Что такое полная и неполная закалка –

Содержание

Полная и неполная закалка

Сталь, нагретая выше линии GSE (рис. диаграмма состояния сплавов железа и углерода), переходит в состояние твердого раствора углерода в железе, имеющего решетку куба с центрированными гранями (у-железо). При быстром охлаждении в воде с этой температуры сталь становится очень твердой и хрупкой, т. е. получает полную закалку.

При медленном охлаждении сначала выпадает феррит при температуре от Аг₃ до Аr₁ или цементит при температуре от Ас_m до а затем оставшийся твердый раствор при температуре Аr₁ превращается в перлит.

Рис. 5 Закаленная сталь. Мартенсит. x500

При быстром охлаждении, например со скоростью 150– 200° в секунду, эти нормальные превращения не успевают произойти. Аустенит переохладится без изменений до 300–200° и лишь при дальнейшем охлаждении он перейдет в новую структуру, но теперь уже не в обычный перлит, а в мартенсит – особую структуру закаленной стали, имеющую игольчатое строение. Строение мартенсита в виде пересекающихся мелких игл, типичное для закаленной стали, изображено на рис. 5. Сталь с мартенситной структурой обладает очень большой твердостью (На необходимость такого охлаждения стали при закалке впервые указал Д. К. Чернов).

Мартенсит представляет собою пересыщенный твердый раствор углерода в α-железе. Здесь решетка γ-железа перестроилась в решетку α-железа, но углерод в результате быстрого охлаждения не успел выделиться из раствора (Как показал Г. В. Курдюмов, кубическая решетка железа при этом искажается и приобретает тетрагональную форму. Степень вытянутости ячейки мартенсита увеличивается с повышением содержания углерода в мартенсите).

Кроме мартенсита, в структуре закаленной стали остается аустенит. Чем больше углерода в стали, тем больше в ней может сохраниться остаточного аустенита. В стали с 0,5% С остаточного аустенита около 5%, а при 1,2% С – уже около 20%. Прибавляя в сталь некоторые специальные примеси (Мn, Ni, Сr), можно сохранить больший процент аустенита в закаленной стали и даже получить полностью аустенитную структуру. Такая сталь магнитом уже не притягивается.

Чем выше температура нагрева стали перед закалкой, тем крупнее иглы мартенсита и тем выше его хрупкость.
Нагрев доэвтектоидной стали до температуры, лежащей между Ас₁ и Ас₃ (для заэвтектоидной стали между Ас₁ и Ас_m), с последующим быстрым охлаждением называется неполной закалкой. При нагреве в промежутке температур Ас₁–Ас₃ сталь будет в состоянии аустенит + феррит. При быстром охлаждении аустенит переходит в мартенсит, а феррит остается неизменным. Таким образом, при неполной закалке доэвтектоидной стали структура ее состоит из феррита и мартенсита, а твердость получается невысокой.

Нагрев заэвтектоидной стали до температур между Ас₁ и Ас_m вызывает в ней образование аустенита при сохранении вторичного цементита. При быстром охлаждении аустенит перейдет в мартенсит, а цементит не изменится. Структура окажется состоящей из мартенсита и цементита, при этом твердость будет высокой.

Рубрики: Термическая обработка стали

www.paxildefects.net

Неполная закалка — это… Что такое Неполная закалка?

Неполная закалка

Slack quenching — Неполная закалка.

Неполная закалка стали благодаря более медленному, чем критическое охлаждение с температуры аустенитизации для конкретной стали, приводящее к образованию одного или более продуктов закалки в дополнение к мартенситу.

(Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО «Профессионал», НПО «Мир и семья»; Санкт-Петербург, 2003 г.)

