Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

стали с целью уменьшения дендритной или внутри-кристаллитной ликвации, которая повышает склонность стали, обрабатываемой давлением, к хрупкому излому, к анизотропии свойств и возникновению таких дефектов, как шифер ность (слоистый излом) и флокены (тонкие внутренние трещины, наблюдаемые в изломе в виде белых овальных пятен).

Дендритная ликвация понижает пластичность и вязкость легированной стали. Поэтому слитки и

Рис. 84. Диаграмма состояния Fe- FejC, на которой нанесены температурные интервалы различных видов отжига:

1 - гомогенизация; 2 - низкотемпературный отжиг (высокий отпуск) для снижения твердости и рекрисгаллизационный отжиг; S - отжиг (отпуск) для снятия напряжений; 4 >- полный отжиг с фа-еовой перекристаллизацией;

6- нормализация доэвтектоидных сталей; 6 i- нормализация заэв-в-ектоидной стали для разрушения цементитной сгткн- 7 - сфероидизация; 8 - неполный отжиг дсзвтектоидиой стали

то то

Аустенит (А)

S00 -

ел лв /,2 с. %

крупные отливки нередко подвергают гомогенизирующему или диффузионному отжигу. Нагрев при ди()фузионном отжиге (рис. 84) должен быть до высоких температур (ПОО-1200 °С), так как только в этом случае более полно протекают диффузионные процессы, необходимые для выравнивания в отдельных объемах состава стали. Ди(узия наиболее интенсивно протекает в начале выдержки, заметно снижаясь с течением времени. Поэтому во избежание образования большого количества окалины, уменьшения расхода топлива и увеличения производительности печей выдержка должна быть минимальной, обычно 15-20 ч. После выдержки садку охлаждают до 800-820 X. в печи, а далее на воздухе. Для улучшения технологической пластичности высокоуглеродистые легированные стали (быстрорежущие, подшипниковые и др.) нередко подвергают ступенчатой гомо-

1786914�178�

генизации. Чаще применяется трехступенчатая гомогенизация - первая выдержка 2 ч при 1120-1200 "G (в зависимости от состава стали), вторая - при 1160- 1240 °С и третья - при 1150-1200 °С. Такая обработка получила название ступенчатой высокотемпературной обработки (СВТО).

Во многих случаях для уменьшения дендритной ликвации специального диффузионного отжига не проводят, а выполняют более высокий и длительный нагрев для горячей деформации.

В результате диффузионного отжига получается крупное зерно. Этот недостаток устраняется при последующей обработке слитка давлением или в процессе последующей термической обработки.

Рекристаллизационный отжиг. Под р е к р и-сталлизационным отжигом понимают нагрев холоднодеформирован-ной стали вышетемпературы начала рекристаллизации, выдержку при этой температуре с последующим охлаждением. Этот вид отжига чаще применяют как промежуточную операцию для снятия наклепа между операциями холодного деформирования. Температура отжига для достижения рекристаллизации по всему объему и сокращения времени процесса превышает температуру порога рекристаллизации. Для углеродистых сталей с 0,08-0,2 % С, чаще подвергаемых холодной деформации (прокатке, штамповке, волочению), температура отжига находится в интервале 680-700 "С (рис. 84). Отжиг калиброванных прутков (холодная протяжка) из высокоуглеродистой легированной стали (хромистой, хромокремнистой и др.) проводят при 680-740 °С в течение от 0,5 до 1,5 ч.

Кроме рекристаллизации феррита, при отжиге стали может протекать коагуляция и сфероидизация цементита, при этом повышается пластичность, что облегчает выполнение холодной пластической деформации.

Высокий отпуск {для снятия твердости) . После горячей механической обработки сталь чаще имеет мелкое зерно и удовлетворительную микроструктуру,

• Высокий отпуск, применяемый после закалки, не является отжигом, ио, поскольку он широко пркменяется на металлургических заводах для снижения твердости сортового проката, мы сочли уместным этот технологический процесс рассмотреть в разделе «Отжиг».

поэтому не требуется фазовой перекристаллизации (отжига). Но вследствие ускоренного охлаждения после прокатки или другой горячей обработки легированные стали имеют неравновесную структуру; сорбит, троостит, бейнит или мартенсит и, как следствие этого, высокую твердость. Для снижения твердости сортовой прокат на металлургических заводах подвергают высокому отпуску при 650-700 °С (несколько ниже точки Лс,) в течение 3-15 ч с последующим замедленным охлаждением (рис. 84). При нагреве до указанных температур происходят процессы распада мартенсита и (или) бейнита, коагуляции и сфероидизация карбидов и в итоге снижается твердость. Углеродистые стали подвергают высокому отпуску в тех случаях, когда они предназначаются для обработки резанием, холодной высадки или волочения. Высокий отпуск снижает твердость АО Требуемых значений и обеспечивает оптимальную для обработки резанием микроструктуру - феррит и смесь зернистого и пластинчатого перлита. После высокотемпературного отпуска дозвтектондная сталь лучше обрабатывается резанием, чем после полного отжига, когда структура - обособленные участки феррита и перлита. Структурно свободный феррит налипает на кромку инструмента, ухудшает качество поверхности изделия, снижает теплоотдачу и поэтому снижает скорость резания и стойкость инструмента. Для BbicoKOJiernpoBanHbix сталей, у которых практически не отмечается перлитного превращения, высокий отпуск является единственной термической обработкой, позволяющей понизить их твердость.

Отжиг для снятия остаточных напряжений. Этому виду отжига подвергают отливки, сварные изделия, детали после обработки резанием, правки и т. д., в которых возникают внутренние (остаточные) напряжения. Остаточные напряжения нередко являются причиной коробления изделий или изменения их размеров при хранении (или обработки резанием), а скла-Д>1ваясь с приложенными извне сравнительно небольшими напряжениями, могут вызвать разрушение. Особенно опасны растягивающие напряжения. Для полного или частичного снятия остаточных напряжений чаще применяют отжиг при 550-650 °С (рис. 84). Время выдержки составляет несколько часов и устанавливается опытным путем. Скорость нагрева и особенно