|
|
Нитроцементация (цианирование) сталиСтр 1 из 8Следующая ⇒ Отжиг Отжиг — термическая обработка (термообработка) металла, при которой производится нагревание металла, а затем медленное охлаждение. Эта термообработка (т. е. отжиг) бывает разных видов (вид отжига зависит от температуры нагрева, скорости охлаждения металла). Закалка Закалка — термическая обработка (термообработка) стали, сплавов, основанная на перекристаллизации стали (сплавов) при нагреве до температуры выше критической; после достаточной выдержки при критической температуре для завершения термической обработки следует быстрое охлаждение. Закаленная сталь (сплав) имеет неравновесную структуру, поэтому применим другой вид термообработки — отпуск. Отпуск Отпуск — термическая обработка (термообработка) стали, сплавов, проводимая после закалки для уменьшения или снятия остаточных напряжений в стали и сплавах, повышающая вязкость, уменьшающая твердость и хрупкость металла. Нормализация Нормализация — термическая обработка (термообработка), схожая с отжигом. Различия этих термообработок (нормализации и отжига) состоит в том, что при нормализации сталь охлаждается на воздухе (при отжиге — в печи). Пережог Пережог — неисправимый брак. При ковке изделий из низкоуглеродистых сталей требуется меньше число нагревов, чем при ковке подобного изделия из высокоуглеродистой или легированной стали. Химико-термическая обработка (ХТО) стали — совокупность операций термической обработки с насыщением поверхности изделия различными элементами (углерод, азот, алюминий, кремний, хром и др.) при высоких температурах. Цементация стали Цементация стали — химико-термическая обработка поверхностным насыщением малоуглеродистой (С<0,2%) или легированных сталей при температурах 900…950°С — твердым (цементация твердым карбюризатором), а при 850…900°С — газообразным (газовая цементация) углеродом с последующей закалкой и отпуском. Азотирование стали Азотирование стали — химико-термическая обработка поверхностным насыщением стали азотом путем длительной выдержки ее при нагреве до б00…650°С в атмосфере аммиака NН3. Азотированные стали обладают очень высокой твердостью (азот образует различные соединения с железом, алюминием, хромом и другими элементами, обладающие большей твердостью, чем карбиды). Азотированные стали обладают повышенной сопротивляемостью коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар. Нитроцементация (цианирование) стали Нитроцементация (цианирование) стали — химико-термическая обработка с одновременным поверхностным насыщением изделий азотом и углеродом при повышенных температурах с последующими закалкой и отпуском для повышения износо- и коррозионной устойчивости, а также усталостной прочност Борирование стали Борирование стали — химико-термическая обработка насыщением поверхностных слоев стальных изделий бором при температурах 900…950°С. Цель борирования — повышение твердости, износостойкости и некоторых других свойств стальных изделий Цинкование (Zn), алюминирование (Аl), хромирование (Сr), силицирование (Si) сталей выполняются аналогично цементации с целью придания изделиям из стали некоторых ценных свойств: жаростойкости, износостойкости, коррозионной устойчивости. В настоящее время все большее распространение получают процессы многокомпонентного диффузионного насыщения Термомеханическая обработка (ТМО) стали Термомеханическая обработка (ТМО) стали — совокупность операций термической обработки с пластической деформацией, которая проводится либо выше критических точек (ВТМО), либо при температуре переохлажденного (500… 700°С) аустенита (НТМО). Термомеханическая обработка позволяет получить сталь высокой прочности (до 270 МПа). Формирование структуры стали при ТМО происходит в условиях повышенной плотности и оптимального распределения дислокаций. Окончательными операциями ТМО являются немедленная закалка во избежании развития рекристаллизации и низкотемпературный (Т=100…300 °С) отпуск. Отпуск стали Отпуск стали смягчает действие закалки, уменьшает или снимает остаточные напряжения, повышает вязкость, уменьшает твердость и хрупкость стали. Отпуск производится путем нагрева деталей, закаленных на мартенсит до температуры ниже критической. При этом в зависимости от температуры нагрева могут быть получены состояния мартенсита, тростита или сорбита отпуска. Эти состояния несколько отличаются от соответственных состояний закалки по структуре и свойствам: при закалке цементит (в троостите и сорбите) получается в форме удлиненных пластинок, как в пластинчатом перлите. А при отпуске он получается зернистым, или точечным, как в зернистом перлите.
