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

31794. Типы управленческих решений и формы их поддержки 28 KB
  Традиционно управленческие решения принято разделять на аналитические и поисковые творческие. Творческий поисковый подход используют тогда когда ищут нестандартные не использовавшиеся в прошлом решения. Кроме того серьезным препятствием является неумение выявить существенную информацию необходимую для принятия решения иногда это называют неумением отделить фигуру от фона.1 пример задачи с перекладыванием спичек может служить хорошей иллюстрацией введения искусственных ограничений: чаще всего поиск решения лежит в области арифметики ...
31795. Метод имитационного моделирования управленческого решения 35 KB
  Метод имитационного моделирования управленческого решения. Имитационное моделирование это частный случай математического моделирования. Применение имитационного моделирования К имитационному моделированию прибегают когда: дорого или невозможно экспериментировать на реальном объекте; невозможно построить аналитическую модель: в системе есть время причинные связи последствие нелинейности стохастические случайные переменные; необходимо сымитировать поведение системы во времени. Цель имитационного моделирования состоит в воспроизведении...
31796. Методы моделирования знаний при принятии управленческого решения 34.5 KB
  Методы моделирования знаний при принятии управленческого решения. Проблема моделирования знаний решается в разделе информатики который носит название Искусственный интеллект. Основой любой системы искусственного интеллекта является модель знаний и созданная на ее основе база знаний. Всякая конкретная база знаний содержит модель определенной предметной области.
31797. Место принятия решений в цикле управления. Сущность и классификация управленческих решений 37 KB
  Сущность и классификация управленческих решений. Одной из важнейших задач теории принятия решений ТПР явл достижение большей убедительности выводов и рекомендаций ЛПР и обоснованности выбора лучшего решения. Предметом РУР: не ответ на какое решение принять в той или иной ситуации а ответ на как организовать процесс разработки и принятия решений какие методы при этом использовать.
31798. Концепции и принципы принятия управленческих решений 34.5 KB
  Методология ТПР базируется на совокупности концепции принципов ТПР Концепции Принципы Системы Цели Рацть Множть альтер Наилучш реш Измерение Система необходимо рассм организационную среду как систему Рациональности принятие решения наилучшего варианта среди др принято считать логически не противоречивую полную и количественно подтвержденную систему докв. Наилучшего решения необходимо выбрать...
31799. Модель проблемной ситуации и принятие решений 30 KB
  situtio положение 1 соотношение обстоятельств и условий в крых разворачивается деятельность человека или группы содержащее противоречие и не имеющее однозначного решения; 2 психол. Начальным звеном разрешения возникшего противоречия является заданный человеком самому себе вопрос о причинах возникшей трудности. Проблемная ситуация предполагает неудовлетворенность лица принимающего решения целеустремленное состояние и необходимость действий для устранения проблемы. Свва проблем: 1ее нужно решать 2неповторимость ситуации выбора...
31800. Характеристика процесса разработки решений в сложных ситуациях 31.5 KB
  Характеристика процесса разработки решений в сложных ситуациях. В состав второго блока этапов разработки управленческого решения входят: генерирование альтернативных вариантов решений; отбор основных вариантов управленческих воздействий; разработка сценариев развития ситуации; экспертная оценка основных вариантов управляющих воздействий. Разработка решений это не есть однократный волевой акт осуществляемый ЛПР. Под сложными ситуациями разработки решений мы понимаем такие проблемные ситуации которые отличаются от несложных обыденных...
31801. Методы и технологии разработки управленческих решений в условиях определенности 30 KB
  2 Лексикографическая задача 3 Метод последовательных уступок Суть метода последовательных уступок Процедура решения многокритериальной задачи методом последовательных уступок заключается в том что все частные критерии располагают и нумеруют в порядке их относительной важности; максимизируют первый наиболее важный критерий; затем назначают величину допустимого снижения значения этого критерия и максимизируют второй по важности частный критерий при условии что значение первого критерия не должно отличаться от максимального более чем на...
31802. Понятие риска, составляющие и источники рисков в управлении 26 KB
  Понятие риска составляющие и источники рисков в управлении. Риск [греч. Риск предполагает неуверенность либо невозможность получения достоверного знания о благоприятном исходе в заданных внешних обстоятельствах; Риск в узком смысле измеряемая или рассчитываемая вероятность неблагоприятного исхода что подразумевает наличие статистических данных. Риск принято рассматривать как историческую и экономическую категории.