|
В процессе отливки, прокатки и ковки, а также по завершении этих операций стальные заготовки охлаждаются неравномерно, результатом чего является неоднородность структуры и свойств в различных местах заготовки и наличие внутренних напряжений. При затвердевании отливки, кроме того, получают неоднородный состав по причине ликвации.
Отжиг стали заключается в нагреве ее до температуры выше критической, выдержке при этой температуре и относительно медленном охлаждении. Температурный режим отжига определяется той целью, с которой он производится.
Целью отжига может быть получение мелкого зерна, приведение структуры стали к равновесному состоянию, уничтожение внутрикристаллической ликвации, снятие внутренних напряжений.
Отжиг на равновесное состояниеКак уже известно из предыдущего, эвтектоидная сталь в равновесном состоянии содержит перлит, а доэвтектоидная и заэвтектоидная сталь содержит, кроме того, соответственно избыточный феррит или цементит. В равновесном состоянии сталь наиболее мягка и пластична и поэтому легче, чем в других состояниях, поддается обработке режущим инструментом.
Отжиг на пластинчатый перлит производится путем нагрева стали до состояния аустенита (выше точек Ач> Апст) и последующего весьма медленного охлаждения с тем, чтобы все процессы распадения аустенита в точках АГз, АГст и особеннов точке Лг, успели полностью завершиться. Для этого охлаждение стали производят вместе с печью, искусственно замедляя его до 10—; в час. В результате такого отжига получаются структуры стали, знакомые нам по диаграмме состояния системы железо - цементит.
Отжиг с полной перекристаллизацией, когда нагрев стали производится выше точек АСз и Аст, называется полным. Отжиг называется неполным, когда нагрев стали производится лишь выше первой критической точки АС1; перекристаллизация при этом будет неполной. Неполный отжиг применяют в основном для заэвтектоидной стали, в связи с тем, что при высоких температурах наблюдается быстрый рост зерна аустенита, а нам известно, что крупное зерно отрицательно влияет на механические свойства стали.
Отжиг на зернистый (глобулярный) перлит производится следующим образом.
После обычного нагрева стали производят ее медленное охлаждение до температуры, несколько меньшей Аг„ выдерживают при этой температуре, затем вновь нагревают до температуры немного выше ACl, выдерживают, опять охлаждают ниже точки АГ1 и т. д. Так нагрев и охлаждение около точки At повторяют несколько раз.
В зернистом перлите цементит находится в виде зернышек или глобулей, равномерно рассеянных по полю феррита.
Свойства зернистого перлита существенно отличаются от свойств пластинчатого перлита в сторону уменьшения твердости и повышения пластичности и вязкости. Особенно это относится к заэвтектоидной стали, в которой весь цементит (как эвтектоидный, так и избыточный) получается в виде глобулей.
|
