1. Конец растворения вторичного цементита в аустенит обозначают АСТ. Отжиг - один из основных видов термической обработки. При отжиге происходит фазовая перекристаллизация, заключающаяся в нагреве выше АС3 с последующим медленным охлаждением. Чтобы отличить критическую точку при нагреве - обозначают АС, при охлаждении Аr, т.е. превращение аустенита в перлит обозначается Аr1, а перлита в аустенит АС1. Конец растворения вторичного цементита в аустенит обозначают АСТ. Отжиг - один из основных видов термической обработки. При отжиге происходит фазовая перекристаллизация, заключающаяся в нагреве выше АС3 с последующим медленным охлаждением [1, 2].
Рис. 1. Диаграмма состояния железо-углерод
При нагреве выше АС1, но ниже АС3 полная кристаллизация не произойдет, в структуре останется феррит, такая термическая обработка называется неполным отжигом. Структура после отжига феррит + перлит, в заэвтектоидных сталях (С > 0,8%) структура зернистый перлит - хорошо обрабатывается резанием. Если после нагрева выше АС3 провести охлаждение на воздухе, то это будет первым шагом к отклонению от равновесного структурного состояния. Такая термическая операция называется нормализацией. Нормализация является переходной ступенью от отжига к закалке.
Полный отжиг обычно применяют для доэвтектоидной стали. Изделия нагревают до температуры на 30-50?С выше точки АС3, что обеспечивает полную перекристаллизацию - превращение исходной ферритно-перлитной структуры в аустенит. При такой температуре аустенит получится мелкозернистым, следовательно, при охлаждении сталь будет иметь также мелкозернистую структуру.
Иногда с целью экономии времени проводят изотермический отжиг. При таком отжиге изделие нагревают выше критических точек, быстро охлаждают до температуры на 50-100?С ниже АС1 и выдерживают в течение времени, необходимо для полного превращения аустенита в перлит. Затем охлаждают на спокойном воздухе. Изотермическому отжигу подвергают мелкие детали из легированной цементуемой стали (штамповки, сортовой прокат), особенно актуален данный вид термообработки для высокохромистых сталей с устойчивым аустенитом.
Режимы предварительной термической обработки различных марок сталей представлены в табл. 1-3.
Таблица 1. Режим нормализации различных марок стали
|
Марка стали |
Температура, ?С |
Способ охлаждения |
Твердость НВ |
|
|
20, 25, 12ХН3, У10 … У13, 25ХГС, 30ХГС |
880-890 |
На воздухе |
156-207 |
|
|
9ХС, ХВСГ, 20Х, 30, 35 |
870-880 |
На воздухе |
217-230 |
|
|
40Х, 40ХН, 60С2 |
840-860 |
На воздухе |
207-230 |
|
|
40, 45 |
830-850 |
На воздухе |
220-230 |
|
|
18ХГТ, 30ХГТ |
900-930 |
На воздухе |
207-210 |
|
|
65, 65Г |
790-810 |
На воздухе |
240-242 |
|
|
38ХМЮА |
930-950 |
На воздухе |
227-229 |
Таблица 2. Режимы проведения полного отжига различных марок стали
|
Марка стали |
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
Нагрев |
Выдержка |
Охлаждение |
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
20, 25, 18ХГТ |
600 |
100 |
880-900 |
2,5 ч + 1-5 мин на 1 мм наибольшего сечения |
50 |
550 |
137-207 |
|
|
30, 35, 20Х, 25Х |
600 |
100 |
860-870 |
50 |
550 |
179-187 |
||
|
12ХН3А, 40ХГН |
600 |
100 |
870-880 |
30-40 |
500 |
207-229 |
||
|
40Х13 |
600 |
100 |
860-880 |
15-20 |
500 |
135-225 |
||
|
40ХН |
600 |
100 |
790-810 |
30-40 |
600 |
187-229 |
||
|
65Г |
50 |
|||||||
|
60С2, У8…У13 |
600 |
100 |
750-760 |
50 |
600 |
197-229 |
||
|
45, 50, 40Х, 45Х |
600 |
100 |
830-840 |
50 |
550 |
197-215 |
Таблица 3. Режимы проведения изотермического отжига различных марок стали
|
Марка стали |
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
Нагрев |
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
Охлаждение |
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
Охлаждение |
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
?С/ч не более |
t?С печи |
?С/ч |
До t?С |
?С/ч |
До t?С |
||||||
|
У8 … У13 |
600 |
100 |
750- 760 |
2 |
40 |
670- 680 |
2 |
на воздухе |
187- 207 |
||
|
4Х5МФС, Х12, 38Х2МЮА, Р18К5Ф2, Р18, Р6М5, 6Х6В3МФС |
600 |
100 |
840- 850 |
2 |
40 |
710- 730 |
3-4 |
50 |
600 |
241- 293 |
|
|
Х, ШХ15, ХВГ, ХВСГ, 9ХВГ |
600 |
100 |
770780 |
2 |
50 |
680- 700 |
3-4 |
50 |
550 |
190255 |
|
|
7ХГ2ВМ, 5ХНМ, 5ХГМ, 5ХНВ |
40 |
650- 670 |
|||||||||
|
9ХС |
600 |
100 |
790- 810 |
1-2 |
50 |
700- 720 |
3-4 |
50 |
550 |
207- 255 |
|
|
