Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Билет 28
1. Закалка сталей. Выбор температур нагрева и охлаждающих сред при закалке. Влияние легирующих элементов на критическую скорость охлаждения, прокаливаемость и закаливаемость сталей.
2. Кристаллофизические методы очистки полупроводников, легирование полупроводников.
1
Закалка – вид термической обработки, заключающийся в нагреве стали выше критической температуры (структура аустенит), выдержки при этой температуре и охлаждении со скоростью выше критической (структура мартенсит). Цель: повышение твердости и прочности стали.
Критическая скорость охлаждения – минимальная скорость охлаждения стали, при которой не происходит распада аустенита с образованием перлита (t = 727° C).
При охлаждении со скоростью vкр кривая охлаждения касательна к линии начала распада А. При скорости v1<vкр – низкая скорость охлаждения – идет процесс распада А, закалки не происходит. При v2>vкр – происходит закалка с образованием мартенсита. При v3<vкр происходит неполная закалка, часть кристаллов А распадается, часть – превращается в мартенсит.
Выбор температуры нагрева стали под закалку.
Условия выбора:
1) Образование аустенитной структуры должно пройти полностью за относительно непродолжительное время.
2) Не должно происходить увеличения размеров зерна аустенита вследствие нагрева.
Результаты закалки при разных условиях:
1) Температура выше оптимальной: превращение происходит быстро, увеличиваются размеры кристаллов аустенита, следовательно возможно ухудшение свойств закаленной стали.
2) Температура оптимальная: превращение происходит быстро, результат качественный.
3) Температура ниже оптимальной: Закалка возможна, но недопустимо сильно увеличивается время выдержки.
4) Температура ниже критической: Аустенит образуется частично. Результат – неполная закалка.
Интервал температур определен экспериментально. Для заэвтектоидных сталей температура нагрева на 20–50° C выше линии SK. Причина: углерод как легирующий элемент способствует повышению устойчивости аустенита.
Для заэвтектоидных сталей закалка с температурой выше линии SK приводит к высокому содержанию углерода в аустените. После закалки при низких температурах в структуре находится много остаточного аустенита, как следствие уменьшается твердость. После закалки при температуре на 20–50° C выше линии SK, избыточный углерод остается в виде цементита, содержание углерода в аустените пониженное, аустенит практически полностью превращается в мартенсит. Влияние остаточного аустенита компенсируется высокой прочностью и твердостью вторичного цементита.
Способность стали к закалке.
1) Закаливаемость – способность стали существенно изменять свои свойства после закалки. Зависит от содержания углерода в стали (С > 0,25%).
2) Прокаливаемость – способность стали образовывать мартенсит при низких критических скоростях охлаждения. Чем ниже скорость, тем выше прокаливаемость, тем толще поверхностный слой закаленного металла.
Виды закалки:
1) Простая закалка:
Преимущества: Производится в одной охлажденной среде, простота, низкая стоимость.
Недостатки: Вероятность высоких внутренних напряжений, возможность возникновения трещин.
2) Закалка в двух закалочных средах:
Преимущества: Снижение внутренних напряжений.
Недостатки: Усложнение технологии закалки, высокая стоимость.
3) Закалка в двух закалочных средах с выдержкой:
Преимущества: Низкие внутренние напряжения, не возникают трещин.
Недостатки: Усложнение технологии закалки, высокая стоимость, высокая вероятность брака.
4) Закалка на бейнит:
Бейнит – структура, образованная из аустенита при температуре немного большей начала мартенситного превращения, и представляющая собой промежуточное состояние между аустенитом и мартенситом (ближе к мартенситу).
Преимущества: Оптимальное сочетание механических свойств: прочность, твердость, вязкость.
Недостатки: Сложная технологии закалки, высокая вероятность брака.
2. вопрос не входит в билеты