Смотреть что такое «Неполная закалка» в других словарях:

неполная закалка — стали благодаря более медленному, чем критическое охлаждение с температуры аустенитизации для конкретной стали, приводящее к образованию одного или более продуктов закалки в дополнение к мартенситу. [http://www.manual steel.ru/eng a.html]… … Справочник технического переводчика
неполная закалка — [incomplete quenching (hardening)] закалка доэвтектоидной стали с нагревом до температур межкритичного интервала АсI АсII, не обеспечивающего полного превращения ферритоцементитной смеси в аустенит; приводит к формированию феррито мартенситной… … Энциклопедический словарь по металлургии
неполная закалка сталей — Закалка, проводимая с температур выше линии Ac1 (на диаграмме состояния железо углерод), но ниже линии Ac3 для доэвтектоидных сталей или ниже линии Acm для заэвтектоидных сталей. В обоих случаях при температурах нагрева под закалку в структуре… … Справочник технического переводчика
Закалка металлов — Закалка вид термической обработки изделий из металлов и сплавов, заключающийся в их нагреве выше критической температуры (температуры изменения типа кристаллической решетки, т.е. полиморфного превращения), с последующим быстрым охлаждением, как… … Википедия
Закалка (металлургия) — Закалка вид термической обработки материалов (металлы, их сплавы, стекло), заключающийся в их нагреве выше критической температуры (температуры изменения типа кристаллической решетки, т. е. полиморфного превращения, либо температуры, при которой… … Википедия
закалка с самоотпуском — [temper quenching] закалка стали, в процессе охлаждения которой за счет аккумулирования теплоты может протекать отпуск; Смотри также: Закалка ступенчатая закалка объемно поверхностная закалка … Энциклопедический словарь по металлургии
закалка с обработкой холодом — [cold quenching] закалка, включающая охлаждение стали до температуры ниже комнатной, обеспечивающая превращение остаточного аустенита в мартенсит; Смотри также: Закалка ступенчатая закалка … Энциклопедический словарь по металлургии
закалка из жидкого состояния — [melt quenching] охлаждение расплава со сверхвысокими (более 103 104 °С/с) скоростями охлаждения, достигаемыми распылением расплава, разливкой расплава на быстро вращающийся медный цилиндр с образованием тонких пленок на его поверхности, подачей… … Энциклопедический словарь по металлургии
закалка двойная — [double quenching (hardening)] сочетание двух последовательных закалкок (от разных температур), в основном науглероженных (цементированных), изделий; Смотри также: Закалка ступенчатая закалка объемно поверхностная закалка … Энциклопедический словарь по металлургии
закалка в двух средах — [two media hardening] закалка с охлаждением в двух средах (например, через воду в масло), при которой для уменьшения закалочных напряжений используют замедленное охлаждение стали в области мартенситного превращения; Смотри также: Закалка… … Энциклопедический словарь по металлургии

dic.academic.ru

Закалка (металлургия) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Эта статья о способе обработки металлов. О методе укрепления здоровья человека см. Закаливание

Зака́лка — вид термической обработки материалов (металлы, сплавы металлов, стекло), заключающийся в их нагреве выше критической точки (температуры изменения типа кристаллической решетки, то есть полиморфного превращения, либо температуры, при которой в матрице растворяются фазы, существующие при низкой температуре), с последующим быстрым охлаждением. Закалку металла для получения избытка вакансий не следует смешивать с обычной закалкой, для проведения которой необходимо, чтобы были возможные фазовые превращения в сплаве. Чаще всего охлаждение осуществляется в воде или масле, но существуют и другие способы охлаждения: в псевдокипящем слое твёрдого теплоносителя, струёй сжатого воздуха, водяным туманом, в жидкую полимерную закалочную среду и тд. Материал, подвергшийся закалке, приобретает бо́льшую твёрдость, но становится хрупким, менее пластичным и менее вязким, если сделать большее количество повторов нагревание-охлаждение. Для снижения хрупкости и увеличения пластичности и вязкости после закалки с полиморфным превращением применяют отпуск. После закалки без полиморфного превращения применяют старение. При отпуске имеет место некоторое снижение твёрдости и прочности материала

[1].

Внутренние напряжения снимаются отпуском материала. В некоторых изделиях закалка выполняется частично, например при изготовлении японских катан, закалке подвергается только режущая кромка меча.

