Trimiterea muncii tale bune la baza de cunoștințe este ușoară. Utilizați formularul de mai jos
Elevii, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și activitatea lor vor fi foarte recunoscători.
oțel termoizolant din metal
În condițiile dezvoltării ratelor producției moderne, rolul tratamentului termic ca principală metodă de obținere a oțelurilor cu o anumită structură și proprietăți mecanice crește. Părțile și uneltele obținute ca urmare a tratamentului termic au aplicații practice practice în toate domeniile vieții umane.
În Rusia, până la 10% din tipurile de oțel topit sunt supuse unui tratament termic. Pentru ingineria mecanică, volumul redistribuirii termice depășește 35% din oțelul consumat de această industrie. Încălzirea se efectuează ca și detalii ale dispozitivelor, diferitelor părți ale mașinilor și obiectelor mari de echipament metalurgic, de transport, de producere a energiei.
Principalele tipuri de tratare termică sunt recoacerea, răcirea, normalizarea și temperarea, precum și prelucrarea termomecanică a oțelului.
În această lucrare, aspectele principale ale teoriei și tehnologiei de tratare termică a oțelului sunt supuse unei revizuiri cu o analiză detaliată a metodelor de întărire termică a oțelurilor de mai sus.
1. Bazele teoretice ale tratamentului termic al oțelului
Tratamentul termic (TH) se referă la procesele de impact termic asupra obiectului de prelucrare, în funcție de anumite regimuri, pentru a-și schimba structura și proprietățile.
În cazul tratamentului termic al oțelurilor și aliajelor, o atenție deosebită este acordată unor parametri precum temperatura t și timpul. Din acest punct de vedere, procesul de tratare termică a oțelurilor și a aliajelor este reprezentat sub forma unui grafic, prezentat în figura 1 .1.
Figura 1.1. Grafic (mod) de tratare termică simplă
Figura 1.1 prezintă următorii parametri principali ai tratamentului termic:
- temperatura maximă de încălzire tmax până la care aliajul a fost încălzit prin tratarea termică a metalelor și a aliajelor;
- viteza de încălzire. rata de răcire este khokhl. precum și timpul de expunere al aliajului B,
Această schemă este tipică pentru orice proces de tratare termică a oțelurilor și a aliajelor.
Rezultatul tratării termice a oțelurilor și a aliajelor este o modificare a proprietăților aliajului, datorită transformărilor de fază în aliaje. Prin urmare, atunci când alegeți modul de tratare termică a oțelurilor și a aliajelor, utilizați diagrama sa de stare [1-2].
Există patru grupuri principale de tratament termic [3]:
1) Tratamentul anterior. Promovează transferul de metal într-o stare instabilă. De exemplu, întărirea la rece este creată în timpul deformării plastice reci și este cauzată de distorsionarea rețelei de cristal. Procesele de difuzie în timpul solidificării nu au timp să curgă, iar compoziția metalului nu este uniformă. Aplicarea inegală a tensiunilor sau răcirea rapidă conduc la o distribuție inegală a deformării elastice. Starea instabilă la temperatura camerei persistă mult timp, deoarece mișcarea termică a atomilor la temperatura camerei nu este suficientă pentru trecerea la o stare stabilă.
Creșterea mobilității termice a atomilor prin încălzire conduce la faptul că procesele care conduc de metal în starea de echilibru (detensionare, reducând distorsiunea rețelei cristaline, recristalizare, difuzia) atinge o viteză apreciabilă.
Reacția oțelurilor și a aliajelor este întotdeauna asociată cu încălzirea directă a metalului, ceea ce permite transferarea structurii într-o stare mai stabilă.
2) O modificare a structurii aliajului. Deoarece, atunci când este încălzit peste temperatura critică, apare o transformare de fază (dizolvarea celei de-a doua faze, transformarea alotropică etc.). Cu răcirea ulterioară, se va produce reversul. Dacă răcirea este suficient de lentă, transformarea va fi completă, iar compoziția de fază va corespunde stării de echilibru.
Încălzirea deasupra temperaturilor de transformare de fază și răcirea cu viteză mică conduc aliajul la echilibru structural. Un astfel de tratament termic se numește recoacerea celui de-al doilea tip.
3. Dacă apar modificări de fază în aliaj în timpul încălzirii, completitudinea transformării inverse (în timpul răcirii) depinde de viteza de răcire. O astfel de operație se numește răcire. Încălzirea nu fixează întreaga stare a aliajului, stabilă la temperaturi ridicate. Prin urmare, limitarea călirea cazul în care starea aliajului, care este caracteristică pentru temperatură ridicată este înregistrată se numește o adevărată călire, spre deosebire de călire într-un sens mai larg, atunci când aliajul nu este înregistrată de stat, la o temperatură ridicată, iar tranziția pas structural (descompunere), în care aliajul nu a atins încă starea de echilibru.
