Зябрев А.А., Мухин Г.Г., Фахуртдинов Р.С. Выбор материала и технологии термической обработки деталей и инструментов (2011) (1257619), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Отпуск должен обеспечить получение необходимых эксплуатационных свойств стали.Структура стали 60С2А после закалки состоит из мартенсита и остаточного аустенита.Рассмотрим последовательность фазовых процессов, происходящих при отпуске с повышением температуры. До температуры80 С диффузионная подвижность мала и распад мартенсита идетмедленно. Первое превращение при отпуске развивается в диапазоне значений 80…200 С и приводит к формированию структурыотпущенного мартенсита — смеси пересыщенного углеродом αраствора и когерентных с ним частиц ε-карбида.
В результате этогосущественно уменьшаются степень тетрагональности мартенсита(часть углерода выделяется в виде метастабильного ε-карбида) и егоудельный объем, снижаются остаточные напряжения.15Второе превращение при отпуске развивается в диапазоне значений температуры 200…260 С (300 С) и состоит из следующихэтапов:1) превращение остаточного аустенита в отпущенный мартенсит;2) распад отпущенного мартенсита: степень его пересыщенияуменьшается до 0,15…0,2 %, начинается превращение ε-карбида вFe3C — цементит и его обособление, разрыв когерентности;3) снижение остаточных напряжений;4) некоторое увеличение объема, связанное с переходом Аост →→ Мотп.Третье превращение при отпуске развивается в диапазоне температур 300…400 С. При этом заканчиваются распад отпущенногомартенсита и процесс карбидообразования.
Формируется ферритоцементитная смесь, существенно снижаются остаточные напряжения; повышение температуры отпуска выше значения 400 С активизирует процесс коалесценсии карбидов, что приводит к уменьшению дисперсности ферритоцементной смеси.Структуру стали 60С2А после низкого отпуска (до значениятемпературы 250 С) называют отпущенным мартенситом, структуру стали после среднего отпуска (350…500 С) — трооститом отпуска; после высокого отпуска (500…600 С) — сорбитом отпуска.В стали 60С2А после полной закалки в масле и среднего отпуска при температуре 470 С образуется структура троостита отпуска.Основные данные о стали 60С2А.1.
ГОСТ 14959–79. «Рессорно-пружинные стали».2. Химический состав, % по массе:CSiMn0,58—0,631,6—2,00,6—0,9CrCuNiPSне более0,30,20,250,025 0,0253. Применение: рессоры, пружины, торсионные валы, пневматические зубила.4. Прокаливаемость достигает 18 мм.5. Влияние легирующих элементов. Кремний положительновлияет на структуру, механические и технологические свойства16стали 60С2А: снижает критическую скорость охлаждения и увеличивает прокаливаемость, уменьшает скорость распада мартенсита,сильно упрочняет феррит, повышает прочность, твердость и преждевсего упругие свойства стали (σ0,2, σв, σ–1), увеличивает сопротивление коррозии, снижает вязкость.6. Усталостные свойства упругих элементов могут быть повышены в 1,5—2 раза путем поверхностного пластического деформирования (обдувка дробью).7.
Недостатки стали 60С2А: а) склонность к обезуглероживанию; б) склонность к графитообразованию; в) склонность к образованию поверхностных дефектов при горячей обработке стали, вызывающих снижение предела выносливости.8. Свойства пружинной стали могут быть улучшены путем дополнительного легирования. Кроме стали 60С2А применяют стали60С2ХА, 60С2ХФА, 60С2Н2А.Легирующие элементы — кремний и марганец — сильно упрочняют феррит и способствуют повышению характеристик прочности стали после термической обработки. Влияние дополнительного легирования хромом, ванадием, никелем проявляется преждевсего в уменьшении критической скорости охлаждения и повышении прокаливаемости.
Карбидообразующие элементы — хром иванадий — предупреждают обезуглероживание пружин при нагревепод закалку. Кроме того, введение ванадия в сталь способствуетдальнейшему повышению ее прочности, так как приводит к образованию высокодисперсных частиц карбида МС (на основе VC) прираспаде мартенсита в процессе отпуска.17ЛИТЕРАТУРАОсновная1. Материаловедение: Учеб. для вузов / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин; под общ. ред. Б.Н.
Арзамасова, Г.Г. Мухина. М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 648 с.2. Справочник по конструкционным материалам: Справ. / Б.Н. Арзамасов, Т.В. Соловьева, С.А. Герасимов и др.; под ред. Б.Н. Арзамасова, Т.В. Соловьевой. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,2005. 640 с.ДополнительнаяГеллер Ю.А. Инструментальные стали. М.: Металлургия, 1983.527 с.Гуляев А.П. Металловедение: Учеб. для вузов.
М.: Металлургия,1986. 544 с.Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали:Справ. М.: Машиностроение, 1992. 480 с.Марочник сталей и сплавов / М.М. Колосков, Е.Т. Долбенко,Ю.В. Каширский и др.; под общ. ред. А.С. Зубченко. М.: Машиностроение, 2001. 672 с.Материалы в приборостроении и автоматике: Справ. /Ю.М. Пятин, А.М. Чернявская, Р.А. Владимирский и др.; под ред.Ю.М. Пятина. М.: Машиностроение, 1982. 527 с.Материалы для авиационного приборостроения и конструкций:Учеб. пособие / А.Я. Потемкин, Ю.И. Шейдеман, Ю.П.
Фролов идр.; под ред. А.Ф. Белова. М.: Металлургия, 1982. 400 с.Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники.М.: Высш. шк., 1986. 367 с.Попов Л.Е., Попова А.А. Диаграммы превращения аустенита всталях и β-раствора в сплавах титана. М.: Металлургия, 1991. 502 с.18Рахштадт А.Г. Пружинные стали и сплавы.
М.: Металлургия,1982. 400 с.Стали и сплавы. Марочник: Справ. изд. / В.Г. Сорокин и др.;под науч. ред. В.Г. Сорокина, М.А. Гервасьева. М.: Интермет Инжиниринг, 2003. 608 с.Химико-термическая обработка металлов и сплавов: Справ. /Г.В. Борисенок, Л.А. Васильев, Л.Г. Ворошнин и др.; под ред.Л.С. Ляховича.
М.: Металлургия, 1981. 424 с.Электрорадиоматериалы: Учеб. пособие для втузов / Б.М. Тареев, Н.В. Короткова, В.М. Петров и др.; под ред. Б.М. Тареева. М.:Высш. шк., 1978. 336 с.ОГЛАВЛЕНИЕВведение ........................................................................................................
3Содержание домашнего задания и исходные данные для еговыполнения .............................................................................................. 4Порядок выполнения домашнего задания .................................................. 6Форма и содержание отчета ......................................................................... 6Защита домашнего задания .......................................................................... 8Пример выполнения домашнего задания .................................................... 9Литература .....................................................................................................
1819Учебное изданиеЗябрев Александр АлександровичМухин Герасим ГерасимовичФахуртдинов Равел СадртдиновичВыбор материала и технологиитермической обработкидеталей и инструментовРедактор О. М. КоролеваКорректор К.А. ОсиповаКомпьютерная верстка И.А. МарковойПодписано в печать 05.07.2011. Формат 6084/16.Изд. № 105. Усл. печ.
л. 1,16. Тираж 1000 экз. ЗаказИздательство МГТУ им.Н.Э. Баумана.Типография МГТУ им.Н.Э. Баумана.105005, Москва, 2-я Бауманская, 5.20.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
