Отжиг представляет собой вид термообработки стали, при котором ее сначала нагревают до определенной температуры, некоторое время при этой температуре выдерживают, а затем медленно охлаждают. Используя отжиг, можно изменить форму и размеры структурных зерен стали, устранить неоднородность ее химического состава и значительно снизить внутренние механические напряжения. Процесс отжига для стальных изделий, метизов чаще всего применяют с целью устранения механических дефектов, возникающих в процессе литья, ковки или протяжки, а также с целью подготовки изделий к их последующей закалке или механической обработке на токарных или металлорежущих станках. И в зависимости от поставленной технологическим процессом задачи определяют соответствующий режим отжига, т. е. заданную температуру нагрева, время выдержки и скорость охлаждения.
На предприятиях применяют различные режимы отжига стали, каждому из которых соответствует оптимальный способ термической обработки. Основные сведения о них приведены ниже.
· Полный отжиг и неполный отжиг. Основное их предназначение – для уменьшения твердости деталей или изделий, снятия внутренних механических напряжений и улучшения внутренней структуры материала. Охлаждение до температуры 500-600 градусов по Цельсию для углеродистых сталей выполняют со скоростью 50-100 градусов в час, а легированных сталей – со скоростью 20-60 град/час, окончательное охлаждение – на воздухе.
· Изотермический отжиг . Такой вид отжига в основном применяют для заготовок из легированных или высоколегированных сталей. Охлаждение выполняют в быстром режиме до определенного значения температуры, выдержке при этой температуре, затем окончательно – на воздухе. Цель термообработки – такая же, как и при полном отжиге стали.
· Диффузионный отжиг (гомогенизация). Применяется к стальным изделиям больших размеров, полученных способом литья. Охлаждение производится вместе с печью. Цель отжига – устранение грубой структуры стали, ликвация.
· Низкотемпературный отжиг (высокий отпуск). Он предназначен для высоколегированных конструкционных сталей и всех видов инструментальных сталей. Изделия охлаждают вместе с печью или на воздухе. Данный вид отжига способствует значительному снижению твердости стали, уменьшению внутренних напряжений и улучшению их обрабатываемости.
· Рекристаллизационный отжиг . Такому виду термообработки могут быть подвержены все виды стали, деформация которых происходила при низких температурах. Цель термической обработки в этом режиме – восстановление внутренней структуры металла.
Высокий отпуск является единственно возможным видом отжига для смягчения хромоникельвольфрамовых и хромоникельмолибденовых конструкционных сталей.
Цель – отжиг
Цель отжига заключается в том, чтобы стальные заготовки сделать мягче для обеспечения механической обработки, а также для того, чтобы уничтожить внутренние напряжения, полученные при прокатке или отковке. [1]
Цель отжига – улучшение структуры и обрабатываемости материалов, снятие внутренних напряжений и др. Микроструктура материалов в результате отжига становится равновесной. [2]
Цель отжига заключается в том, чтобы стальные заготовки сделать мягче для последующей механической обработки, а также для того, чтобы уничтожить внутренние напряжения, полученные при прокате или отковке. Для полного отжига сталь кладут в чугунный ящик, наполненный смесью из дре-весно-угольного порошка, жженых костей, обугленной кожи, песка огнеупорной глины или других подобных веществ, после чего ящик с деталями нагревают в печи до необходимой температуры; продолжительность нагрева зависит от размеров загруженных деталей. После нагрева ящик вместе с заложенными в нем деталями ( для предупреждения закалки) должен медленно остыть. Особенно важно при отжиге устранить доступ воздуха к нагретой стали, чтобы предупредить ее окисление. Низкоуглеродиетая сталь должна быть отожжена при температуре около 900 С, высокоуглеродистая – приблизительно при 750 – 820 С. Эта температура должна поддерживаться достаточно долго, чтобы. [3]
Цель окончательного рекристаллизационного умягчающего отжига прутков калиброванной стали в большинстве случаев состоит в том, чтобы обеспечить им заданную твердость. Отжиг проводят в трубах или ведут открытый отжиг. При открытом отжиге в печах без защитной атмосферы прутки покрываются слоем окалины, вследствие чего в большинстве случаев требуется последующее травление металла. [4]
Какова цель отжига и как он производится. [5]
Согласно общепринятому мнению целью отжига является уменьшение существующих напряжений до достаточно низких значений, чтобы придать изделию способность противостоять термическим ударам и износу при его использовании. Все же следует упомянуть также и о ряде других явлений, обусловливаемых термической обработкой стекла. [6]
Целям обычного полного отжига, измельчающего зерно, противоположна цель отжига , увеличивающего зерно. Отжиг на крупное зерно с нагревом до 950 – 1100 С применяют к мягким низкоуглеродистым сталям для улучшения обрабатываемости резанием. Такие стали дают вязкую, трудно отделяемую стружку, способны привариваться к режущему инструменту, что делает поверхность шероховатой. Улучшению качества поверхности и большей ломкости стружки низкоуглеродистых сталей способствует структура с крупными колониями пластинчатого перлита, которую и получают при высокотемпературном отжиге, увеличивающем зерно. [7]