Физико-химические процессы при обжиге Полный и неполный отжиг
Изотермический отжиг Для легированных сталей применяют изотермический отжиг, состоящий в нагреве выше верхней критической точки А3 область избыточного аустенита, выдержке, охлаждении до температуры ниже нижней критической точки А1, выдержке, достаточной для полного превращения аустенита в перлит, и охлаждении до комнатной температуры. Охлаждение при закалке Для получения требуемой структуры изделия охлаждают с различной скоростью, которая в большой степени определяется охлаждающей средой, формой изделия и теплопроводностью стали. Режим охлаждения должен исключить возникновение больших закалочных напряжений. При высоких скоростях охлаждения при закалке возникают внутренние напряжения, которые могут привести к короблению и растрескиванию. Физико-химические процессы при отпуске Отпуск является окончательной термической обработкой. Целью отпуска является повышение вязкости и пластичности, снижение твердости и уменьшение внутренних напряжений закаленных сталей (см. Закалка стали). С повышением температуры нагрева прочность обычно снижается, а пластичность и вязкость растут. Температуру отпуска выбирают, исходя из требуемой прочности конкретной детали. Термическая обработка металла. Термическая обработка металлов и сплавов. Виды термической обработки металлов. Виды термообработки. Различают три вида отпуска: 1. Низкий отпуск с температурой нагрева Тн = 150…300 o С. В результате его проведения частично снимаются закалочные напряжения. Получают структуру – мартенсит отпуска. 2. Средний отпуск с температурой нагрева Тн = 300…450oС. Получают структуру – троостит отпуска, сочетающую высокую твердость 40…45HRC c хорошей упругостью и вязкостью. 3. Высокий отпуск с температурой нагрева Тн = 450…650oС.. Получают структуру, сочетающую достаточно высокую твердость и повышенную ударную вязкость (оптимальное сочетание свойств) – сорбит отпуска. ПОВЕРХОСТНОЕ УПРОЧНЕНИЕ Поверхностная закалк а состоит в нагреве поверхностного слоя стальных деталей до аустенитного состояния и быстрого охлаждения с целью получения высокой твердости и прочности в поверхностном слое в сочетании с вязкой сердцевиной. Существуют различные способы нагрева поверхности под закалку — в расплавленных металлах или солях, пламенем газовой горелки, лазерным излучением, током высокой частоты. Последний способ получил наибольшее распространение в промышленности. При нагреве токами высокой частоты закаливаемую деталь помещают внутри индуктора, представляющего собой медные трубки с циркулирующей внутри для охлаждения водой. Форма индуктора соответствует внешней форме детали. Через индуктор пропускают электрический ток (частотой 500 Гц…10 МГц). При этом возникает электромагнитное поле, которое индуцирует вихревые токи, нагревающие поверхность детали. Глубина нагретого слоя уменьшается с увеличением частоты тока и увеличивается с возрастанием продолжительности нагрева. Регулируя частоту и продолжительность, можно получить необходимую глубину закаленного слоя, находящуюся в пределах 1…10 мм. Преимуществами закалки токами высокой частоты являются регулируемая глубина закаленного слоя, высокая производительность (нагрев одной детали длится 10 с), возможность автоматизации, отсутствие окалинообразования. Недостаток — высокая стоимость индуктора, который является индивидуальным для каждой детали. Поэтому этот вид закалки применим, в основном, к крупносерийному и массовому производству. Химико-термическая обработка — это процесс изменения химического состава, структуры и свойств поверхности стальных деталей за счет насыщения ее различными химическими элементами. При этом достигается значительное повышение твердости и износостойкости поверхности деталей при сохранении вязкой сердцевины. К видам химико-термической обработки относятся цементация, азотирование, цианирование и др. Цементация — это процесс насыщения поверхностного слоя стальных деталей углеродом. Цементация производится путем нагрева стальных деталей при 880…950 °С в углеродосодержащей среде, называемой карбюризатором. Различают два основных вида цементации — газовую и твердую. Газовая цементация проводится в газе, содержащем метан СН4 и оксид углеродаСО. Твердая