Відпуск сталей

Відпуск – нагрівання загартованої сталі до певної температури (як правило нижче А_С1), витримування її при цій температурі з наступним охолодженням з певною швидкістю до кімнатної температури. Після відпуску, який є кінцевою термічною обробкою, сталь набуває необхідні механічні властивості. Окрім того, відпуск повністю чи частково усуває внутрішні напруження, які утворюються при гартуванні.

Швидкість охолодження після відпуску сильно впливає на величину залишкових напружень. Чим повільніше охолодження, тим менші залишкові напруження. Основний же вплив на властивості сталей відіграє температура відпуску, а тому залежно від температури нагрівання розрізняють низький, середній і високий відпуск.

Низький (низькотемпературний) відпуск. При цьому нагрівання здійснюється до температур 120…250°С. В такому температурному інтервалі мартенсит гартування перетворюється на мартенсит відпуску (кубічний), дещо знижується твердість (HRC = 58…62 проти 62…64 після гартування) і крихкість, знижуються гартівні напруження, підвищується межа міцності, трохи покращується в'язкість. Низькому відпуску піддають різальні та вимірювальні інструменти з вуглецевих та легованих сталей після гартування, а також вироби після цементування (поверхневого насичення сталі при хіміко-термічній обробці). Час витримки при відпуску 1,0…1,5 год. і більше.

Середній (середньотемпературний) відпуск проводять при температурах 300…450°С. В цьому інтервалі температур залишковий аустеніт розпадається, мартенсит значною мірою збіднюється вуглецем, утворюються дуже дрібні частинки цементиту сферичної форми. Дисперсну зернисту ферито-карбідну суміш, що утворюється при температурах середнього відпуску, називають трооститом відпуску. Середній відпуск забезпечує високу в'язкість та пружність сталей,витривалість та релаксаційну стійкість, знижує твердість до 40…45 HRC. Температуру відпуску необхідно вибирати таким чином, щоб не визвати незворотню відпускну крихкість. Охолодження після відпуску можна проводити у воді, що сприяє утворенню на поверхні напружень стискання, які підвищують межу витривалості, зокрема, пружин. Застосовується середній відпуск зокрема для пружин, ресор, штампів.

Високий (високотемпературний) відпуск проводиться при температурах 450…680°С. Він значно знижує твердість сталі (до 20…30HRC), знижує границю міцності сталі при розтяганні, границю текучості, підвищує пластичність та ударну в'язкість. Під час витримування сталі в інтервалі температур високого відпуску збільшується розмір і проходить сфероїдизація дисперсних карбідних часток, зростає феритне зерно. Зернисту ферито-цементитну суміш, структуру, що при цьому утворюється, називають сорбітом відпуску. Високий відпуск застосовують для обробки деталей з вуглецевих і легованих сталей, які повинні задовольняти високі вимоги по границі витривалості, ударної в'язкості, мати найліпше співвідношення міцності та в'язкості сталі (вали, осі, шестерні, зубчасті колеса, тощо). Високий відпуск зменшує чутливість сталей до концентраторів напружень, підвищує роботу розвитку тріщини та знижує температуру порогу холодноламкості.

Термічна обробка, що складається з гартування та високого відпуску називаєтьсяполіпшенням. Як правило застосовується для поліпшуваних сталей, що містять 0,3…0,55% С. Час ізотермічної витримки при високому відпуску становить 1,0…6,0 годин, і залежить від габаритів деталей.

Хіміко – термічна обробка сталі

Хіміко – термічна обробка сталі (ХТО) – процес зміни хімічного складу, мікроструктури та властивостей поверхневого шару деталі.

Зміна хімічного складу поверхневих шарів досягається в результаті їх взаємодії з оточуючим середовищем (твердим, рідким, газоподібним, плазменним), в якому здійснюється нагрів.

У результаті зміни хімічного складу поверхневого шару змінюється його фазовий склад та мікроструктура.

Основними параметрами хіміко – термічної обробки є температура нагріву і тривалість витримки.

В основі будь - якого різновиду хіміко – термічної обробки лежать процеси дисоціації, адсорбції, дифузії.

Дисоціація– отримання насичуючого елемента в активованому атомарному стані в результаті хімічної реакції, а також випаровування.

Наприклад,

Адсорбція– захоплення поверхнею деталі атомів насичуючого елемента.

Адсорбція завжди екзотермічний процес, який приводить до зменшення вільної енергії.

Дифузія– переміщення адсорбованих атомів вглиб виробу.

Для здійснення процесів адсорбції та дифузії необхідно, щоб насичуючий елемент взаємодіяв з основним металом, утворюючи тверді розчини чи хімічні з’єднання.

Хіміко – термічна обробка є основним способом поверхневого зміцнення деталей.

Основними різновидами хіміко – термічної обробки є:

- цементація (насичення поверхневого шару вуглецем);

- азотування (насичення поверхневого шару азотом);

- нітроцементація чи ціанування (насичення поверхневого шару одночасно вуглецем і азотом);

- дифузійна металізація (насичення поверхневого шару різними металами);

- сульфідування (покриття поверхні сталі шаром сірки товщиною в декілька мікрон);

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Гартування сталей	\|	Цементація в твердому карбюризаторі

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.012 сек.