microbik.ru
1

27. Необходимость отпуска стали. Превращения при отпуске закаленной стали. Отпуск стали, его виды и назначение. Характер изменения механических свойств стали в зависимости от температуры отпуска. Структура отпущенной стали. Отпуском называется заключительная операция термической обработки, состоящая в нагреве закаленной стали до t ниже критической Аc1, выдержке при этой t и последующем медленном или быстром охлаждении. Цель отпуска - уменьшение напряжений в стали, повышение вязкости, пластичности и снижение твердости. В результате отпуска неустойчивые структуры закалки переходят в более устойчивые. В зависимости от t различают три разновидности отпуска: низкий, средний и высокий. При низком отпуске закаленную сталь нагревают до t 150-250 °С. Под действием повышенной t атомы С приобретают более высокую подвижность и благодаря этому частично выходят из М. Они образуют метастабильный карбид Fe2C . При этом внутренние напряжения в кристаллической решетке Fe и ее тетрагональность уменьшаются, а, следовательно, снижается склонность к хрупкости закаленной стали. При t выше 200 оС остаточный А превращается в М отпуска. Твердость стали сохраняется высокой. Низкому отпуску подвергают режущий и измерительный инструменты, а также детали после поверхностной закалки и цементации. При среднем отпуске нагрев закаленной стали производят до t 300-450 °С. При этом полностью завершается процесс выделения углерода из пересыщенного твердого раствора и М превращается в Ф. Карбид Fе2С преобразуется в Ц Fе3С. Образуется структура, состоящая из Ф, в котором равномерно распределены мельчайшие частицы Ц, наз-ая трооститом отпуска. Средний отпуск уменьшает внутренние напряжения в большей степени, чем низкий отпуск, приводит к значительному снижению твердости и обеспечивает высокие пределы упругости и выносливости. Применяется главным образом после закалки пружин и рессор. При высоком отпуске закаленную сталь нагревают до t 500-650 °С. Такой нагрев приводит к коагуляции цементитных частиц - мелкие частицы сливаются в более крупные и в результате снижается твердость. Феррито-цементитную смесь более грубого строения, чем троостит, называют сорбитом отпуска. Высокий отпуск почти полностью устраняет внут-ие напряжения, поэтому его применяют для многих ответственных деталей и инструментов, работающих в условиях динамической нагрузки: валов, шатунов, молотовых штампов и др. Таким образом, от неравновесной структуры М закалки с повышением t отпуска сталь все больше приближается к равновесному состоянию. При этом существенно изменяются и свойства стали.