Нагрев при отжиге может производиться ниже или выше температур фазовых превращений в зависимости от целей отжига . [8]
Выбор температуры нагрева при отжиге зависит от марки стали, формы и размеров изделия и от цели отжига . Изделие нагревают с такой скоростью, чтобы оно равномерно прогревалось по всей толщине, так как при неравномерном или очень быстром нагреве в металле возникают напряжения, которые приводят к образованию трещин. Выдержка при температуре отжига дается для полного завершения всех изменений в структуре стали. Выдержка зависит от состава сплава и равна примерно 20 – 40 % времени нагрева. Изделие после выдержки охлаждается медленно, вместе с печью. Чем больше углерода в стали, тем медленнее ее следует охлаждать. Благодаря отжигу снижается твердость прокатных стальных листов и прутков и улучшается их способность обрабатываться. Листы кровельной стали после прокатки подвергают отжигу для повышения пластичности. [9]
Выбор температуры нагрева при отжиге зависит от марки стали, формы и размеров изделия и от цели отжига . Изделие нагревают с такой скоростью, чтобы оно равномерно прогревалось по всей толщине, так как при неравномерном или очень быстром нагреве в металле возникают напряжения, которые приводят к образованию трещин. [10]
Выбор температуры нагрева при отжиге зависит от марки стали, формы и размеров изделия и от цели отжига . Изделие нагревают с такой скоростью, чтобы оно равномерно прогревалось по всей толщине, так как при неравномерном или очень быстром нагреве в металле возникают напряжения, которые приводят к образованию трещин. Выдержка при температуре отжига дается для полного завершения всех изменений в структуре стали. Выдержка зависит от состава сплава и равна примерно 20 – 40 % времени нагрева. Изделие после выдержки охлаждается медленно, вместе с печью. Чем больше углерода в стали, тем медленнее ее следует охлаждать. Благодаря отжигу снижается твердость прокатных стальных листов и прутков и улучшается их способность обрабатываться. Листы кровельной стали после прокатки подвергают отжигу для повышения пластичности. [11]
При нагреве только немного выше Асг эта сетка не уничтожится, и хотя между нею и произойдет перекристаллизация, но сетка цементита будет как бы фиксировать исходную структуру, и цель отжига не будет достигнута. Для достижения ее нужно предварительно растворить сетку путем нагрева выше точки Асст ( линия SE) и быстро охладить ( в масле или воде), чтобы сетка не успела вновь образоваться. [12]
Другой фактор – температура нагрева ( до состояния аустенита) тоже важен, но не так, как первый, поскольку недогрев до точек Лс3 или Arcm может несколько снизить результаты: отжиг будет несовершенным ( неполный отжиг), но все же он может быть осуществлен, тогда как без надлежащей медленности охлаждения цель отжига на перлит не будет достигнута. [13]
При непосредственном изотермическом отжиге – горячего Металла после прокатки, ковки. Однако в большинстве случаев цель отжига легированных сталей ( а особенно слитков) состоит в улучшении обрабатываемости резанием и в снижении дефектов, связанных с ускоренным охлаждением металла. [14]
Слесарное дело в вопросах и ответах
СТРАНИЦЫ
Что такое отжиг?
Отжигом называют термическую операцию, заключающуюся в нагревании материала до определенной температуры, выдерживании его при этой температуре и медленном охлаждении.
Какова цель отжига углеродистых сталей?
Целью отжига углеродистой стали является снятие внутренних напряжений, получение мелкозернистой структуры стали, уменьшение твердости, улучшение обрабатываемости, а также увеличение пластичности и вязкости стали.
Перечислить виды отжига углеродистых сталей.
Различают следующие виды отжига углеродистых сталей: для снятия наклепа, диффузионный, рекристаллизационный, изотермический, на зернистый перлит, нормализация (таблица ниже).
Что такое диффузионный отжиг?
Диффузионный отжиг — нагревание стали до температуры 1000—1250° С (оптимальная температура 1150° С), выдерживание при этой температуре в течение определенного времени и последующее медленное охлаждение в течение 6—8 ч до температуры 800—890° С в печи, а затем — на воздухе. Целью этой операции является уменьшение неоднородности химического состава деталей, имеющих внутрикристаллическую ликвацию. Эта операция используется для крупного стального литья и крупных слитков из легированных сталей.
Бывший в пользовании инструмент (молоток, зубило, пробойник, напильник, плашка и т. д.) с целью его переделки или исправления подвергают нормализации. Отжиг этого вида основан на нагревании стали до температуры выше критической точки Лс3 на 50—70° С для доэвтектоидной стали и выше точки Ас1 (температура 723° С) для стали с углеродом менее 0,3%, кратковременной выдержке при этой температуре и последующем постепенном охладжении на воздухе (рис. 51).
Страницы: 1 2
Автор admin | Категория | 11 23, 2008 | Комментариев нет