цементация проводится в стальных ящиках, куда укладываются детали вперемешку с карбюризатором. Карбюризатором служит порошок древесного угля с добавкой солей Na2СО3 или ВаСО3. Азотированием называется процесс насыщения поверхности стали азотом. При этом повышаются не только твердость и износостойкость, но и коррозионная стойкость. Проводится азотирование при температуре 500…600 °С в среде аммиака NН3 в течение длительного времени (до 60 ч.) Аммиак при высокой температуре разлагается с образованием активного атомарного азота, который и взаимодействует с металлом. К преимуществам азотирования перед цементацией следует отнести отсутствие необходимости в дополнительной термообработке, более высокую твердость и износостойкость, высокую коррозионную стойкость поверхности. Недостатками являются низкая скорость процесса и необходимость применения дорогих легированных сталей. Цианирование (нитроцементация) — это процесс одновременного насыщения поверхности стали угле родом и азотом. Проводится цианирование в расплавах цианистых солей NaСН или KCH или в газовой среде, содержащей смесь метана СН4 и аммиака NH3. Различают низкотемпературное и высокотемпературное цианирование. Поверхностное упрочнение пластическим деформированием основано на способности стали к наклепу при пластической деформации (см. раздел 2.1). Наиболее распространенными способами такого упрочнения поверхности является дробеструйная обработка и обработка поверхности роликами или шариками. При дробеструйной обработке на поверхность детали из специальных дробеметов направляется поток стальной или чугунной дроби малого диаметра (0,5…1,5 мм). Удары концентрируются на весьма малых поверхностях, поэтому возникают очень большие местные давления. В результате повышается твердость и износостойкость обработанной поверхности.
Диффузионная металлизация Диффузионной металлизацией называется химико-термическая обработка, при которой поверхность стальных деталей насыщается различными химическими элементами – металлами. На практике наиболее часто применяют насыщение поверхностного слоя алюминием (алитирование), хромом (хромирование), кремнием (силицирование) и др. Возможно и комбинированное насыщение двумя или несколькими элементами. В результате такой обработки повышается коррозионная стойкость, жаростойкость, износостойкость рабочих поверхностей деталей. Эти свойства поверхности особенно необходимы для многих деталей теплоэнергетического машиностроения. Металлы образуют с железом твёрдые растворы замещения, поэтому диффузия их осуществляется значительно медленнее, чем диффузия углерода или азота, а процессы диффузионной металлизации проводят при более высоких температурах – от 900 до 1150оС. Для проведения процесса применяют твёрдые, жидкие и газообразные среды. В качестве твёрдой активной среды применяют различные ферросплавы (ферроалюминий, феррохром, ферросилиций) с добавкой небольшого количества хлористого аммония NH4CI. В процессе нагрева ферросплав реагирует с хлористым аммонием с образованием термически нестойких хлоридов металлов AlCI3, CrCI2, SiCI4 и др. На стальной поверхности эти соединения диссоциируют с выделением химически активного элемента, диффундирующего в глубь детали. Алитированию, хромированию и силицированию подвергают сплавы на железной основе. Образующиеся диффузионные покрытия способны защищать детали при высоких температурах, так как на их поверхности в окислительной среде образуются плотные оксидные плёнки из Аl2O3, Cr2O3 и SiO2. Эти плёнки препятствуют диффузии кислорода воздуха и тем самым предохраняют в дальнейшем основной металл от окисления. В практике поверхностного упрочнения сталей широко используются процессы борирования. Упрочняющий эффект в этом случае достигается за счёт того, что в поверхностных слоях стали образуются бориды железа (Fe2B, FeB) и легирующих элементов, которые имеют высокую твёрдость. В качестве активной внешней среды используют буру, порошок аморфного бора, оксид бора, трёххлористый бор (BCI3). Износостойкость борированных сталей в условиях трения скольжения выше в 4…6 раз износостойкости цементованных и в 1,5…3,0 раза выше нитроцементованных. В зависимости от диффундирующих элементов, состава внешней активной среды