64560

Отжиг как операция нагрева

Доклад

Производство и промышленные технологии

Отжигом называют операцию нагрева выдержки при заданной температуре и охлаждения заготовок. Бочвар дал определение двух родов отжига: отжиг первого рода приведение структуры из неравновесного состояния в более равновесное возврат или отдых рекристаллизационный отжиг...

Русский

2014-07-08

37.5 KB

1 чел.

Отжиг. Отжигом называют операцию нагрева, выдержки при заданной температуре и охлаждения заготовок. Академик А. А. Бочвар дал определение двух родов отжига: отжиг первого рода — приведение структуры из неравновесного состояния в более равновесное (возврат или отдых, рекристаллизационный отжиг, или рекристаллизация, отжиг для снятия внутренних напряжений и диффузионный отжиг или гомогенизация); отжиг второго рода — изменение структуры сплава посредством перекристаллизации около критических точек с целью получения равновесных структур; к отжигу второго рода относятся полный, неполный и изотермический отжиги.

Рассмотрим виды отжига применительно к стали.

Возврат стали — нагрев до температуры 200—400 °С для уменьшения или снятия наклепа. При возврате наблюдается уменьшение искажений в кристаллических решетках у кристаллов и частичное восстановление физико-химических свойств.

Рекристаллизационный отжиг (рекристаллизация) стали происходит при температуре 500—550 °С; отжиг для снятия внутренних напряжений — при температуре 600—700 °С. Эти виды отжига применяют для заготовок, обработанных давлением (прокаткой, волочением, ковкой, штамповкой). При рекристаллизационном отжиге деформированные вытянутые зерна становятся равноосными, в результате твердость снижается, а пластичность и ударная вязкость повышаются. Для полного снятия внутренних напряжений в стали нужна температура не менее 600 °С.

Охлаждение после выдержки при заданной температуре должно быть достаточно медленным; при ускоренном охлаждении вновь возникают внутренние напряжения.

Диффузионный отжиг применяют в тех случаях, когда в стальных заготовках имеется внутрикристаллическая ликвация. Выравнивание состава в зернах аустенита достигается диффузией углерода и других компонентов наряду с самодиффузией железа. В результате сталь становится однородной по составу (гомогенной), поэтому диффузионный отжиг называется также гомогенизацией.

Температура гомогенизации должна быть достаточно высокой (1100 -1200 °С), однако нельзя допускать пережога и оплавления зёрен. При пережоге кислород воздуха окисляет железо, проникает в толщу его, в результате образуются кристаллиты, разобщенные оксидными оболочками. Пережжённые заготовки являются неисправимым браком.

При полном отжиге понижаются твердость и прочность стали; этот отжиг связан с фазовой перекристаллизацией при температурах точек Ас1 и Ac3. В результате полного отжига структура стали становится близкой к равновесной, что способствует лучшей обрабатываемости резанием и штамповкой. Полный отжиг используют также как окончательную операцию термической обработки заготовок. Для полного отжига сталь нагревают на 30—50° выше температуры линии GSK и медленно охлаждают. Операция выполняется с охлаждением заготовок в печи при частичном подогреве, чтобы скорость охлаждения былa в пределах 10—100 °С/ч для легированной стали и 150—200 оС/ч для углеродистой стали.

 

Отжигом достигается также измельчение зерна. Крупнозернистая структура получается, например, в результате перегрева стали, такая структура называется видманштетовой. На рис. 1 приведена видманштетовая структура доэвтектоидной стали (х50); она характерна расположением феррита (светлые участки) и перлита в виде вытянутых пластин под различными углами друг к другу.

В заэвтектоидных сталях видманштетовая  структура характеризуется штрихообразным  расположением избыточного цементита.

Неполный отжиг связан с фазовой  перекристаллизацией лишь при температуре  точки Ас1, его применяют после горячей  обработки давлением, когда у заготовок  мелкозернистая структура.

Для доэвтектоидной стали этот отжиг Рис. 1. используют в целях улучшения  обрабатываемости резанием.

Отжиг на зернистый перлит служит для повышения пластичности и вязкости стали и уменьшения ее твердости. Для получения зернистого перлита заготовки нагревают несколько выше точки Ac1 и выдерживают недолго, чтобы цементит растворился в аустените не полностью. Затем производят охлаждение до температуры несколько ниже Аr1 и выдерживают при такой температуре несколько часов.

При изотермическом отжиге после нагрева и выдержки заготовки быстро охлаждают до температуры несколько ниже точки Аr1 и выдерживают при этой температуре до полного распада аустенита в перлит, после чего охлаждают на воздухе. Применение изотермического отжига обеспечивавает повышение производительности труда, например, обычный отжиг легированной стали длится 13-15 ч, а изотермический – 4-7 ч.

