Термическая обработка слитков, отливок и поковок
Слиток стали неоднороден как по химическому составу, так и по механическим свойствам. В слитке обычно бывают неметаллические включения, пустоты, пузыри, раковины и другие дефекты. Некоторые дефекты слитков удается устранить термической обработкой. Для выравнивания структуры и механических свойств, а также понижения твердости перед первичной механической обработкой, слитки легированных сталей подвергают термической обработке.
Для выравнивания путем диффузии химической неоднородности слитки подвергают диффузионному отжигу (гомогенизации).
Стальные слитки нагревают до 1100 ¸ 1200 °С, выдерживают при этой температуре 8–15 ч и затем медленно охлаждают до 250 ¸ 200 °С. Весь процесс диффузионного отжига продолжается около 80 ¸ 100 ч.
Отливки неоднородны и по химическому составу. Для обеспечения необходимых свойств фасонные отливки подвергают термической обработке.
Отливки углеродистой стали подвергаются высокому отпуску с нагревом до температуры 650 ¸ 700 °С для устранения внутренних напряжений. Если к отливке предъявляются повышенные требования по структуре материала, то проводится отжиг или нормализация. При нормализации повышаются прочностные показатели.
Отливки из легированной стали подвергают нормализации с отпуском или закалке с отпуском.
Отливки небольших сечений и простой конфигурации загружают в печь, нагретую до температуры отжига, и нагревают с максимально возможной скоростью. Сложные по конфигурации массивные отливки, имеющие значительные внутренние напряжения, во избежание возникновения трещин необходимо нагревать медленно, со скоростью около 100 °С/ч до 350 ¸ 400 °С, после чего скорость нагрева может быть увеличена. Время нагрева определяется из расчета 1–2 мин на 1 мм наибольшего сечения отливки, время выдержки составляет 25% времени нагрева.
Охлаждение отливок при отжиге производится вместе с печью до 300 ¸ 400 °С, а затем на открытом воздухе. При нормализации отливки равномерно охлаждают на воздухе. После отжига или нормализации значительно повышается пластичность отливок. Структура отливок после отжига или нормализации измельчается.
Для значительного улучшения свойств углеродистой стали применяют сложную термическую обработку: нормализацию от 960 °С, закалку в воде от 840 °С, отпуск при 600 °С. Такая обработка рекомендуется для отливок с толщиной стенки до 25 мм и должна быть экономически обоснована, так как при этом повышается стоимость отливок.
Для улучшения массивных отливок применяют диффузионный (гомогенизирующий) отжиг при температуре 950 ¸ 1000 °С с последующим обычным отжигом или нормализацией.
Для получения высоких механических свойств отливки из легированной стали подвергают нормализации при температуре 850 ¸ 900 °С или закалке при температуре 850 ¸ 880 °С с охлаждением в масле с последующим отпуском при 560 ¸ 650 °С.
Поковки изготовляют из углеродистых и легированных сталей. Для получения заданных свойств поковки подвергают различным видам термической обработки: отжигу, нормализации с высоким отпуском, закалке с отпуском, а также применяют регулируемое охлаждение после ковки или штамповки.
Термическую обработку поковок подразделяют на предварительную – для снижения твердости, улучшения структуры, устранения внутренних напряжений и окончательную – для получения требуемых свойств.
Поковки имеют более мелкую структуру и более однородны по химическому составу, чем отливки.
Изотермический отжиг поковок из легированной стали проводят сразу после ковки. Поковки загружают в печь с температурой 600 ¸ 700 °С, выдерживают в ней и охлаждают на воздухе. При изотермическом отжиге перекристаллизации с измельчением зерна не происходит, но снимаются напряжения, снижается твердость, обеспечивается хорошая обрабатываемость.
Дата добавления: 2019-02-07; просмотров: 955;