и температуры процесса длительность диффузионной металлизации может находится в пределах от 3 до 7 часов. Из других процессов химико-термической обработки следует отметить сульфидирование – насыщение стальной поверхности серой. В результате этого образуется тонкая плёнка сульфидов железа (FeS, FeS2). Применяется также и сульфоцианирование – одновременное поверхностное насыщение сталей углеродом, азотом и серой. Слой, содержащий соединения серы, ускоряет приработку трущихся поверхностей, улучшает адсорбцию масла и предотвращает схватывание и задиры. Применяют эти методы упрочнения для деталей подшипников скольжения, работающих в условиях граничной смазки при сравнительно невысоких удельных нагрузках.
Физико-химические основы термомеханической обработки Стадии процесса ХТО 1) Выделение диффундирующего элемента в атомарном состоянии в результате реакции во внешней среде. 2) Контактирование атомов насыщающего элемента с поверхностью стали и проникновение их в решетку железа (абсорция). 3)Диффузия атомов насыщающего элемента вглубь металла.
Факторы влияющие на глубину проникновения насыщающего элемента в сталь: 1) температура 2) продолжительность процесса 3) концентрация диффундирующего элемента
ТЕРМОЦИКЛИРОВАНИЕ Термоциклирование является одним из самых жестких видов климатических испытаний и позволяет выявлять скрытые конструктивные дефекты и дефекты в технологии, допущенные при изготовлении изделий. [1] Термоциклирование может оказывать и благоприятное влияние на формирование структуры и свойств металлических материалов. В связи с этим термоциклирование входит в качестве одной из операций в технологию производства металлических материалов. [2] Термоциклирование влияет на диффузионную подвижность атомов. Благодаря температурным градиентам возникают напряжения, что само по себе может быть причиной изменения скорости диффузии. Диффузионной проницаемости способствуют дефекты атомно-кристаллического строения, появляющиеся в результате термоциклирования. Увеличению плотности дислокаций, развитию границ и субграниц, являющихся путями облегченной диффузии, способствуют и фазовые превращения. Эффект термоциклирования может проявиться и в связи с чередующимися процессами растворения и выделения избыточных фаз. [3]
Термоциклирование при ю слабом разрежении в камере приводит к заметному уменьшению длины образцов, если сталь многократно испытывает полиморфные превращения. В этом случае повышение верхней температуры цикла до 960 С интенсифицирует формоизменение. [4] Термоциклирование от 1255 К до комнатной температуры приводит к огрублению графитовых волокон и развитию мостиков между волокнами. В этой системе процесс особенно заметен, так как волокна имеют неровную поверхность с большим числом точек активного радиуса кривизны. Согласно уравнению Томсона-Фрейндлиха, вблизи этих мест содержание углерода в матрице повышено, что приводит к ускоренному его переносу при высоких градиентах концентрации. [5] Термоциклирование как метод использования явления сверхпластичности, обусловленной фазовыми превращениями при сварке плавле-нием / / Свароч. [6] Термоциклирование является одним из самых жестких видов испытания, хорошо выявляющим скрытые конструктивные дефекты в приборах, а также дефекты в технологии, допущенные при изготовлении приборов. Испытания проводятся в условиях производства на всех изготовленных приборах, а также при проведении периодических испытаний. [7]
Термоциклирование [12] является новым видом термообработки ВЧШГ, которое можно с успехом применить для устранения хрупкости и высокой, температуры порога хладноломкости, что обычно обусловлено прямой ликвацией Si и его расположением вокруг включений графита. Для устранения этого необходимо, чтобы скорость при охлаждении была значительно больше, чем при нагреве, так как иначе при медленном охлаждении происходит вынужденная термодиффузия Si в феррите. Поэтому при термоциклировании отливки с П - Фе структурой подвергают 8 - 10 раз быстрому нагреву со скоростью 30 - 40 С / мин до температуры на 30 - 50 С ниже температуры превращения и после каждого агрева быстр охлаждает на - воздухе, в waese л еде. Зйачеяия - вн - - чугунв-при этом возрастают с 1 5 - 2 5 до 10 - 14 кгс-м / сма, а порог хладноломкости снижается с 20 С до - (10ч - 20) С. [8] Термоциклирование образцов в интервале i e - превращения (20 400 С) под нагрузкой приводит к прогрессирующему уменьшению объема (- е-превращения и снижению температуры М Т Е (количество е-фазы снижается после 20 циклов с 60 до 35 %), эффект аномального удлинения исчезает уже после 3 - х циклов. Прирост длины образцов за один цикл при 20 и 400 С в зависимости от числа циклов показан на рис. 3, из которого видно, что наибольшее удлинение происходит в процессе первых трех циклов, когда еще существуют условия проявления эффекта сверхпластичности. [9] Десятикратное термоциклирование сваренных изделий в интервале от 20 до 1000 С (нагрев за 5 мин) показало высокую термостойкость сварного шва. [10] Если термоциклирование серого чугуна в вакууме прерывали изотермическим отжигом в воздухе и затем теплосмены в вакууме возобновляли, темп роста объема резко падал. [11] Включение термоциклирования в состав испытаний элементов на входном контроле позволит выявлять скрытые потенциальные дефекты более полно, чем это удается сделать с помощью используемых в настоящее время методов. [12] Возможности термоциклирования ограничены сечением изделий, прокалива-емостью стали, поэтому горячая деформация - более универсальный метод получения УМЗ микроструктуры в сталях. [13] ВИДЫ КОРРОЗИИ Корро́зия — это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. В общем случае это разрушение любого материала, будь то металл или керамика, дерево или полимер. Причиной коррозии служит термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов к воздействию веществ, находящихся в контактирующей с ними среде Виды коррозии по механизму протекания процесса: - химическая - это вид коррозионного разрушения, связанный с взаимодействием металла и коррозионной среды, при котором одновременно окисляется металл и происходит восстановление коррозионной среды; - электрохимическая - процесс взаимодействия металла с коррозионной средой, при котором восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекает не одновременно с ионизацией атомов металла и от электродного потенциала металла зависят их скорости. Виды коррозии по условиям протекания: - атмосферная коррозия - наиболее распространенный вид коррозии, связанный с разрушением металлов в атмосфере воздуха; - газовая - коррозионное разрушение металла под воздействием газов при высоких температурах; - жидкостная - вид коррозии металла в жидкой среде, который подразделяется на коррозию в электролитах и неэлектролитах; - почвенная - коррозия металла в грунтах и почвах; - биокоррозия - вид коррозии, связанный с разрушением под влиянием живых микроорганизмов; - структурная - связанная с неоднородностью структуры металлов; - коррозия блуждающими токами - вид электрохимического разрушения под воздействием блуждающих токов; - внешним током - электрохимическое разрушение металла под влиянием тока от внешнего источника; - контактная коррозия - возникает при контакте разнородных металлов (имеющих разные стационарные потенциалы в данном электролите); - щелевая коррозия - явление повышения скорости коррозионного разрушения в зазорах и щелях в металле; - коррозия под напряжением - разрушение металла при одновременном воздействии агрессивной среды и механических напряжений; - кавитация - разрушение металла при одновременном воздействии ударного воздействия внешней среды и коррозионного процесса; - фреттинг-коррозия - вид коррозии, возникающий при колебательных перемещениях двух поверхностей относительно друг друга в условиях коррозионной среды; - коррозия при трении (коррозионная эрозия) - происходит при одновременном воздействии на металл трения и коррозионной среды; Виды коррозии по характеру разрушения: - сплошная (общая коррозия) - охватывающая всю поверхность металла, которая находится под воздействием коррозионной среды; - местная - распространяется лишь на некоторых участках поверхности металла. Сплошная коррозия подразделяется на: равномерную, неравномерную и избирательную. Местный вид коррозии бывает: пятнами, питтинговой, язвенной, сквозной, нитевидной, межкристаллитной, подповерхностной, ножевой, коррозионным растрескиванием и коррозионной хрупкостью.
