Цель ТМО - получение высокой твердости в сочетании с высокой вязкостью и устранение отпускной хрупкости.

Формирование структуры закаленной стали происходит в условиях повышенной плотности дислокаций, обусловленных наклепом.

Пластическое деформирование при ТМО производят прокаткой, ковкой, штамповкой и другими способами обработки металлов давлением.

В процессе пластической деформации аустенита возникает наклеп, обуславливающий создание мелкоблочной структуры, затем немедленно следует закалка, фиксирующая особо тонкую структуру, созданную наклепом. Образуется высокодисперсный мартенсит.

Различают два основных способа ТМО, в зависимости от того, в каком температурном интервале производится пластическая деформация:

ВТМО- высокотемпературная термомеханическая обработка

НТМО – низкотемпературная термомеханическая обработка

При ВТМОсталь деформируют при температуре выше Ас3.

Степень деформации составляет 20-30%. после деформации немедленно следует закалка во избежании развития процесса рекристаллизации.

После ТМО: Ϭ = 220-300 Мпа δ =6-8 %

После закалки и отпуска Ϭ = 200 –220 Мпа δ = 3-4 %

При НТМО сталь деформируют в зоне существования переохлажденного аустенита (400- 600^оС). Температура должна быть выше Мн, но ниже температуры рекристаллизации. Степень деформации – 75-95%.

Механические свойства при НТМО выше, чем при ВТМО

Ϭ = 260-300 Мпа δ = 6%

Проведение НТМО более сложно по сравнению с ВТМО. Требует более мощные деформирующие средства, т.к. аустенит при 400 ^оС менее пластичен.

Сочетание высокой прочности и пластичности при НТМО позволяет использовать ее при изготовлении высокопрочных пружин, рессор и подвесок.

Лекция 11

«Легированные стали»

Углеродистые стали, которые мы изучали, во многих случаях не отвечают высоким требованиям, предъявляемым к материалам современной техники. Они доступны, относительно не дороги, технологичны (хорошо обрабатываются, свариваются), но зачастую не отвечают всему комплексу свойств, предъявляемых к современным материалам.

Наибольшее распространение для изготовления ответственных деталей и конструкций в машиностроении, энергетике, строительстве и на транспорте имеют легированные стали.

Легированные стали – это стали, в которые для получения определенных свойств специально введены элементы, называемые легирующими. Например, хром, никель, вольфрам, алюминий и др.

Легирующие элементы изменяют химический состав, строение и свойства стали: повышают прочность, твердость при сохранении высокой пластичности, увеличивают прокаливаемость стали. Легированные стали могут обладать такими свойствами как жаропрочность, жаростойкость, коррозионной стойкостью, особыми электрическими или магнитными свойствами.

При этом нужно иметь в виду, что основные преимущества легированных сталей проявляются только после правильно выбранной термической обработки, которой обязательно должны быть подвергнуты легированные стали.

Рассматривая легированные стали необходимо прежде всего выяснить как легирующие элементы взаимодействуют с основными компонентами стали – железом и углеродом.

С железом – легирующие элементы могут образовывать следующие фазы:

* твердые растворы

* интерметаллиды (соединения металла с металлом)

* С углеродом - они могут образовывать специальные карбиды.

По влиянию на полиморфизм железа легирующие элементы делятся на две группы: