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

18185. ІНДИВІДУАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ ОБДАРОВАНИХ 183 KB
  Матеріал до теми 2 ІНДИВІДУАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ ОБДАРОВАНИХ Типологія обдарованості. Творча особистість і її життєвий шлях У дослідженнях проведених у лабораторії психології здібностей Інституту психології РАНЕЙ А.Н. Вороніним на дорослих випробуваних ...
18186. ГЕНЕЗИС ОДАРЕННОСТИ 38 KB
  Материал к теме 3 ГЕНЕЗИС ОДАРЕННОСТИ Существует три подхода в отношении генезиса одаренности: 1 генетический отводящий основную роль в детерминации психических свойств наследственности; 2 средовой представители которого считают решающим фактором развити
18187. ВИДЫ ОДАРЕННОСТИ 122 KB
  ВИДЫ ОДАРЕННОСТИ Понятия о видах одаренности. Теория множественности видов интеллекта Ховарда Гарднера. Общая интеллектуальная и академическая одаренность. Художественная одаренность. Творческая одаренность. Лидерская одаренность. Практическая одаренно...
18188. Диагностика одаренности. Наиболее популярные тесты диагностики творческой одаренности 524 KB
  Материалы к теме Диагностика одаренности. Наиболее популярные тесты диагностики творческой одаренности. К числу наиболее популярных тестов направленных на выявление творческой одаренности можно отнести следующие: тесты креативности для детей разработанн
18189. ДІАГНОСТИКА ОБДАРОВАНОСТІ 167.5 KB
  PAGE MERGEFORMAT 21 Тема 5. ДІАГНОСТИКА ОБДАРОВАНОСТІ Мета: Опанування матеріалів лекції студентами слухачами має сформувати у них знання основних підходів до визначення етапів принципів методів та факторів достовірності психодіагностики обдар
18190. ПОНЯТТЯ ПРО ОБДАРОВАНІСТЬ 156.5 KB
  Тема 1. ПОНЯТТЯ ПРО ОБДАРОВАНІСТЬ Мета: Опанування матеріалів лекції студентами слухачами має сформувати у них загальні уявлення про обдарованість та обдаровану дитину знання основних теоретичних та практичних підходів до виз
18191. ГЕНЕЗИС ОБДАРОВАНОСТІ 105.5 KB
  Тема 2. ГЕНЕЗИС ОБДАРОВАНОСТІ Мета: Опанування матеріалів лекції студентами слухачами має сформувати у них знання основних підходів до визначення ґенезу обдарованості диференціації та зв’язку явищ обдарованості та талану інтелекту та креативності впливу чи
18192. ВИДИ ОБДАРОВАНОСТІ 147.5 KB
  Тема 3. ВИДИ ОБДАРОВАНОСТІ Мета: Опанування матеріалів лекції студентами слухачами має сформувати у них знання основних критеріїв систематизації видів обдарованості підходів до визначення окремих видів обдарованості та їх головні характеристики. Тема 3. ВИДИ
18193. ІНДИВІДУАЛЬНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ОБДАРОВАНИХ ДІТЕЙ 164 KB
  Тема 4. ІНДИВІДУАЛЬНОПСИХОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ОБДАРОВАНИХ ДІТЕЙ Мета: Опанування матеріалів лекції студентами слухачами має сформувати у них знання класифікації типів особистості обдарованих дітей особливості обдарованих д...