Существенный вклад в развитие способов закалки внёс Чернов Дмитрий Константинович. Он обосновал и экспериментально доказал, что для получения стали высокого качества решающим фактором является не ковка, как это предполагалось ранее, а термическая обработка. Он определил влияние термической обработки стали на её структуру и свойства. В 1868 году Чернов открыл критические точки фазовых превращений стали, названные точками Чернова. В 1885 году он открыл, что закалку можно производить не только в воде и масле, но и в горячих средах. Это открытие послужило началом применения ступенчатой закалки, а затем исследованию изотермического превращения аустенита^[2].

ru.wikipedia.org

Полная закалка — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Полная закалка

Cтраница 1

Полная закалка всей поверхности отверстия осуществляется только при вращении детали. Если закалка наружной поверхности не требуется, то в случае толстых стенок охлаждать ее после нагрева не нужно. Однако при этом подача воды на внутреннюю закаливаемую поверхность должна производиться достаточно долго, чтобы не произошло отпуска закаленного слоя за счет тепла, накопленного в детали у наружной поверхности. [1]

Полная закалка осуществляется при нагреве стали выше линии GSE. После охлаждения с критической скоростью закалки у всех углеродистых сталей образуется структура мартенсита. [2]

Полная закалка осуществляется путем нагрева стали выше линии GS диаграммы железо-углерод на 20 — 50, выдержки при этой температуре и последующего быстрого охлаждения. [3]

Полная закалка: нагрев до температуры 810 — 860 С ( для стали марки 40, например) и быстрое охлаждение, отпуск, нагрев до температуры ниже критической точки ( 730 С), выдержка и. [4]

Полная закалка — нагрев деталей до температуры на 30 — БО С выше критической точки Асз ( см. рис. 1) для доэвтектоид-ных и Асст для заэвтектоидных сталей, выдержка при этой температуре и последующее охлаждение со скоростью, обеспечивающей превращение аустенита в мартенсит. Полную закалку желательно применять для доэвтектоидных сталей, так как она позволяет получить наивысшую твердость. [5]

Полная закалка осуществляется при нагреве стали выше линии GS. После охлаждения с критической скоростью закалки у всех углеродистых сталей образуется структура мартенсита. [6]

Полная закалка со скоростью несколько ниже критической для получения смешанной структуры мартенсит троостит применима для всех закаливающихся сталей. Зерно выявляется по тонкой оторочке троостита вокруг мартенситных зерен. [7]

Полной закалке подвергают изделия из доэвтектоидных сталей. При этом исключается образование мягких ферритных включений. [8]

Полной закалке подвергают отливки, штамповки и механически обработанные детали. [9]

Полной закалке подвергают изделия из доэвтектоидных сталей. При этом исключается образование мягких ферритных включений. [10]

Полной закалкой называют такую, которая производится исходя из состояния сплошного аустенита, когда нагрев стали для закалки осуществляется выше верхних критических точек. [11]

При полной закалке углеродистой стали структура ее состоит из мартенсита и остаточного аустенита. Количество последнего возрастает с увеличением содержания углерода в стали и повышением температур закалки. [12]

Далее происходит полная закалка и затвердение мороженого. [14]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Закалка стали. Полная и неполная закалка. Выбор температуры нагрева для закалки. Критическая скорость охлаждения. Закаливаемость и прокаливаемость.

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5

Зака́лка— вид термической обработки материалов ,заключающийся в их нагреве выше критической температуры, с последующим быстрым охлаждением.

Целью закалки стали является получение структуру мартенсита. Мартенситом называется изпытавший фазовый наклеп продукт бездиффузионного превращения аустенита в альфа-железо ,кристаллическая решетка которого вследствии перенасыщения углеродом тетрагонально искажена.

Для определения критической скорости закалки определяют температуру нагрева в аустенитную область(tH), например для стали У8Ас1 +30-50С, что составит примерно 760С. Затем по диаграмме кинетики изотермического превращения переохлаждённого аустенита находят температуру и время минимальной устойчивости аустенита tmin(около 500С) и время min(около 0,5с). Тогда критическая скорость закалки VK определяется по следующей формуле:

В результате закалки структура будет состоять либо полностью из мартенсита, либо из смеси мартенсита непревратившегося аустенита (остаточный аустенит). Количество остаточного аустенита зависит от содержания углерода в стали.

