Презентация, доклад на тему Технология 9 класс Тема 63 - 66: Лабораторная работа (термообработка).

*

Тема 63 - 66: Лабораторная работа (термообработка).

Домашнее задание: учебник Муравьев Е.М. Технология обработки металлов, глава 16 §2 стр.131-133

2. Где применяется инструментальная углеродистая сталь? Где используются легированные конструкционные стали?

3. Что такое термическая обработка? Как изменяются свойства стали при закалке?

преподаватель Назаренко И.П.

*

Вопросы: 1. Какие виды обработки стали вы знаете? 2. Какие виды отжига бывают? 3. Что такое закалка стали? 4. Что такое термомеханическая обработка стали?

1.Теоретические основы ТО.
А.Общие сведения.
Термической обработкой называется совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твердых металлических сплавов, с целью получения заданных свойств за счет изменения внутреннего строения и структуры.
ТО- термическая обработка. Так как основными факторами любого вида ТО является температура и время, то режим ТО обычно представляется графиком в координатах t – τ , где t – температура; τ – время.

*

Угол наклона характеризует скорость нагрева или охлаждения. Постоянная скорость нагрева или охлаждения изображается на графике прямой линией с определенным углом наклона. В результате ТО в сплавах происходят структурные изменения . После ТО металлические сплавы могут находиться в равновесном(стабильном) и неравновесном (метастабильном) состоянии.

*

Б. Виды ТО стали
СТО – собственно-термическая обработка (предусматривает только температурное воздействие на металл).
ТМО- термомеханическая обработка стали(предусматривает изменение структуры металла за счет как термического, так и деформационного воздействия).
ХТО- химико-термическая обработка стали (в результате взаимодействия с окружающей средой при нагреве меняется состав поверхностного слоя металла и происходит его насыщение различными химическими элементами).

2.СТО
Включает: отжиг, нормализацию, закалку, отпуск и старение.
А.Отжиг.
Состоит в нагреве до определенной температуры с последующей выдержкой и медленным охлаждением в печи для получения равновесной, менее твердой структуры, свободной от остаточных напряжений.
Отжиг I рода: не связан с фазовыми превращениями в твердом состоянии. В зависимости от назначения различают следующие виды отжига I рода: диффузионный, рекристаллизационный и отжиг для снятия внутренних напряжений.

Самостоятельная работа: отжиг для снятия внутренних напряжений.
Нормализация. Особенностями режима этого вида термообработки являются температура нагрева и охлаждение на спокойном воздухе. Эти особенности обусловлены специфическими целями нормализации. низкоуглеродистым (0,05—0,25% С), нормализация за более короткое время и при большей простоте режима охлаждения позволяет получить те же результаты, что и при отжиге, т. е. весьма эффективное измельчение зерна у литых и кованых заготовок.
Так как охлаждение на воздухе обеспечивает более высокую степень переохлаждения аустенита, чем при отжиге, то продукты его распада оказываются более дисперсными.

Закалка. Исторически сложившееся понятие «закалка» предполагает такую термообработку, при которой сталь приобретает неравновесную структуру, что прежде всего выражается в повышении твердости стали. В связи с этим к закалке можно отнести термообработку на сорбит, тростит, бейнит и мартенсит (самостоятельная работа студента). Степень неравновесности продуктов закалки с увеличением скорости охлаждения повышается и возрастает от сорбита к мартенситу.
Закалку на мартенсит принято считать истинной закалкой. Важнейшим преимуществом истинной закалки является возможность получения из мартенсита за счет последующего отпуска продуктов с такими ценными комплексами свойств, которые другими видами термообработки получить невозможно.

Одной из целей легирования конструкционных сталей является уменьшение критической скорости закалки
В первую группу входят режущий и мерительный инструменты, а также штампы для холодной штамповки. От их материала требуются высокая твердость (свыше 58 HRC) и хотя бы небольшой запас вязкости.
Вторую группу составляют пружины, рессоры и другие изделия, от материала которых требуется сочетание высокого предела упругости с удовлетворительной вязкостью.
Третья группа изделий включает большинство деталей машин, испытывающих статические и особенно динамические или циклические нагрузки. При длительной эксплуатации изделий от их материала требуется сочетание удовлетворительных прочностных свойств с максимальными показателями вязкости.

Наиболее простой способ закалки — это закалка в одном охладителе, при котором нагретая деталь погружается в охлаждающую жидкость и остается там до полного охлаждения. Недостатком этого способа является возникновение значительных внутренних напряжений. Для углеродистых сталей сечением более 5 мм закалочной средой является вода, для деталей меньших размеров и легированных сталей — масло.
Для уменьшения внутренних напряжений применяется закалка в двух средах, при которой деталь сначала охлаждают в воде до 300—400 °С, а затем для окончательного охлаждения переносит в масло. Недостатком этого способа является трудность регулирования выдержки деталей в нерпой охлаждающей жидкости.

Отпуск.
Следовательно, в зависимости от температуры нагрева существует три вида отпуска: низкотемпературный (низкий), среднетемпературный (средний) и высокотемпературный (высокий).
Отпуск преследует цель не просто устранить внутренние напряжения в закаленной стали. Он является средством придания стали требуемого комплекса свойств. И еще очень важно иметь в виду: при увеличении температуры отпуска возрастает степень диффузионного распада мартенсита на ферритно-цементитную смесь, что обусловливает уменьшение прочностных свойств стали и повышение ее вязкости.

Самостоятельная работа: отпускная хрупкость I, II рода и способы ее устранения.
Отжиг: нагрев до определенной температуры с последующей выдержкой и медленным охлаждением в печи.
Нормализация: нагрев до аустенитного состояния .
Закалка: нагрев выше температур фазовых превращений, выдержке и охлаждении с высокой скоростью.
Отпуск: нагрев ниже критической точки и последующим охлаждением.
Улучшение: закалка с высоким отпуском (улучшает общий комплекс механических свойств, наиболее эффективная ТО для конструкционных сталей).

Задания: назначить термообработку деталям машин:
-зубчатым колесам; -нагруженным валам; -шпонкам.
( в соответствии с чертежами деталей машин)

Структура металла после термообработки

Структура металла после термообработки

Структура металла после термообработки

*

Тема 63 - 66: Лабораторная работа (термообработка).

Домашнее задание: учебник Муравьев Е.М. Технология обработки металлов, глава 16 §2 стр.131-133