4Х5МФ1С, 4Х4ВМФС, 3Х3М3Ф, 3Х2М2Ф, 38ХМЮА, Х12М, |
600 |
100 |
860- 880 |
2 |
40 |
710- 730 |
3-4 |
50 |
500 |
241- 247 |
|
|
3Х2В8Ф, 30ХГС |
600 |
100 |
860- 880 |
2 |
40 |
660- 680 |
2-4 |
50 |
600 |
187- 207 |
|
|
18ХГТ |
600 |
100 |
920- 930 |
1-2 |
40 |
660- 680 |
2-4 |
50 |
600 |
187- 207 |
Отжиг является важной операцией при изготовлении изделий, которым предъявляются требования повышенной пластичности при сохранении приемлемого уровня его прочности. В результате нормализации сталь приобретает мелкозернистую, однородную структуру. Твердость, прочность стали после нормализации выше на 10-15%, чем после отжига. В некоторых случаях нормализация может заменить для низкоуглеродистой стали отжиг, а для высокоуглеродистой - улучшение. Часто нормализацию используют для подготовки стали к закалке. Нормализация обеспечивает большую производительность и лучшее качество поверхности при обработке резанием.
Список литературы / References
Адаскин А.М., Зуев В.М. Материаловедение (металлообработка) [Текст]: учебное пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. Изд. 11-е стер. / А.М. Адаскин, В.М. Зуев. М.: Издательский центр «Академия», 2014. 288 с.: ил.
Черепахин А.А. Материаловедение. Учебник [Текст]: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. Изд. 3-е стер. / А.А. Черепахин, И.И. Колтунов, В.А. Кузнецов. М.: Издательство «Кнорус», 2015. 240 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Общая характеристика методов термической обработки. Разработка операций термической обработки детали. Температура нагрева, продолжительность выдержки в печи, скорость охлаждения. Оборудование для термической обработки. Дефекты термической обработки.
курсовая работа [249,8 K], добавлен 29.05.2014Понятие, общая характеристика и виды термической обработки стали. Особенности основных этапов собственно-термической обработки стали, а именно отжига, нормализации, закалки, отпуска и старения. Отпускная хрупкость I, II рода и способы ее устранения.
лабораторная работа [38,9 K], добавлен 15.04.2010Термическая обработка стали – совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твёрдых металлических сплавов с целью придания им определённых свойств за счёт изменения внутреннего строения и структуры.
контрольная работа [10,8 K], добавлен 09.02.2004Изучение понятия и особенностей термической обработки стальных деталей. Характерные черты закалки, отпуска и отжига - температура нагрева и способ последующего охлаждения. Отпуск закаленных деталей. Отжиг дюралюминия, меди и латуни. Воронение стали.
презентация [152,4 K], добавлен 20.06.2014Теория термической обработки. Превращения в стали при нагреве и охлаждении. Отжиг и нормализация. Дефекты термической обработки. Дефекты при отжиге и нормализации. Дефекты при закалке. Химико-термическая обработка и поверхностное упрочнение стали.
доклад [411,0 K], добавлен 06.12.2008Сравнительная характеристика быстрорежущих сталей марок: вольфрамомолибденовой Р6М5 и кобальтовой Р9М4К8 - различие в свойствах этих сталей и оптимальное назначение каждой из них. Разработка и обоснование режимов обработки изделий из этих сталей.
практическая работа [1,8 M], добавлен 04.04.2008Сравнительная характеристика сталей. Микроструктура быстрорежущей стали Р6М5 в литом состоянии. Разработка режима термической обработки. Закалка, трёхкратный отпуск. Оборудование для нагрева, отжига проволоки, ленты. Подъемно-транспортное оборудование.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 10.11.2008Изменение механических, физических и химических свойств углеродистых конструкционных и инструментальных сталей в результате химико–термической обработки. Марки сталей, их назначение и свойства. Структурные превращения при нагреве и охлаждении стали.
контрольная работа [769,1 K], добавлен 06.04.2015Применение поверхностной закалки с индукционным нагревом. Стадии химико-термической обработки стали. Технология цементации твердым карбюризатором, газовой цементации и азотирования. Термическая обработка после цементации и свойства цементованных деталей.
презентация [309,5 K], добавлен 29.09.2013Термическая обработка металлов и ее основные виды. Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении. Основы химико-термической обработки. Цементация, азотирование, нитроцементация и цианирование, борирование и силицирование стали.
реферат [160,5 K], добавлен 17.12.2010