При закалке обычно преследуют 2 основные цели :

-получение высокой твердости необходимой ,например,для режущего инструмента

-получение однородной мартенситной структуры во всем объеме изделия для преобразования ее в процессе отпуска в сорбит или тростит.

Закаливаемость показывает способность стали к повышению твердости при закалке. Некоторые стали обладают плохой закаливаемостью, т. е.имеют недостаточную твердость после закалки. О таких сталях говорят, что они «не принимают» закалку. Закаливаемость стали зависит в основном от содержания в ней углерода.

Прокаливаемость стали характеризуется ее способностью закаливаться на определенную глубину. При закалке поверхность детали охлаждается быстрее, так как она непосредственно соприкасается с охлаждающей жидкостью, отнимающей тепло. Сердцевина детали охлаждается гораздо медленнее, тепло из центральной части детали передается через массу металла к поверхности и только на поверхности поглощается охлаждающей жидкостью. Прокаливаемость стали зависит от критической скорости закалки: чем ниже критическая скорость, тем на большую глубину прокаливаются стальные детали.

Бериллевая бронза. Марки. Области применения. Термическая обработка. Механические свойства.

Бериллиевую бронзу – обладает повышенной твердостью, являясь лидером по этому показателю среди других сплавов с основой из меди;

Конкретная сфера применения того или иного вида бронзы зависит от ее свойств, которые определяются процентным соотношением компонентов.

В свою очередь, бериллиевые бронзы незаменимы, когда речь идет об изготовлении пружинящих контактов, мембран, а также других деталей, которые подвергаются постоянной нагрузке и должны обладать прочностью на изгиб. Бериллиевые бронзы являются уникальным материалом для электроники и электротехники

Бронзы маркируют буквами Бр, правее ставят элементы, входящие в бронзу: О — олово, Ц — цинк, С — свинец, А — алюминий, Ж — железо, Мц — марганец и др. Затем ставят цифры, обозначающие среднее содержание элементов в процентах (цифру, обозначающую содержание меди в бронзе, не ставят). Например, марка БрОЦС5-5-5 означает, что бронза содержит олова, свинца и цинка по 5%, остальное — медь (85%). Наибольшее распространение получила бронза марки Бр Б2, содержащая 2 % Be.

Деформируемые алюминиевые сплавы, упрочняемые термической обработкой. Примеры марок. Термическая обработка. Механические свойства.

Деформируемые алюминиевые сплавы применяют для получения листов, ленты, фасонных профилей, проволоки и различных деталей штамповкой, прессованием, ковкой. В зависимости от химического состава деформируемые алюминиевые сплавы делят на 7 групп; содержат 2—3 и более легирующих компонента в количестве 0,2—4% каждого. Например, сплавы алюминия с магнием и марганцем; алюминия с медью, магнием, марганцем и др.

Деформируемые сплавы разделяют на сплавы, упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой. Деформируемые сплавы, подвергаемые механической и термической обработке, имеют буквенные обозначения, указывающие на характер обработки

Термически упрочняемые сплавы приобретают высокие механические свойства и хорошую сопротивляемость коррозии только в результате термической обработки. Наиболее распространены сплавы алюминия с медью, магнием, марганцем (дюралюмины) и алюминия с медью, магнием, марганцем и цинком (сплавы высокой прочности).

Примеры марок: Д16А, Д16АТ, Д1А

Рекомендуемые страницы:

