Как изменяются свойства стали при закалке

Сталь 50. Закалка 840 °С. Термообработка: Нормализация Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе. Твердость материала: HB 10 -1 = 207 МПа Температура критических точек: Ac1 = 725, Ac3(Acm) = 760, Ar3(Arcm) = 750, Ar1 = 690, Mn = 300 Свариваемость материала: трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. Флокеночувствительность: малочувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: не склонна. Структурные превращения Первое превращение происходит при нагреве стали до температуры 727 С, эта температура является первой критической точкой Aс1, превращение состоит в переходе феррито-перлитной смеси в аустенит и феррит. При нагреве до второй критической точки Aс3 равной 780С, аустенит и феррит переходит в аустенит, который является твердым раствором внедрения углерода в г-Fe, содержащий при этой температуре 0,8% углерода, независимо от обрабатываемой стали. При дальнейшем нагреве, от температур Aс3+ (30…50)С наблюдается заметный рост зерна аустенита, приводящий к снижению прочности стали. При охлаждении с высоких температур до температуры 780С (Ar3) аустенит распадается в феррит и аустенит, а при дальнейшем охлаждении ниже температуры 727С (Ar1) образуется смесь феррита и перлита. Термическая обработка стали Под термической обработкой понимают комплекс операций нагрева и охлаждения сплава, осуществляемых по определенному режиму с целью изменения строений и получения заданных свойств. Основой темрической обработки является изменение структурно-фазового состава и дислокационной структуры сплава. Фундаментальной основой технологии термической обработки является режим. Режим включает в себя: температуру нагрева, скорость нагрева до заданной температуры, время выдержки при этой температуре и скорость охлаждения. Конкретные величины, характеризующие элементы режима термообработки зависят от химического состава сплава, от размера детали, и от назначения производимой термообработки. Для стали 50 наиболее лучшим способом упрочнения является закалка с последующим отпуском. Закалка состоит из 3 этапов: нагревание, выдержка, охлаждение. Отпуск состоит из тех же пунктов, что и закалка. Закалка. Скорость нагрева зависит от теплопроводности обрабатываемого сплава, которая, в свою очередь, определяется химическим составом. Скорость выбирается так, чтобы обеспечить минимальные потери времени на нагрев, а также возникновение в обрабатываемой детали опасных термических напряжений, которые могут привести к деформации (короблению) и к растрескиванию детали, что происходит при слишком быстром нагреве. Время выдержки детали по достижении заданной температуры должно быть достаточным для ее прогрева от поверхности до сердцевины в наибольшем сечении, а также для полного завершения в сплаве превращений, которые должны происходить в нем при заданной температуре. Обычно общее время нагрева и изотермической выдержки составляет 1-1,5 мин на мм наибольшего поперечного сечения. Охлаждение при закалке должно производиться в такой охлаждающей среде, которая обеспечивает скорость охлаждения не менее критической. Отпуск - операция нагрева и выдержки закалённой стали для уменьшения имеющихся в ней остаточных напряжений и придания нужных свойств, которые необходимы для долголетней службы изделия. Наиболее подходит для получения большей твердости низкотемпературный отпуск, интервал температур при нем варьируется от 150 до 250 0С. Целью термообработки является достижение наивысшей твердости, данной обработкой можно добиться твердости стали 55-62 HRC.