Виды электрохимической коррозии Электрохимическая коррозия - самый распространенный вид коррозии. Электрохимическая коррозия возникает при контакте металла с окружающей электролитически проводящей средой. При этом восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекает не одновременно с ионизацией атомов металла и от электродного потенциала металла зависят их скорости. Первопричиной электрохимической коррозии является термодинамическая неустойчивость металлов в окружающих их средах. Ржавление трубопровода, обивки днища морского суда, различных металлоконструкций в атмосфере - это, и многое другое, примеры электрохимической коррозии. К электрохимической коррозии относятся такие виды местных разрушений, как питтинги, межкристаллитная коррозия, щелевая. Кроме того процессы электрохимической коррозии происходят в грунте, атмосфере, море. Питтинговая (точечная) коррозия – вид коррозионного разрушения, которому подвергаются исключительно пассивные металлы и сплавы. Питтинговая коррозия наблюдается у никелевых, циркониевых, хромоникелевых, хромистых, алюминиевых сплавах и др. При питтинговой (точечной) коррозии разрушению подвергаются только отдельные участки поверхности, на которых образуются глубокие поражения – питтинги (точечные язвы). Протекание щелевой коррозии Этот вид коррозионного разрушения может наблюдаться в растворах, не содержащих окислитель (кислород), электролитах с повышенной кислотностью. Щелевая коррозия протекает в условиях малого количества окислителя, т.к. его подход к стенкам узкой щели затруднен. Постепенно внутри щели или зазора скапливаются продукты коррозии. За счет их гидролиза возможно изменение рН электролита внутри зазора, а также кинетики катодного, анодного процессов. Окислитель является катодным деполяризатором, а трудности его подвода к металлу щели затормаживают протекание катодного процесса (при этом увеличивается его поляризуемость). Анодный процесс протекает быстрее, легче, а его поляризуемость уменьшается. Уменьшение рН электролита приводит к затруднению образования защитных оксидных пленок на металле внутри зазора и облегчению ионизации металла. Металл внутри щели является анодом, а металл внешней поверхности – катодом. Работа этой макропары усиливается. При сильном уменьшении поляризуемости анодного процесса велика вероятность того, что дальнейший процесс щелевой коррозии пойдет с водородной деполяризацией, а это увеличивает ток коррозии. Самыми чувствительными к щелевой коррозии считаются пассивирующиеся металлы, сплавы. Это связано с их возможной активацией в зазоре. К таким относится алюминий, его сплавы, хромистые, хромоникелевые сплавы. Из-за подкисления электролита внутри щели, плохого доступа окислителя, малой эффективности катодного процесса, который поддерживает пассивное состояние металлов, возможна активация поверхности пассивного металла. При щелевой коррозии роль омического фактора обычно маленькая, в зазорах средней глубины система может быть полностью заполяризована. Интересным фактом является то, что в одной щели может возникнуть макроэлемент. В ее вершине и середине скапливается большое количество продуктов коррозии – они будут являться анодом, а края (места с более свободным подводом окислителя к поверхности) будут играть роль катода. Хромистые стали.
