Реферат сущность и значение термообработки

В одних случаях она может быть промежуточной операцией, служащей для улучшения обрабатываемости сплавов давлением, резанием, в других — является окончательной операцией, обеспечивающей необходимый комплекс показателей механических, физических и эксплуатационных свойств изделий или полуфабрикатов. Полуфабрикаты подвергают термической обработке для улучшения структуры, снижения твердости улучшения обрабатываемости , а детали — для придания им определенных, требуемых свойств твердости, износостойкости, прочности и других. В результате термической обработки свойства сплавов могут быть изменены в широких пределах. Возможность значительного повышения механических свойств после термической обработки по сравнению с исходным состоянием позволяет увеличить допускаемые напряжения, уменьшить размеры и массу машин и механизмов, повысить надежность и срок службы изделий. Улучшение свойств в результате термической обработки позволяет применять сплавы более простых составов, а поэтому более дешевые.

Posted on. Различают следующие основные виды термической обработки: отжиг I рода,. Скорость нагрева и охлаждения не имеет принципиального значения. Обработка металлов и сплавов давлением, ее значение в машиностроении.

Термическая обработка металлов

В одних случаях она может быть промежуточной операцией, служащей для улучшения обрабатываемости сплавов давлением, резанием, в других — является окончательной операцией, обеспечивающей необходимый комплекс показателей механических, физических и эксплуатационных свойств изделий или полуфабрикатов. Полуфабрикаты подвергают термической обработке для улучшения структуры, снижения твердости улучшения обрабатываемости , а детали — для придания им определенных, требуемых свойств твердости, износостойкости, прочности и других.

В результате термической обработки свойства сплавов могут быть изменены в широких пределах. Возможность значительного повышения механических свойств после термической обработки по сравнению с исходным состоянием позволяет увеличить допускаемые напряжения, уменьшить размеры и массу машин и механизмов, повысить надежность и срок службы изделий.

Улучшение свойств в результате термической обработки позволяет применять сплавы более простых составов, а поэтому более дешевые. Сплавы приобретают также некоторые новые свойства, в связи с чем расширяется область их применения. Назначение и виды термической обработки Термической тепловой обработкой называются процессы, сущность которых заключается в нагреве и охлаждении изделий по определенным режимам, в результате чего происходят изменения структуры, фазового состава, механических и физических свойств материала, без изменения химического состава.

Назначение термической обработки металлов — получение требуемой твердости, улучшение прочностных характеристик металлов и сплавов. Термическая обработка подразделяется на термическую, термомеханическую и химико-термическую. Термическая обработка — только термическое воздействие, термомеханическая — сочетание термического воздействия и пластической деформации, химико-термическая — сочетание термического и химического воздействия. Термическая обработка, в зависимости от структурного состояния, получаемого в результате ее применения, подразделяется на отжиг первого и второго рода , закалку и отпуск.

Отжиг Отжиг — термическая обработка заключающаяся в нагреве металла до определенных температур, выдержка и последующего очень медленного охлаждения вместе с печью. Применяют для улучшения обработки металлов резанием, снижения твердости, получения зернистой структуры, а также для снятия напряжений, устраняет частично или полностью всякого рода неоднородности, которые были внесены в металл при предшествующих операциях механическая обработка, обработка давлением, литье, сварка , улучшает структуру стали.

Отжиг первого рода. Это отжиг при котором не происходит фазовых превращений, а если они имеют место, то не оказывают влияния на конечные результаты, предусмотренные его целевым назначением. Различают следующие разновидности отжига первого рода: гомогенизационный и рекристаллизационный. Рекристаллизационный — это отжиг наклепанной стали при температуре, превышающей температуру начала рекристаллизации, с целью устранения наклепаи получение определенной величины зерна.

Отжиг второго рода. Это отжиг, при котором фазовые превращения определяют его целевое назначение. Различают следующие виды: полный, неполный, диффузионный, изотермический, светлый, нормализованный нормализация , сфероидизирующий на зернистый перлит. Структура стали после отжига равновесная, устойчивая. Неполный отжиг производится путем нагрева стали до одной из температур, находящейся в интервале превращений, выдержкой и медленным охлаждением.

Неполный отжиг применяют для снижения внутренних напряжений, понижения твердости и улучшения обрабатываемости резанием Диффузионный отжиг. В основном применяется для легированных сталей. Светлый отжиг осуществляется по режимам полного или неполного отжига с применением защитных атмосфер ил в печах с частичным вакуумом. Применяется с целью защиты поверхности металла от окисления и обезуглероживания.

Назначение нормализации различно в зависимости от состава стали. Вместо отжига низкоуглеродистые стали подвергают нормализации. Для среднеуглеродистых сталей нормализацию применяют вместо закалки и высокого отпуска. Высокоуглеродистые стали подвергают нормализации с целью устранения цементитной сетки. Нормализацию с последующим высоким отпуском применяют вместо отжига для исправления структуры легированных сталей.

Нормализация по сравнению с отжигом — более экономичная операция, так как не требует охлаждения вместе с печью. Закалка Закалка — это нагрев до оптимальной температуры, выдержка и последующее быстрое охлаждение с целью получения неравновесной структуры.

