Изотермическая закалка. Кривые 3 и 4.

Изотермическую закалку проводят в горячих средах. Время выдержки в горячей среде должно быть больше времени изотермического превращения аустенита и его можно определить по С- диаграмме. Изотермической закалке обычно подвергают детали небольшого сечения, так как скорость охлаждения в горячей среде сравнительно небольшая. При выдержке в горячей ванне (селитра или свинец) температура по сечению выравнивается. Резкое уменьшение закалочных напряжений и коробления - одно из основных преимуществ изотермической закалки. Кроме того, при изотермической закалке при одинаковой твердости вязкость у нижнего бейнита больше, чем у стали после закалки, отпущенной на мартенсит. Одной из причин этого считают более равномерное распределение карбидных частиц в бейните.

Ступенчатая закалка. Кривая 5.

Нагретую до температуры закалки деталь погружают в ванну с горячей средой, температура которой превышает на 20...30⁰ С температуру начала мартенситного превращения. температуру горячей среды (температуру “ступеньки”) выбирают по С - диаграмме. Время выдержки в горячей среде (длина “ступеньки”) должно быть меньше инкубационного периода при соответствующей температуре. Ступенчатая закалка проще в исполнении по сравнению с закалкой в двух средах и дает более стабильные результаты. Преимуществом ступенчатой закалки является выравнивание температуры по сечению детали в горячей среде, что обеспечивает прохождение мартенситного превращения при медленном охлаждении, а это способствует уменьшению закалочных напряжений

Рис. 3. Диаграмма изотермического распада аустенита стали У10.

. И еще одно преимущество ступенчатой закалки - сталь при температуре “ступеньки” имеет структуру аустенита, а после извлечения детали из горячей среды некоторое время обладает высокой пластичностью, что позволяет в это время производить рихтовку для устранения коробления. Это особенно важно для длинных и тонких изделий, которые при закалке подвергаются короблению.

Порядок выполнения работы.

1. Каждый студент получает 1-2 образца из стали У8 или У10 и выполняет заданный вид термической обработки, нагрев всех образцов осуществляется в одной печи. Предварительно необходимо измерить исходную твердость (НВ) всех образцов.

2. Перед началом термической обработки для всех видов изотермических обработок необходимо определить время инкубационного периода и общее время изотермической обработки, используя для этой цели диаграмму изотермического распада аустенита (рис. 3)

3. после термической обработки измерить твердость образцов (НRB, НRC), результаты измерения занести в таблицу и при этом указать предполагаемую структуру.

Таблица 1

Содержание отчета

1. Приводятся краткие сведения из теории.

2. График всех видов термической обработки.

3. Заполняется таблица 1.

4. Приводятся выводы по полученным экспериментальным данным.

Контрольные вопросы.

1. Охарактеризуйте такие структурные составляющие как аустенит, перлит, мартенсит.

2. Что общего между отжигом и нормализацией и в чем их отличие?

3. Какие преимущества имеет изотермический отжиг перед обычным отжигом?

4. Чем обусловлено образование сорбита и троостита по сравнению с перлитом?

5. В чем преимущества и недостатки изотермической закалки по сравнению с непрерывной?

6. Чем отличается ступенчатая закалка от изотермической?

7. Каково практическое использование диаграммы изотермического распада аустенита?

8. Назовите основной фактор, влияющий на положение точек М_н и М_к.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10