Аустенизация, стр.67-68
Отжиг сфероидизирующий (Отжсф) (сфероидизация) осуществляется путем нагрева с периодическим изменением температуры около (выше или ниже) точки Ас1 (перлитного превращения). При этом получается коагуляция цементита с образованием зернистого перлита при снижении твердости и повышении пластичности и вязкости, а также уничтожается карбидная сетка у заэвтектоидной стали. Сфероидизация применяется главным образом с целью улучшения обрабатываемости стали (С>0,65%) резанием. В практике машиностроительных заводов применяется процесс термической обработки, имеющий целью только снятие внутренних напряжений. Этот процесс условно называется отжигом низким — Отжн. Осуществляется низкий отжиг путем нагрева ниже температуры выдержки при ней и медленного охлаждения обычно вместе с печью.
Аустенизация
Аустенизация (Ас.„) — процесс термической обработки, позволяющий получить структуру аустенита при или сплава) и охлаждения с любой скоростью, обычно в воде или масле. В результате осуществления указанного режима получается структура аустенита. Аустенизация применяется для марок стали аустенитного класса (в большинстве случаев для нержавеющих и жаропрочных, см. стр. 270). Последующим процессом является старение (при 650—850°). Аустенизация при высоких температурах имеет целью перевести выделившиеся при предшествующей обработке карбиды и другие избыточные фазы в твердый раствор, а последующее старение имеет целью вторичное выделение из твердого раствора некоторого количества избыточных фаз, но в состоянии высокой их дисперсности. Под аустенизацией (особенно в американской и немецкой литературе) понимается также получение аустенитной структуры в процессе нагрева; в этом случае аустенизация применима к стали любой марки.
Закалка
Закалка (3) — процесс термической обработки, обусловливающий получение неравновесных структур превращения или распада аустенита при резком его переохлаждении со скоростью выше критической. Закалка осуществляется путем нагрева деталей (изделий) до температур в интервале превращений или выше, выдержки при этих температурах и последующего охлаждения со скоростью выше критической в интервале наименьшей устойчивости аустенита.
Конечный результат процесса закалки зависит от скорости охлаждения и температуры конца мартенситного превращения — точки Мк. Структура мартенсита может быть получена только при охлаждении со скоростью выше критической и для стали, у которой точка Мк лежит выше 20°. У стали, имеющей точку Мк ниже 20° в структуре после закалки наряду с мартенситом будет находиться остаточный аустенит.
При скорости охлаждения меньше критической получаются структуры распада аустенита — троостит, сорбит, перлит (структуры ферритно-цементитной смеси). Полученные структуры будут определять и механические свойства.
Зависимость структуры и твердости от скорости охлаждения для данной марки стали определяется из термокинетических кривых.
Для большинства деталей (изделий) после закалки обязательно применяется процесс отпуска. Закалка с последующим высоким отпуском называется улучшением. Результатом закалки является получение структур мартенсита и троостита.
Являясь основным процессом термической обработки стальных деталей, инструментов и приспособлений, закалка применяется с целью получения высокой твердости и требуемых физико-механических свойств.
Закалка подразделяется:
А. По условиям нагрева и выдержки
закалка полная — Зп;
закалка неполная — Знп;
Б. По условиям охлаждения и изменения структуры:
закалка изотермическая ступенчатая 3ст;
закалка изотермическая на троостит — Зизо,т;
закалка изотермическая на сорбит — Зизо,с;
закалка прерывистая — Зпр;
закалка с подстуживанием — Зпст;
закалка с самоотпуском 3С0.
В. По условиям воздействия внешних факторов:
закалка светлая — Зсв;
закалка чистая — Зч;
закалка под давлением — 3дел.
Г. По условиям изменения структуры или твердости на поверхности и по сечению:
закалка местная — дифференциальная — Змд;
закалка поверхностная — Зпов.
Закалка полная (3п) осуществляется путем нагрева до температуры на 20—50° выше интервала превращений — точки Ас3 (остальное аналогично основному определению процесса).
Закалка неполная (Знп) осуществляется при нагреве до температуры в интервале превращений (выше точки); при этом наряду с неустойчивыми структурами остаются без изменения избыточные фазы (феррит для доэвтектоидной и карбиды для заэвтек-тоидной стали).
Неполная закалка применяется для заэвтектоидных сталей.
Закалка ступенчатая Зст осуществляется путем нагрева до температуры в интервале превращений или выше (в зависимости от содержания углерода в стали), выдержки при этой температуре и последующего быстрого охлаждения. Охлаждение производится в среде, обеспечивающей скорость выше критической в интервале наименьшей устойчивости аустенита, с выдержкой в этой среде при температуре на 20—30° выше температуры начала мартенситного превращения Мн при продолжительности меньшей, чем соответствующая началу распада аустенита, и последующим быстрым охлаждением до нормальной температуры. После закалки обязательным является процесс отпуска.
Изотермическая закалка применяется для инструментов из быстрорежущей и высоколегированной стали, для деталей шарико- и роликоподшипников, шестерен и т. п. с целью получения требуемых механических свойств при минимальной деформации.
Изотермическая закалка — прогрессивный процесс термической обработки.
Закалка изотермическая на троостит(Зизо,т) осуществляется путем нагрева до температуры выше интервала превращений, выдержки при этой температуре, последующего быстрого охлаждения в среде, обеспечивающей скорость выше критической (в интервале наименьшей устойчивости аустенита), и выдержки в этой среде при температуре на 20—100° выше температуры начала мартенситного превращения Мн при продолжительности, обеспечивающей полный распад аустенита.