Нормализация. При нормализации сталь после нагрева охлаждается не в печи, а на воздухе в цехе, что экономичнее. Нагрев ведется до полной перекристаллизации (на 30—50° выше точек Ас3, и Аст); в результате нормализации сталь приобретает мелкозернистую и однородную структуру. Твердость и прочность стали после нормализации выше, чем после отжига. Структура низкоуглеродистой стали после нормализации ферритно-перлитная, но более дисперсная, чем после отжига, а у средне- и высокоуглеродистой сталей — сорбитная; нормализация может заменить для первой отжиг, а для вторых — закалку с высоким отпуском. Часто нормализацией улучшают структуру перед закалкой.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26453. Сердце (cardia, cor) 21.5 KB
  Сообщение с кругами кровообращения: в правое предсердие впадают краниальная и каудальная полые вены и сердечные вены; в левое предсердие впадают легочные вены; из правого желудочка выходит ствол легочных артерий; из левого желудочка аорта с венечными артериями. Нервномышечная система: синоатриальный узел между синусом краниальной полой вены и правым предсердием атриовентрикулярный узел в основании межпредсердной перегородки пучок Гиса идёт в межжелудочковой перегородке имеет 2 ножки. Кровоснабжение: правая и левая венечные артерии...
26454. Симпатическая НС 20 KB
  Ганглий скопление тел нейронов на периферии. Голова иннервируется через краниальный шейный ганглий органы грудной полости звездчатый ганглий органы брюшной полости по большому и малому внутренностным нервам через полулунный ганглий тазовая полость каудальный брыжеечный ганглий.
26455. Скелет, его значение и функции. Кость как орган. Фило-онтогенез скелета 22 KB
  Кость как орган. Филоонтогенез скелета В скелете свыше 200 костей каждая из которых это орган занимающий в скелете определённую топографию имеющий определённую форму в связи с выполняемой функцией. В организме скелет полифункционален:: механические функции: опорная защитная двигательная формообразующая антигравитационная; биологические: участник минерального обмена и арена его свершения участник общего обмена веществ гомеостатическая функция крометворная иммунологическая энергетическая. Как орган кость состоит из нескольких...
26456. Слюнные железы (glandulae salivales) 21.5 KB
  Выводной проток стенонов проток огибает нижний край н челюсти и открывается в защёчное преддверие на уровне 35 коренного зуба. У собак проток проходит поперёк массетера открывается напротив 2 моляра вместе с дополнительной глазничной скуловой слюнной железой. Выводной проток открывается в дно ротовой полости в области голодной бородавки складки слизистой расположенной под верхушкой языка а у собак на уздечке языка. Имеет 2 части: многопротоковая многими протоками открывается в дно ротовой полости; однопротоковая открывается...
26457. Спинной мозг (medulla spinalis) 22 KB
  Расположен в позвоночном канале и на уровне заднего края затылочного отверстия переходит в головной мозг. На мозге заметны шейное и поясничнокрестцовое утолщения в области которых отходят дорсальные и вентральные корешки нервов плечевого и поясничнокрестцового сплетений органов тазовой полости и брюшных стенок. Каудально от поясничнокрестцового утолщения спинной мозг образует мозговой конус который переходит в концевую нить достигающего 6 хвостового позвонка.
26458. Стилоподий грудной конечности и плечевой сустав 21 KB
  Между ней и лопаткой формируется плечевой сустав articulatio humeris простой многоосный шарообразный. В области лопатки располагаются мышцы действующие на плечевой сустав: экстензоры: предостная supraspinatus и флексоры: дельтовидная большая круглая teres major малая круглая.
26459. Стилоподий тазовой конечности и ТБС 23.5 KB
  Связки: тазовая впадина обрамлева вертлужной губой поперечная связка впадины связка головки бедра круглая. Мышцы действующие на этот сустав располагаются в области таза и бедра при этом наиболее многочисленны экстензоры которые формируют две группы: ягодичнуюповерхностная ягодичная gluteus superficialis средняя ягодичная gluteus medius глубокая ягодичная gluteus profundus добавочная ягодичная и заднебедренную biceps femoris полусухожильная semitendinosus полуперепончатая semimembranosus квадратная quadratus femoris. Ягодичная...
26460. Морфофункциональная характеристика производных кожного покрова 56.5 KB
  ткань сосуды питание нервы иннервация волоса Волосяная нить имеет З зоны мозговая зона придает прочность построена из кубического эпителия средняя зона построена из плоского эпителия в нём накапливается пигмент наружный слой кутикула роговые чешуйки КЛАССИФИКАЦИЯ остевые хорошо развит мозговой слой диаметр 70300 мкм покровные волосы длинные волосы челка грива хвост щетина пуховые отсутствует мозговая зона мягкие располагаются рядом с остевыми диаметр 1540 мкм переходные мозг зона в виде прерывистой линии...
26461. Морфофункциональная характеристика скелета и деление его на отделы 26 KB
  Морфофункциональная характеристика скелета и деление его на отделы Скелет skeleton кости соединённые в определённой последовательности и формирующие твёрдый каркас тела животного. Определяет форму тела В составе скелета 200300 костей Л КРС: 207214; ССВ К: 271288 Масса скелета в от общей массы тела: СВ 6 КРС Л 15; С К 10 Скелет является пассивным опорным и несущим...