Нормализация. Структура, св-ва и назначение в промышленности

Эта операция - нормализация.

Она реализуется при нагреве выше температуры критических точек и охлаждается на воздухе.

Она не обеспечивает получение сорбита по всему сечению, он образовывается лишь по его поверзности, а в центре, где скорость меньше – перлит.

Эту операцию используют гораздо реже для менее ответственных изделий, для уменьшения времени и стоимости.

Сорбит после нормализации имеет пластинчатую, а не зернистую структуру, как в сорбите отпуска, поэтому обладает более низкой ударной вязкостью.заключается в нагреве доэвтектоидной стали до температуры, превышающей точку А_С3 на 40 -500С, заэвтектоидной стали до температуры выше точки Нормализацию широко применяется для улучшения свойств стальных отливок вместо закалки и отпуска.
Ускоренное охлаждение на воздухе приводит к распаду аустенита при более низких температурах, что повышает дисперсность ферритно-цементитной структуры и увеличивает количество перлита, или, точнее сорбита или троостита. Это повышает прочность и твердость нормализованной среднеуглеродистой стали по сравнению с отожженной. Назначение нормализации различно в зависимости от состава стали, для низкоуглеродистых сталей нормализацию применяют вместо отжига. При повышении твердости нормализация обеспечивает большую производительность при обработке резанием и получение более чистой поверхности. Для отливок из среднеуглеродистой стали нормализацию с высоким отпуском применяют вместо закалки и высоко отпуска. В этом случае механические свойства несколько ниже, но детали будут подвергнуты меньшей деформации по сравнению с получаемой при закалке, и вероятность появления трещин практически исключается.

Нормализация с последующим высоким отпуском (600-6500С) часто используют для исправления структуры легированных сталей вместо полного отжига, так как производительность и трудоемкость этих двух операций выше, чем одного отжига.

Закалка стали.

Охлаждаем изделие с макс. возможной скоростью (в воде), луч (4) не пересекает линию начала превращения А. Т.к. пересечение этой линии означает начало распада аустенита с выделением центров кристаллизации цементита, т.е. начало диффузионного превращения, то охлаждение по лучу (4) исключает это начало, т.е. приводит к подавлению диффузионного превращения в стали.

Реализуется только бездиффузионная часть превращения, а именно перестройка кристалической решетки .

Аустенит Мартенсит. Искаженная (тетрагональная).

Превращение аустенита в мартенсит основное превращение при закалке.

Цель закалки: получить мартенсит во всем объеме.

Мартенсит – пересыщ. и поэтому неравновесный твердый раствор углерода в .

Твердость зависит от содержания в нем углерода. При закалке стали изделие требуется охлаждать со скоростью .

Свойства мартенсита: Атомы углерода искажают кристаллическую решетку и прежде всего ее плоскости, поэтому перемещение дислокаций в их плоскостях скольжения затрудняется.

- терагональность решетки.

Влияние углерода на твердость: В определении мартенсита он обозначен как пересыщенный раствор, потому что в при очень медленном охлаждении возможно растворить 0,06% углерода при , а при очень быстром до 2,14% унлерода.

Образование мартенсита:

1. Бездиф. превращение А М (решетка). При этом сод. углерода остается таким же.

2. Увеличение объема стального изделия до 1%.

Основная проблема: появление трещин.

Превращение А М в условиях неприрывного охлаждения в интервале температур (М_Н, М_К). задержка приводит к прекращению образования мартенсита.

Мартенсит образуется в объеме зерен аустенита в виде пластин, которые растут от одного края до другого.

Чем меньше зерна аустенита, тем меньше пластины мартенсита это особенно сильно влияет на прочность стальных изделий.

Температура точек М_Н, М_К не зависит от скорости охлаждения, а зависит от химического состояния аустенита (сод. С).

Влияние С на М_Н, М_К.

30. Закалка стали. Выбор температур закалки сталей. Структура и свойства закаленных сталей.:

Цель: получить мартенсит – основная фаза закаленной стали.

После закалки отпуск.

Свойства стали формируются в процессе отпуска.

В процессе быстрого охлаждения из аустенита образуется мартенсит, то температура закалки:

1. доэвтектоидной мтали (Ст 45)

т.к. мартенсит получается из аустенита.

Температуры при которых весь объем будет занят зернами аустенита до точки (выше) .

При быстром охлаждении структура: мартенсит мелкопластинчатый.

2. заэвтектоидные :

температура выбирается с учетом того, что из них делают инструмент и штампы.

т.е. от них требуется высокая твердость и повышенная износостойкость.

Позволяет сохранить мелкие зерна Ам мелкозернистого мартенсита.

Структура: - это мягкая фаза и от нее избавляются в инструменте охлаждением или Мк (в жидком азоте).