Отпуск стали. Влияние температуры отпуска на превращения, структуру и свойства стали

Отпуск – термическая операция, охлаждение до температуры

Цель: получить заданные структуру и свойства стали, из которых производиться изделие.

Перед отпуском сталь находиться в закаленном состоянии и ее основная фаза мартенсит.

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

Твердость зависит от содержания углерода. При нагреве мартенсита эта фаза стремиться перейти из неравновесного состояния в равновесное.

Этот переход реализуется лишь на пути выделения атомов углерода из кристаллической решетки мартенсита, т.е. на пути уменьшения той причины, вызывающей неравновесность мартенсита.

Атомы углерода выделяются и взаимодействуют с атомами железа и образуют сначала в виде мелких зародышей – центров кристаллизации, имеют округлую форму. Они растут – коагуляция. С повышением температуры, зерна цементита растут.

Т.о. одна фаза (М) в процессе отпуска распадается на две:

1)Зерна цементита (выделяются)

2)Феррит (остается).

После этого с повышением температуры отпуска снимаются остаточные закалочные напряжения и повышается прочность.

Диаграмма отпуска:

Ударная вязкость характеризует сопротивление ударам.

1. Низкотемпературный (низкий) отпуск проводят с нагревом до 250. Цель - снижение внутренних напряжений. Мартенсит закалки переходит в мартенсит отпуска. Высокая твердость и износостойкость сохраняются. Сохраняется также низкая ударная вязкость. Данному отпуску подвергается металлорежущий инструмент.

2. Среднетемпературный (средний) отпуск проводится при температурах 350-500С, структура мартенсита переходит в троостит отпуска. Такой отпуск обеспечивает наиболее высокий предел упругости и несколько повышает вязкость. Такой отпуск применяется для рессор, пружин, а также инструмента, испытывающего ударные нагрузки.

3. Высокотемпературный (высокий) отпуск проводят при температуре 500-680С, структура стали после высоко отпуска – сорбит отпуска. Высокий отпуск создает наилучшие соотношения прочности и вязкости.

Улучшающая термическая обработка деталей машин. Структура, свойства и назначение в промышленности.

Улучшение – закалка + высокий отпуск

Структура – сорбит

Твердость – 30 - 35 HRC

Температура – 500 – 600⁰С

Эта операция самая частая, распространенная.

Отпускная хрупкость. Влияние на свойства стали и способы предупреждения.

Отпускная хрупкость понижения ударной вязкости по сравнению с нелегирующими сталями.

Причина: при охлаждении от температуры отпуска по границам зерен выделяются фасфиды отпускная хр.

Преодолевают:

1. ускоренное охлаждение (при отпуске) в воде (не на воздухе) фосфиды не успевают выделяться по границам.

Это годиться для изделий небольшой массы и диаметром до 30 мм.

2. для изделий большей массы вводять молибден (1%).

Ст 40ХН до 80 мм вводят Ст 40ХНМА

Ст 40Х до 350 мм не вводят.