4) Chiar fără influența temperaturii în aliaj, pot apărea procese care o apropie de starea de echilibru. Încălzirea aliajului, care mărește mobilitatea atomilor, facilitează aceste transformări. Cu o temperatură în creștere, aliajul întărit se apropie din ce în ce mai mult de starea de echilibru. Acest tratament este numit o vacanță. Îmbătrânirea se numește temperare cu încălzire scăzută sau temperatura camerei. Și atunci când recoacerea este de primul fel, ca și în cazul temperării, structura oțelurilor și a aliajelor se apropie de echilibru. Etapa inițială a ambelor cazuri se caracterizează printr-o stare instabilă, numai pentru recoacerea primului tip, această stare fiind rezultatul pre-tratamentului, în care nu s-au produs transformări de fază și temperarea - prin stingerea anterioară. Lipsa este de obicei folosită pentru a elimina solicitările termice după răcire [2].
În plus față de tipurile de tratament termic prezentate mai sus, există o altă metodă comună care combină tratamentul termic cu tehnologia mecanică.
Tratamentul termomecanic chimic-termic al oțelurilor și aliajelor implică deformarea și tratamentul termic ulterior, care păstrează într-un fel sau altul rezultatele muncii la rece.
În tratamentul termic al oțelurilor și aliajelor, o transformare are loc în timp și nu este posibil să se stabilească ce schimbare aduce timpul dacă nu se știe care este starea stabilă a aliajului.
Diagrama de faze arată ce tipuri de procesare termică a oțelurilor și aliajelor pot fi aliate și în ce intervale de temperatură trebuie să se efectueze tratamentul.
În studiul cristalizării sa constatat că acest proces are loc datorită faptului că, în condiții schimbate, o stare, de exemplu cristalină, este mai stabilă decât cealaltă, de exemplu, lichidă.
Transformările de fază care apar în oțel sunt, de asemenea, cauzate de faptul că datorită unor condiții schimbate, de exemplu temperatură, o stare este mai puțin stabilă decât cealaltă.
Când se analizează transformările structurale în oțeluri și aliaje, se disting trei structuri principale:
- austenită (A) - o soluție solidă de carbon în fierul de fer (C);
- perlit (R) - amestec eutectoid de carbură de ferită și formând simultan + Fe3 februarie C (solubilitate de echilibru neglijabil de carbon în ferita este neglijată).
Patru transformări majore sunt observate în tratamentul termic al oțelului.
1 Transformarea perlitului în austenită, care curge deasupra punctului A1. deasupra temperaturii stabile de echilibru austenită-perlit; La aceste temperaturi, austenita are energia minimă liberă a celor trei structuri de bază (Figura 3):
2 Conversia austenitului în perlit, care curge sub A1:
2. Aspecte tehnologice ale tratamentului termic al oțelului
Pentru cele mai multe grade de oțel, temperatura de temperare este determinată de poziția punctelor critice A1 și A3.Tratamentul termic al oțelurilor și aliajelor este o operațiune importantă în fabricarea produselor cu proprietăți mecanice specificate. Datorită procesării termice a oțelului și a aliajelor, este posibil să se obțină proprietăți mecanice și operaționale ridicate ale produselor care rezistă condițiilor necesare funcționării pieselor și instrumentelor moderne.
Transformările de fază sunt principalele procese luate în considerare în teoria tratării termice a oțelurilor și a aliajelor. Se disting următoarele transformări de fază:
- de la perlit la austenită, care apare atunci când oțelul este încălzit;
- de la austenită la perlit la răcire;
Se disting următoarele tipuri de tratare termică a oțelurilor și a aliajelor, și anume recoacerea primului și celui de-al doilea tip, normalizarea, răcirea, temperarea). Diferența dintre tipurile de tratare termică a oțelului și a aliajelor este aceea de a schimba structura și proprietățile oțelului, care trebuie acordate produselor finite, în funcție de domeniul de utilizare.
1) Gulyaev, A.P. Metal Science: Proc. pentru universități. - ed. Revizuit. și suplimentare. - M. Metalurgie, 1986.
2) Lakhtin, Yu.M. Leontief V.P. Știința materialelor: Proc. pentru mașini-unelte. universități. - ed. 2 Revizuit. și suplimentare. - M. Machine Building, 1980.
6) Travin O.V. Travina N.T. Știința materialelor: Proc. pentru colegii tehnice. - M. Metalurgie, 1989.
7) Novikov, I.I. Teoria tratării termice a metalelor. - ed. 3 pererab și suplimentar. - M. Metalurgie, 1978.
8) Metalurgia și tratarea termică a oțelului: Ref. Ed. - ed. 3 Revizuit. și suplimentare. / Ed. Bernstein M.L. Rakhstadt AG - M. Metalurgie, 1983.
Găzduit pe Allbest.ru