В результате закалки повышается прочность и твердость и понжается пластичность стали. Основные параметры при закалке — температура нагрева и скорость охлаждения. Критической скоростью закалки называется скорость охлаждения, обеспечивающая получение структуры — мартенсит или мартенсит и остаточный аустенит. В зависимости от формы детали, марки стали и требуемого комплекса свойств применяют различные способы закалки.

Закалка в одном охладителе. Деталь нагревают до температуры закалки и охлаждают в одном охладителе вода, масло. Закалка в двух средах прерывистая закалка — это закалка при которой деталь охлаждают последовательно в двух средах: первая среда — охлаждающая жидкость вода , вторая — воздух или масло.

Ступенчатая закалка. Нагретую до температуры закалки деталь охлаждают в расплавленных солях, после выдержки в течении времени необходимого для выравнивания температуры по всему сечению, деталь охлаждают на воздухе, что способствует снижению закалочных напряжений. Изотермическая закалка так же, как и ступенчатая, производится в двух охлаждающих средах.

Окончательное охлаждение до комнатной температуры производится на воздухе. Изотермическая закалка широко применяется для деталей из высоколегированных сталей.

После изотермической закалки сталь приобретает высокие прочностные свойства, то есть сочетание высокой вязкости с прочностью. Закалка с самоотпуском имеет широкое применение в инструментальном производстве. Процесс состоит в том, что детали выдерживаются в охлаждающей среде не до полного охлаждения, а в определенный момент извлекаются из нее с целью сохранения в сердцевине детали некоторого количества тепла, за счет которого производится последующий отпуск.

Отпуск Отпуск стали является завершающей операцией термической обработки, формирующей структуру, а следовательно, и свойства стали. Отпуск заключается в нагреве стали до различных температур в зависимости от вида отпуска, но всегда ниже критической точки , выдержке при этой температуре и охлаждении с разными скоростями. Назначение отпуска — снять внутренние напряжения, возникающие в процессе закалки, и получить необходимую структуру. В зависимости от температуры нагрева закаленной детали различают три вида отпуска: высокий, средний и низкий.

Твердость детали после закалки почти не изменяется; низкий отпуск применяется для углеродистых и легированных инструментальных сталей, для которых необходимы высокая твердость и износостойкость. Контроль отпуска осуществляется по цветам побежалости, появляющимся на поверхности детали. Старение Старение — это процесс изменения свойств сплавов без заметного изменения микроструктуры. Известны два вида старения: термическое и деформационное.

Термическое старение протекает в результате изменения растворимости углерода в железе в зависимости от температуры. Если изменение твердости, пластичности и прочности протекает при комнатной температуре, то такое старение называется естественным.

Если же процесс протекает при повышенной температуре, то старение называется искусственным. Деформационное механическое старение протекает после холодной пластической деформации. Обработка холодом Новый вид термической обработки, для повышения твердости стали путем перевода остаточного аустенита закаленной стали в мартенсит. Это выполняется при охлаждении стали до температуры нижней мартенситной точки.

Методы поверхностного упрочнения Поверхностной закалкой называют процесс термической обработки, представляющий собой нагрев поверхностного слоя стали до температуры выше критической и последующее охлаждение с целью получения в поверхностном слое структуры мартенсита. Различают следующие виды: индукционная закалка; закалка в электролите, закалка при нагреве токами высокой частоты ТВЧ , закалка с газопламенным нагревом.

Индукционная закалка основана на физическом явлении, сущность которого заключается в том, что электрический ток высокой частоты, проходя по проводнику, создает вокруг него электромагнитное поле. На поверхности детали, помещенной в этом поле, индуцируются вихревые токи, вызывая нагрев металла до высоких температур.

Это обеспечивает возможность протекания фазовых превращений. В зависимости от способа нагрева индукционная закалка подразделяется на три вида: одновременный нагрев и закалка всей поверхности используется для мелких деталей ; последовательный нагрев и закалка отдельных участков используется для коленчатых валов и подобных им деталей ; непрерывно-последовательный нагрев и закалка перемещением используется для длинных деталей. Газопламенная закалка. Процесс газопламенной закалки заключается в быстром нагреве поверхности детали ацетилено-кислородным, газокислородным или кислородно-керосиновым пламенем до температуры закалки с последующим охлаждением водой или эмульсией.

Закалка в электролите. В результате чего происходит нагрев детали до высоких температур. Охлаждение детали производят или в том же электролите после выключения тока или в специальном закалочном баке. Термомеханическая обработка Термомеханическая обработка Т. Различают три основных способа термомеханической обработки. Низкотемпературная термомеханическая обработка Н. О основана на ступенчатой закалке, то есть пластическая деформация стали осуществляется при температурах относительной устойчивости аустенита с последующей закалкой и отпуском.

Высокотемпературная термомеханическая обработка В. О при этом пластическую деформацию проводят при температурах устойчивости аустенита с последующей закалкой и отпуском. Предварительная термомеханическая обработка П. О деформация при этом может осуществляться при температурах Н. Далее осуществляется обычная термическая обработка: закалка и отпуск. Назначение и виды химико-термической обработки Химико-термической обработкой называют процесс, представляющий собой сочетание термического и химического воздействия с целью изменения состава, структуры и свойств поверхностного слоя стали.