Содержание хрома должно быть не менее 13% (13…18%). Коррозионная стойкость объясняется образованием на поверхности защитной пленки оксида Углерод в нержавеющих сталях является нежелательным, так как он обедняет раствор хромом, связывая его в карбиды, и способствует получению двухфазного состояния. Чем ниже содержание углерода, тем выше коррозионная стойкость нержавеющих сталей. Различают стали ферритного класса 08Х13, 12Х17, 08Х25Т, 15Х28. Стали с повышенным содержанием хрома не имеют фазовых превращений в твердом состоянии и поэтому не могут быть подвергнуты закалке. Значительным недостатком ферритных хромистых сталей является повышенная хрупкость из-за крупнокристаллической структуры. Эти стали склонны к межкристаллитной коррозии (по границам зерен) из-за обеднения хромом границ зерен. Для избежания этого вводят небольшое количество титана. Межкристаллитная коррозия обусловлена тем, что часть хрома около границ зерна взаимодействует с углеродом и образует карбиды. Концентрация хрома в твердом растворе у границ становится меньше 13% и сталь приобретает отрицательный потенциал. Из-за склонности к росту зерна ферритные стали требуют строгих режимов сварки и интенсивного охлаждения зоны сварного шва. Недостатком является и склонность к охрупчиванию при нагреве в интервале температур 450…500oС Из ферритных сталей изготавливают оборудование азотно-кислотных заводов (емкости, трубы). Для повышения механических свойств ферритных хромистых сталей в них добавляют 2…3 % никеля. Стали 10Х13Н3, 12Х17Н2 используются для изготовления тяжелонагруженных деталей, работающих в агрессивных средах. После закалки от температуры 1000oC и отпуска при 700…750oС предел текучести сталей составляет 1000 МПа. Термическую обработку для ферритных сталей проводят для получения структуры более однородного твердого раствора, что увеличивает коррозионную стойкость. Стали мартенситного класса 20Х13, 30Х13, 40Х13. После закалки и отпуска при 180…250oС стали 30Х13, 40Х13 имеют твердость 50…60 HRC и используются для изготовления режущего инструмента (хирургического), пружин для работы при температуре 400…450o, предметов домашнего обихода. Стали аустенитного класса – высоколегированные хромоникелевые стали. Никель – аустенитообразующий элемент, сильно понижающий критические точки Нержавеющие стали аустенитного класса 04Х18Н10, 12Х18Н9Т имеют более высокую коррозионную стойкость, лучшие технологические свойства по сравнению с хромистыми нержавеющими сталями, лучше свариваются. Они сохраняют прочность до более высоких температур, менее склонны к росту зерна при нагреве и не теряют пластичности при низких температурах. Хромоникелевые стали коррозионностойки в окислительных средах. Основным элементом является хром, никель только повышает коррозионную стойкость. Для большей гомогенности хромоникелевые стали подвергают закалке с температуры 1050…1100oC в воде. При нагреве происходит растворение карбидов хрома в аустените. Выделение их из аустенита при закалке исключено, так как скорость охлаждения велика. Получают предел прочности Упрочняют аустенитные стали холодной пластической деформацией, что вызывает эффект наклепа. Предел текучести при этом может достигнуть значений 1000…1200 МПа, а предел прочности – 1200…1400 МПа. Для уменьшения дефицитного никеля часть его заменяют марганцем (сталь 40Х14Г14Н3Т) или азотом (сталь 10Х20Н4АГ11). Аустенитно-ферритные стали 12Х21Н5Т, 08Х22Н6Т являются заменителями хромоникелевых сталей с целью экономии никеля. Свойства сталей зависят от соотношения ферритной и аустенитной фаз (оптимальные свойства получают при соотношении – Ф:А=1:1). Термическая обработка сталей включает закалку от температуры 1100…1150oC и отпуск-старение при температуре 500…750oC. Аустенитно-ферритные стали не подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением: