1. Атомно-кристаллическое строение металлов Цель лекции: получить знания о металлических типах связи
Тема 5. Основы термической обработки материалов
жүктеу/скачать 2,91 Mb.
|
| Тема 5. Основы термической обработки материалов.
Цель лекции: получить знания об основных сведениях термической обработки материалов. Основные сведения о термической обработке Термической обработкой называют процессы, связанные с нагревом, выдержкой и охлаждением сплава по определенным температурным режимам с целью изменить его структуру и свойства (рис. 1). Изменение структуры и свойств сплава (например, стали) при термической обработке основано на свойстве железа перестраивать свою кристаллическую решетку и растворять в ней неодинаковое количество углерода. При нагреве стали до 911°С железо имеет объемно-центрированную кристаллическую решетку α-железа, а при температуре 911°С — гранецентрированную решетку γ-железа. Такое изменение кристаллического строения железа при нагреве стали повышает растворимость углерода в α -железе растворяются всего лишь сотые доли процента углерода, а после аллотропического превращения α-железа в y-железо растворимость углерода повышается в сотни раз, достигая максимального значения при температуре 1147°С. При медленном охлаждении стали с 1147 до 727°С (см. рис.2) происходит распад аустенита с выделением из него равновесной структуры: феррита (твердый раствор углерода в α-железа) и цементита. При температуре 727°С в α-железе растворяется лишь. 0,02% С, в то время как в стали углерода может содержаться до 2,14%. Избыточный углерод выделяется из кристаллической решетки a-железа и образует химическое соединение с железом — цементит Fе3С (рис. 3). Рис.2. Диаграмма железо-цементит При непрерывном охлаждении стали (например, углеродистой) аустенит распадается с образованием неравновесных структур: сорбита (скорость охлаждения до 50°С/с), троостита (до 100°С/с) и мартенсита (150—200°С/с). Сорбит — структурная составляющая стали, представляющая собой смесь феррита и цементита. Сорбит обеспечивает более высокую прочность и износостойкость стали, отличается от перлита более тонкой (дисперсной) структурой. Троостит — это смесь феррита и цементита, отличается от перлита и сорбита более тонким (дисперсным) строением. Стали со структурой троостита обладают повышенными твердостью и прочностью, умеренными пластичностью и вязкостью. Мартенсит — пересыщенный твердый раствор углерода в a-железе. Мартенситной структуре соответствует наиболее высокая твердость стали. Термической обработке подвергают отливки, заготовки, сварные соединения, детали, инструмент, изготовленные из различных материалов: стали, чугуна, алюминиевых, магниевых, титановых и других сплавов. Применяют следующие основные виды термической обработки: отжиг, нормализацию, закалку, отпуск и термомеханическую обработку. жүктеу/скачать 2,91 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|