Цель химико-термической обработки: повышение поверхностной твердости, износостойкости, предела выносливости, коррозионной стойкости, жаростойкости окалиностойкости , кислотоустойчивости. Наибольшее применение в промышленности получили следующие виды химико-термической обработки: цементация; нитроцементация; азотирование; цианирование; диффузионная металлизация.

Цементация — это процесс поверхностного насыщения углеродом, произведенный с целью поверхностного упрочнения деталей. В зависимости от применяемого карбюризатора цементация подразделяется на три вида: цементация твердым карбюризатором; газовая цементация метан, пропан, природный газ. Газовая цементация.

Процесс цементации в твердом карбюризаторе заключается в следующем. Детали, упакованные в ящик вместе с карбюризатором смесь древесного угля с активизатором , нагревают до определенной температуры и в течении длительного времени выдерживают при этой температуре, затем охлаждают и подвергают термической обработке. Цементация легированных сталей, содержащих карбидообразующие элементы Cr, W, V, дает особо хорошие результаты: у них, кроме повышения поверхностной твердости и износостойкости, увеличивается также предел усталости.

Азотирование — это процесс насыщения поверхностного слоя различных металлов и сплавов, стальных изделий или деталей азотом при нагреве в соответствующей среде. Повышается твердость поверхности изделия, выносливости, износостойкости, повышение коррозионной стойкости.

Цианирование —. В зависимости от используемой среды различают цианирование: в твердых средах; в жидких средах; в газовых средах. В зависимости от температуры нагрева цианирование подразделяется на низкотемпературное и высокотемпературное.

Цианирование в жидких средах производят в ваннах с расплавленными солями. Цианирование в газовых средах нитроцементация. Процесс одновременного насыщения поверхности детали углеродом и азотом.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Лекция. Технология термической обработки стали

Реферат № Термическая обработка стали. Posted on обработке, и этот фактор имеет исключительное значение в технологии. Теория и технология термической обработки. оксида углерода входят углеводороды, из которых особое значение имеет метан СН4.

Характерная особенность этого вида отжига в том, что указанные процессы происходят независимо от того, протекают ли в сплавах при этой обработке фазовые превращения или нет. Поэтому отжиг первого рода можно проводить при температурах выше или ниже температур фазовых превращений. Этот вид обработки в зависимости от температурных условий его выполнения уменьшает в определенной степени химическую или физическую неоднородность, созданную предшествующими обработками. Гомогенизация диффузионный отжиг Диффузионный отжиг применяют для слитков легированной стали с целью уменьшения дендритной и внутрикристаллитной ликвации, которая повышает склонность стали, обрабатываемой давлением, к хрупкому излому, к анизотропии свойств и возникновении таких дефектов как шиферность слоистый излом и флокены тонкие внутренние трещины, наблюдаемые в изломе в виде белых овальных пятен. Диффузионный отжиг способствует более благоприятному распределению некоторых неметаллических включений вследствие частичного растворения и коагуляции. Нагрев при диффузионном отжиге должен быть высоким 1100-1200? С , так как только в этом случае более полно протекают диффузионные процессы, необходимые для выравнивания состава в отдельных объемах стали. Общая продолжительность диффузионного отжига нагрев, выдержка и медленное охлаждение больших садок металла достигает 50-100часов и более. Для сокращения продолжительности процесса и уменьшения расхода топлива в печь загружают горячие слитки сразу после разливки. В результате диффузионного отжига получается крупное зерно.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто.

Виды термической обработки[ править править код ] Среди основных видов термической обработки следует отметить: Отжиг Отжиг 1 рода гомогенизация , рекристаллизация, снятие напряжений. Целью является получение равновесной структуры. Отжиг 2 рода связан с превращениями в твердом состоянии.

Термическая обработка металлов и сплавов

Назначение и виды термической обработки. Анализ разновидностей отжига первого и второго рода. Повышение прочности металлов в результате закалки. Осуществление контроля отпуска стали. Суть термомеханического обрабатывания и поверхностного упрочнения.

Реферат: Термическая обработка металлов. Композиционные материалы

Реферат: Термическая обработка металлов. Композиционные материалы Название: Термическая обработка металлов. Композиционные материалы Тип: реферат Добавлен 09:49:59 12 ноября 2005 Похожие работы Просмотров: 9463 Комментариев: 24 Оценило: 25 человек Средний балл: 4. Тираспольский межрегиональный университет Типасполь, 2005 1. Теория и технология термической обработки. Виды термической обработки. Отжиг, нормализация, закалка, старение, улучшение. Термической обработкой называют процессы, связанные с нагревом и охлаждением, вызывающие изменения внутреннего строения сплава, и в связи с этим изменения физических, механических и других свойств. Термической обработке подвергают полуфабрикаты заготовки, поковки, штамповки и т. В результате термической обработки свойства сплавов могут меняться в широких пределах.

.

.

.

.

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как это устроено. Термообработка
Похожие публикации