Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Модифицирование структуры и свойств стали
Свойство железоуглеродистых сплавов испытывать фазовые превращения при кристаллизации и повторном нагревании - охлаждении, изменять структуру и свойства под влиянием термомеханических и химических воздействий и примесей-модификаторов широко используется в металлургии для получения металлов с заданными свойствами. Термическая и термомеханическая обработка являются распространенными способами модифицирования структуры и улучшения свойств стали. Различают следующие их виды: отжиг, нормализацию, закалку и отпуск. Отжиг включает процессы гомогенизации, рекристаллизации и снятия остаточных напряжений. Гомогенизации (Образование и рост зерен с более совершенной структурой, за счет исходных деформированных зерен с менее совершенной структурой) подвергают слитки легированной стали при 1100-1200°С в течение 15-20 ч для выравнивания химического состава, повышение пластических свойств, предотвращение образование флокенов и крупнозернистой структуры. Рекристаллизационный (придание однородной структуры)отжиг применяют для снятия наклепа деформированного металла путем нагрева его выше температуры порога рекристаллизации (0,4-0,5 Тпл) выдержки при этой температуре и охлаждения. течение нескольких часов. Он предотвращает коробление сварных изделий после резания, правки и т.д. Нормализация предусматривает нагрев сортового проката из конструкционной стали до температуры на 40...50°С выше линии GSE (пунктир) непродолжительную выдержку и охлаждение на воздухе. Она вызывает полную фазовую перекристаллизацию стали, снимает внутренние напряжения, повышает пластичность и ударную вязкость. Нормализация широко применяется для улучшения свойств низкоуглеродистых строительных сталей, заменяя отжиг. Дня среднеуглеродистых и легированных сталей она сочетается с высоким отпуском при температурах ниже порога рекристаллизации. Закалка и отпуск предусматривают улучшение прочностных и пластично-вязких свойств стали, снижение порога хладноломкости и чувствительности к концентраторам напряжений. Закалка заключается в нагреве стали на 30...50°С выше линии GSE, выдержке до полной аустенизации стали и охлаждении (вода, масло, растворы солей) ее со скоростью, обеспечивающей переход аустенита в мартенсит (пересыщенный твердый раствор углерода в α-Fe такой же концентрации, как и у исходного аустенита (микроструктура игольчатого вида, самая высокая твердость)). Кристаллическая решетка мартенсита сильно искажена и испытывает напряжения, обусловленные особенностями строения и увеличением удельного объема мартенсита по сравнению с аустенитом на 4...4,25%. Мартенсит хрупок, тверд и прочен. Но при быстром охлаждении низкоуглеродистых строительных сталей (С<, 0,25%) (закалка с прокатного нагрева) происходит распад аустенита и образование высокодисперсной ферритно-цементитной структуры. Такая структура получила название - бейнит. Он имеет повышенную прочность, твердость и выносливость при сохранении высокой пластичности, вязкости. Отпуск является заключительной операцией термической обработки стали, после которой она приобретает требуемые свойства. Он заключается в нагреве закаленной стали до определенной температуры, выдержке при заданной температуре и охлаждении с определенной скоростью. Цель отпуска - снижение уровня внутренних напряжений и повышение сопротивления разрушению. Различают три его вида: низкотемпературный (низкий) с нагревом до 250°С, среднетемпературный (средний) с нагревом в интервале 350-500°С и высокотемпературный (высокий) с нагревом при 500-600°С. Старение углеродистой стали, проявляется в изменении ее свойств во времени без заметного изменения микроструктуры. Повышаются прочность, порог хладноломкости, снижается пластичность и ударная вязкость. Известны два вида старения - термическое и деформационное (механическое). Первое протекает в результате повышенной температурой (50-150°С), и является причиной термического старения. 1 Деформационное (механическое) старение протекает после пластической деформации при температуре ниже порога рекристаллизации. С фактами возникновения отпускной хрупкости и старения стали строители сталкиваются при электротермическом способе натяжения арматуры в процессе изготовления преднапряженных железобетонных конструкций.
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 206; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |