отпуск стали
  (495)125-15-52
  • ОТПУСК

    в Москве
    по доступной цене

  • СКИДКИ

    Как получить скидку?
    Акция для всех!

  • ГРАФИК

    Предоставляем
    помощь, оформлении заявлений
    на отпуск

  • БЛАНКИ

    Бланки и
    заявления, на все
    виды услуг

  • ЗАЯВЛЕНИЯ

    Цены на все услуги
    в нашей компании

  • СПРАВКИ

    Составим Вам
    любое
    заявления

  • Контакты

    Информация о нашей
    компании тел. адрес,
    карта подъезда.

Отпуск стали. Литература

Отпуск стали

Отпуском называется операция термической обработки, сос­тоящая в нагреве закаленной стали до температуры ниже критичес­кой АC1, выдержке при этой температуре и последующем медленном или быстром охлаждении. Цель отпуска — устранить или умень­шить напряжения в стали, повысить вязкость и понизить твер­дость.


Отпуск является заключительной операцией термической обра­ботки, и правильное выполнение его в значительной степени опре­деляет качество готовой закаленной детали.


В зависимости от температуры нагрева различают низкий, сред­ний и высокий отпуск.


Несколько замечаний по процессу отпуска. Отпуск закаленной стали проводят непосредственно после закалки.


Перерыв между этими процессами не должен превышать 24 ч. Температура отпуска стали одной и той же марки зависит от того, для какого изделия ее предназначают. Например, вы делаете измерительный инструмент — температура отпуска 150—180°; резец по дереву — 250—280°; пружину — 300—500°.

Иными словами, диапазон температур отпуска очень большой.


Основным сырьем для изготовления крючков в домашних условиях являются швейные ручные иглы всех размеров из так называемой игольной проволоки, которую делают из углеродистых инструментальных сталей марок У7А, У8А и У10А. Самая мелкая игла № 1 имеет толщину 0,55 мм. Кроме игл, особенно для самых мелких крючков, используют пружинную проволоку.


В табл. 3 приведены данные о термообработке стали наиболее ходовых марок, применяемых для крючков.


Проводя термообработку крючков, надо иметь в виду следующее: 1. Если закалку производить в воде комнатной температуры, то твердость стали будет выше, чем при закалке ее в машинном масле. 2. Если отпуск стали проводить при температуре 330° (верхний предел), то сталь получается более вязкая. Это значит, что для изготовления жесткого крючка его надо закаливать в воде и отпускать при более низкой температуре; мягкий крючок закаливают с охлаждением в масле и отпускают при температуре 330°.


Термообработку обычно проводят в муфельной печи с термометром. Подходящие швейные иглы или пружины помещают в печь и разогревают ее до температуры-отжига. Отожженные изделия извлекают из печи и остужают. Если муфельной печи нет, иглы помещают на стальную плоскую болванку, помещают в пламя газовой плиты, примуса и т. п. и раскаливают болванку. По цвету болванки определяют ее температуру. Для ориентира ниже приведены цвета каления стальных деталей в порядке их появления (в неосвещенной солнцем комнате) в зависимости от температуры (°С):


темно-коричневый (заметен в темноте) — 530—580; коричнево-красный — 580—650; темно-красный (вишневый) — 650—720; вишнево-красный (багровый) — 720—770; вишнево-алый — 770—800; светло-вишнево-алый — 800—830; ярко-красный — 830—870; красный — 870—900; оранжевый — 900—1050; темно-желтый — 1050—1150; светло-желтый — 1150—1230; желто-белый — 1230—1300; ослепительно белый — 1300 и выше.


Пружину отжечь на болванке невозможно, так как у нее разогревается только та часть, которая соприкасается с металлом. Поэтому пружину отжигают в расплаве соли или смеси солей. Ниже приведены соли их смеси (в %) для различных температур отжига сталей ("С):


770 — хлористый калий (100); 780 — хлористый натрий (поваренная соль) (96,5), фтористый натрий (3,5); 790—хлористый натрий (90), фтористый кальций (10); 800 — хлористый натрий (100); 810 — хлористый натрий (53), фтористый кальций (47); 820 — фтористый кальций (39), фтористый алюминий — (61); 830 — фтористый калий (90), фтористый алюминий (10); 840 — тетраборнокислый натрий (бура) (100); 850 — углекислый натрий (кальцинированная сода) (100); 860 — фтористый калий (100); 870 — фтористый калий (76), фтористый калий (24).


Когда материал для крючков готов, приступают к засечке бородки. Готовят специальное приспособление (рис. 168), представляющее собой отрезок листовой стали толщиной более 2 мм, на котором зубилом насекают несколько канавок (рис. 168, а).


Иглу с удаленным острием или проволоку от пружины помещают в канавку и остро отточенным зубилом (лезвие имеет угол заточки 15—25°) делают засечку бородки (рис. 168, б). После непродолжительной тренировки засечки, как правило, получаются одинаковыми, без брака. Если предусмотрены засечки на цевье крючка, их делают в специальной бороздке с несколькими углублениями (рис. 168, в).


В зависимости от температуры нагрева различают три вида отпуска: низкотемпературный, среднетемпературный и высокотемпературный.


При низкотемпературном отпуске закаленную сталь нагревают до 150—250 °С. После выдержки при этой температуре (обычно 1—3 ч) в детали получают структуру отпущенного (кубического) мартенсита При низком отпуске частично снимаются закалочные напряжения. Если в стали было значительное количество остаточного аустенита, то в результате его превращения в кубический мартенсит твердость после низкого отпуска может увеличиться на 2—3 единицы и HRC.


Рис. 2. Структура закаленной стали после различных видов отпуска, Х500: a — среднетемпературного (350-400 °С, бейнит); б — высокотемпературного (450 — 600 °С, сорбит); в — 650—700 °С


Низкий отпуск применяют для инструментальных сталей после цементации, поверхностной закалки и т.д. При среднетемпературном отпуске закаленную сталь нагревают до 350—400 °С. В результате получается структура троостита (бейнит). После такого отпуска в изделиях получается сочетание сравнительно высокой твердости (НRС 40— 45) и прочности с хорошей упругостью и достаточной вязкостью поэтому среднему отпуску подвергают пружины и рессоры.


При высокотемпературном отпуске закаленные изделия нагревают до 450—650 °С. После такого нагрева и соответствующей выдержки в изделиях получается структура сорбита. В отличие от сорбита, образующегося после нормализации, когда цементит пластинчатый, после высокого отпуска цементит приобретает зернистую форму (рис. 8, б). Это существенно повышает ударную вязкость при одинаковой (или даже более высокой) твердости по сравнению с нормализованной сталью. Поэтому такой отпуск применяют для деталей машин, испытывающих при эксплуатации ударные нагрузки. Закалку с высоким отпуском часто называют улучшением. При нагреве 650—700 °С получают структуру зернистого перлита (рис. 8, в).Поскольку в легированных сталях все диффузионные процессы протекают медленнее, время выдержки при отпуске таких сталей больше по сравнению с углеродистыми. Кроме того, карбидообразующие элементы замедляют коагуляцию карбидов, в результате чего они сохраняются мелкодисперсными до более высоких температур. Это одна из причин отпуск стали явления так называемой вторичной твердости, т.е. увеличения твердости после отпуска в интервале 500— 600 °С (наблюдается в сталях, легированных хромом, молибденом, ванадием и некоторыми другими элементами).


Рис. 3. Влияние температуры отпуска на ударную вязкость стали с высокой восприимчивостью к отпускной хрупкости:1 — быстрое охлаждение в воде или масле; 2 — медленное охлаждение.


Поэтому в результате высокотемпературного отпуска при одной и той же температуре, а следовательно, при одной и той же структуре, легированные конструкционные стали имеют более высокую прочность и пластичность, чем углеродистые. Это и является одной из основных причин применения легированных сталей для изготовления деталей ответственного назначения, испытывающих сложные напряжения при эксплуатации.


Обычно ударная вязкость с температурой отпуска увеличивается, а скорость охлаждения после отпуска не влияет на свойства. Но для некоторых конструкционных сталей наблюдается уменьшение ударной вязкости (рис. 9). Этот дефект называется отпускной хрупкостью. Различают отпускную хрупкость I и II рода.


Отпускная хрупкость I рода наблюдается при отпуске в области 300 °С у легированных, а также углеродистых сталей. Не зависит от скорости охлаждения. Это явление связывают с неравномерностью превращений отпущенного мартенсита. Процесс протекает быстрее вблизи границ зерен по сравнению с объемами внутри зерна. Благодаря этому вблизи границ создаются концентрации напряжений, границы становятся хрупкими. Отпускная хрупкость I рода “необратима”, т. е. при повторных нагревах тех же деталей она в них не наблюдается.


Отпускная хрупкость II рода Наблюдается у легированных сталей при медленном охлаждении после отпуска в области 450— 650 °С (штриховая линия на рис. 9). Существует несколько объяснений природы этого дефекта. Рассмотрим наиболее распространенное. При высоком отпуске по границам зерен происходит образование и выделение дисперсных включений карбидов. Приграничная зона обедняется легирующими элементами. При последующем медленном охлаждении происходит восходящая диффузия фосфора из внутренних объемов зерна к границам. Приграничные зоны зерна обогащаются фосфором, прочность границ понижается, ударная вязкость падает. Этому дефекту способствуют хром, марганец и фосфор (>0,001 %). Уменьшают склонность к отпускной хрупкости II рода молибден и вольфрам (до 0,5 %) и быстрое охлаждение после отпуска Отпуск стали линия на рис. 9). Отпускная хрупкость II рода “обратима”, т. е. при повторных нагревах и медленном охлаждении тех же сталей в опасном интервале температур этот дефект может повториться. Поэтому стали, склонные к отпускной хрупкости II рода, нельзя использовать для работы с нагревом до 650 °С без последующего быстрого охлаждения (например, штампы для горячей штамповки).



Комментарии

Нет комментариев ...

Оставить комментарий