ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАКАЛКИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СТАЛИ. ПОВЕРХНОСТНАЯ ЗАКАЛКА.

Цель работы. Установить влияние температуры нагрева под закалку на структуру и свойства стали.

Термическая обработка — это процесс нагрева, выдержки и охлаждения сплавов с целью изменения структуры и получения заданных свойств. Термической обработке подвергают заготовки (прокат, литые, кованые и штампованные детали) для того, чтобы понизить твердость и улучшить обрабатываемость, а обработанные детали — для того, чтобы повысить твердость, прочность, упругость, износостойкость и усталостные характеристики. С помощью термической обработки механические свойства стали могут быть изменены в очень широких пределах. Например, термической обработкой рельсовой стали, содержащей 0,7—0,8% углерода, можно повысить твердость со 180 до 600 НВ. Значительное улучшение механических свойств в результате термической обработки деталей позволяет увеличить допускаемые напряжения, уменьшить размеры и массу деталей, повысить надежность и срок службы машин.

Процессы термической обработки определяются двумя основными элементами — температурой и временем.

Изучая диаграмму состояния системы сплавов железо-углерод, мы рассматривали превращения, протекающие в стали при очень медленном нагревании и охлаждении, т. е. в условиях равновесия.

Из этого вытекает, что структурные составляющие стали: феррит, перлит и цементит — являются равновесными, т. е. устойчивыми при нормальных температурах. Термической обработкой можно получить неравновесные структуры по свойствам, отличные от равновесного состояния. Кроме того, применяя определенные режимы термической обработки, можно изменить форму и размеры зерен и тем самым улучшить необходимые механические свойства.

Для установления режима термической обработки нужно знать температуры, при которых происходит превращение в стали, т. е. критические точки, которые обозначают А с цифрой внизу, указывающей характер превращения.

Положение критических точек углеродистых сталей показано на рисунке 1. Критические точки при нагревании и охлаждении не всегда совпадают, поэтому нужно знать, при каком состоянии они получены. Если критическая точка характеризует нагревание, то к А ставится индекс с, а если охлаждение — то r.

Рисунок 1 – Положение критических точек углеродистой стали