lektsia.com

Закалка | Материаловедение

Закалка заключается в нагреве стали до температуры на 30…50°С выше критических точек. Затем следует выдержка при этой температуре для прогрева изделия но всему сечению и быстрое охлаждение. Закалка возможна, если при изменении температуры в сплаве происходят фазовые изменения, и при понижении температуры происходит уменьшение растворимости одного компонента в другом. Целью закалки является получение пересыщенного твердого раствора. При этом сплав переходит в неравновесное состояние: при нагреве выше критических точек происходят фазовые превращения, а при быстром охлаждении обратные процессы не успевают произойти полностью. В частности, при охлаждении аустенита со скоростью выше некоторой критической получается пересыщенный твердый раствор углерода в α-железе — мартенсит, обладающий высокой твердостью, хрупкостью и низкой пластичностью. Углеродистую сталь подвергают закалке для повышения ее прочности и твердости.
Критической скоростью охлаждения (V_K) называют минимальную скорость охлаждения, при которой избыточный углерод не успевает выделиться из аустенита, и весь аустенит превращается в мартенсит (рисунок 22). При малой скорости охлаждения V_i аустенит распадается на крупнодисперсную смесь феррита и цементита (перлит), а при больших скоростях V₂ распадается на более мелкодисперсные смеси (сорбит, троостит). Если охлаждать сталь со скоростью, не пересекающей кривую начала распада аустенита (линия А), т.е. со скоростью V₃, то образуется мартенсит.
Превращение аустенита в мартенсит начинается при определенной температуре, называемой температурой начала мартенситного превращении М_Н. Для того чтобы мартенситное превращение протекало, необходимо непрерывное охлаждение аустенита ниже точки М_Н. При достижении определенной температуры дальнейшее превращение аустенита в мартенсит прекращается. Эта температура называется концом мартенситного превращении М_К Положение температур М_Н и М_К не зависит от скорости охлаждения и определяется химическим составом стали. Чем больше углерода в аустените, тем ниже располагаются эти температуры. Все легирующие элементы, за исключением Со и Аl, понижают М_Н и М_К . Мартенситное превращение характеризуется высокой скоростью роста зародышей (1000-7000 м/с).
В зависимости от температуры нагрева стали различают полную закалку и неполную. Полная закалка состоит в нагреве стали выше критической точки А_c3 на 30…50°С, а неполная — выше критической точки A_c1 на 30…50°С. Доэвтектоидные стали подвергают только полной закалке. Если доэвтектоидную сталь нагреть до температуры выше A_c1 но ниже А_c3, то получится феррито-аустенитная смесь, которая после закалки даст феррито-мартенситную смесь, имеющую меньшую твердость чем мартенсит (т.к. феррит имеет низкую твердость).
Заэвтектоидные стали подвергают неполной закалке, после которой получается мартенсито-цементитная смесь, имеющая высокую твердость (цементит имеет твердость даже выше, чем у мартенсита).

Рисунок 22 — Диаграмма превращения аустенита при непрерывном охлаждении. А — линия начала перлитного превращения; Б — линия конца перлитного превращения; М_Н-линия начала мартенситного превращения;М_К — линия конца мартенситного превращения
Закаливаемость — способность данной стали к повышению твердости в результате закатки. Возрастает с увеличением содержания углерода и (в меньшей степени) легирующих элементов в стали.
Прокаливаемость — способность стали получать закаленный слой на ту или иную глубину. Прокаливаемость повышается легированием стали марганцем, хромом, молибденом, бором, а также при увеличении размера зерна. За глубину закаленного слоя условно принимают расстояние от поверхности до полумартеснситной зоны (50% мартенсита+50% троостита), которую легко определить по микроструктуре и по твердости.
Охлаждающими средами при закалке могут быть воздух, вода, растворы солей или минеральное масло. После закажи углеродистая сталь имеет высокую прочность, твердость, износостойкость, низкую пластичность и приобретает внутренние напряжения. Чтобы уменьшить хрупкость и внутренние напряжения, вызванные закалкой, и получить требуемые механические свойства, сталь после закалки всегда подвергают отпуску.

Читайте также Отпуск

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! На нашем сайте Вы можете заказать любые задания по всем разделам материаловедения. Решение предоставляется в печатном виде с детальными комментариями

matved.ru

49)Закалка стали. Полная и неполная закалка. Выбор температуры нагрева для закалки. Критическая скорость охлаждения. Закаливаемость и прокаливаемость.

Зака́лка — вид термической обработкиматериалов ,заключающийся в их нагреве выше критической температуры, с последующим быстрым охлаждением.