трещины могут возникать только на аустенитных участках, но ферритные участки задерживают их развитие. При комнатных температурах аустенитно-ферритные стали имеют твердость и прочность выше, а пластичность и ударную вязкость ниже, чем стали аустенитного класса. Кроме нержавеющих сталей в промышленности применяют коррозионно-стойкие сплавы – это сплавы на никелевой основе. Сплавы типа хастеллой содержат до 80 % никеля, другим элементом является молибден в количестве до 15…30 %. Сплавы являются коррозионно-стойкими в особо агрессивных средах (кипящая фосфорная или соляная кислота), обладают высокими механическими свойствами. После термической обработки – закалки и старения при температуре 800oС – сплавы имеют предел прочности
Коррозионностойкие сплавы цветных металлов Отжиг Отжиг — термическая обработка (термообработка) металла, при которой производится нагревание металла, а затем медленное охлаждение. Эта термообработка (т. е. отжиг) бывает разных видов (вид отжига зависит от температуры нагрева, скорости охлаждения металла). Закалка Закалка — термическая обработка (термообработка) стали, сплавов, основанная на перекристаллизации стали (сплавов) при нагреве до температуры выше критической; после достаточной выдержки при критической температуре для завершения термической обработки следует быстрое охлаждение. Закаленная сталь (сплав) имеет неравновесную структуру, поэтому применим другой вид термообработки — отпуск. Отпуск Отпуск — термическая обработка (термообработка) стали, сплавов, проводимая после закалки для уменьшения или снятия остаточных напряжений в стали и сплавах, повышающая вязкость, уменьшающая твердость и хрупкость металла. Нормализация Нормализация — термическая обработка (термообработка), схожая с отжигом. Различия этих термообработок (нормализации и отжига) состоит в том, что при нормализации сталь охлаждается на воздухе (при отжиге — в печи). Пережог Пережог — неисправимый брак. При ковке изделий из низкоуглеродистых сталей требуется меньше число нагревов, чем при ковке подобного изделия из высокоуглеродистой или легированной стали. Химико-термическая обработка (ХТО) стали — совокупность операций термической обработки с насыщением поверхности изделия различными элементами (углерод, азот, алюминий, кремний, хром и др.) при высоких температурах. Цементация стали Цементация стали — химико-термическая обработка поверхностным насыщением малоуглеродистой (С<0,2%) или легированных сталей при температурах 900…950°С — твердым (цементация твердым карбюризатором), а при 850…900°С — газообразным (газовая цементация) углеродом с последующей закалкой и отпуском. Азотирование стали Азотирование стали — химико-термическая обработка поверхностным насыщением стали азотом путем длительной выдержки ее при нагреве до б00…650°С в атмосфере аммиака NН3. Азотированные стали обладают очень высокой твердостью (азот образует различные соединения с железом, алюминием, хромом и другими элементами, обладающие большей твердостью, чем карбиды). Азотированные стали обладают повышенной сопротивляемостью коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар. Нитроцементация (цианирование) стали Нитроцементация (цианирование) стали — химико-термическая обработка с одновременным поверхностным насыщением изделий азотом и углеродом при повышенных температурах с последующими закалкой и отпуском для повышения износо- и коррозионной устойчивости, а также усталостной прочност Бо<
Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
.
превращения. После охлаждения на воздухе до комнатной температуры имеет структуру аустенита.
= 500…600 МПа, и высокие характеристики пластичности, относительное удлинение 
= 35…45%.
МПа, и твердость 
. Недостатком является склонность к межкристаллической коррозии, поэтому содержание углерода в этих сплавах должно быть минимальным.
