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

ствия с роликовым подом, обеспечивающих равномерный прогрев, возможность проведения всех видов отжига, высокий уровень механизации и автоматизации. Для защиты металла от окисления и обезуглероживания на металлургических заводах все шире применяют защитные (контролируемые) атмосферы. Пря термической обработке проката, калиброванной стали, труб и т. д. контролируемые атмосферы представляют собой смесь, состоящую из 1%, СО, СН4, Og, CO-j, N,. Защитная атмосфера составляется так, чтобы при химическом равновесии в печи обезуглероживающее и окислительное воздействие Оо, СО и Н-О на сталь уравновешивалось проти во полольным воздействием СО, Н2, СН4. В этом случае атмосфера выполняет защитные функции. На метал-яургических заводах чаще применяется экзотермическая атмосфера ПСО-09, получаемая путем почти полного сжигания природного газа (коэффициент избытка воздуха а == 0,9), нередко с добавкой 1-2 % по объему природного газа. Состав атмосферы: 2 % СО; 2 % Н.,; 96 % N..

Медленное охлаждение должно обеспечить распад аустенита при малых степенях переохлаждения (рис. 86), чтобы избежать образования излишне дисперсной феррито-карбидной структуры и свойственной ей более высокой твердости.

Скорость охлаждения при отжиге зависит от устойчивости переохлажденного аустенита, а следовательно, от состава стали. Чем больше устойчивость аустенита в области температур перлитного превращения, тем медленнее должно быть охлаждение. Поэтому легированные стали, обладающие высокой устойчивостью переохлажденного аустенита, охлаждаются значительно медленнее (40-60 °С/ч), чем углеродистые (100- 150°С/ч), во всяком случае до 550-600 °С.

После распада аустенита в пер.яитной области дальнейшее охлаждение можно ускорять и выполнять даже на воздухе.

Если отжиг предназначается и для снятия напряжений (например, в отливках сложной конфигурации), медленное охлаждение с печью проводят почти до комнатной температуры.

Полному отл<игу подвергают сортовой прокат из стали с 0,3-0,4 % С, поковки и фасонные от-чивки.

Изотермический отжиг (рис. 87). В этом случае сталь, обычно легированную, нагревают как и для полного отжига и сравнительно быстро охлаждают до температуры, лежащей ниже точки Агу (обычно 660- 680 °С). При этой температуре назначают изотермическую выдержку 3-6 ч, необходимую для полного распада аустенита, после чего следует более ускоренное охлаждение, вплоть до охлаждения на воздухе.

ООО -

Ш 200

£f+(FE,M)3C

V . У /,

(троостит, сорбит)

Рис. 87. Схема изотермического отжига (и) и патентирования (б)

Одно преимущестЕ?о изотермического отжига - в сокращении длительности процесса, особенно для легированных сталей, которые для заданного снижения твердости приходится охлаждать очень медленно. Для наибольшего ускорения процесса температуру изотермической выдержки выбирают близкой к температуре минимальной устойчивости переохлажденного аустенита в перлитной области (рис. 87). Другое преимущество изотермического отжига заключается в получении более однородной феррито-перлитной структуры; при изотермической выдержке температура по сечению изделия выравнивается и превращение по всему объему стали проходит при одинаковой степени переохлаждения. Для некоторого укрупнения зерна и улучшения обработки резанием температуру отжига принимают 930-950 °С. Нагрев осуществляют в проходных печах с контролируемой атмос4)ерой.

Изотермическому отжигу чаще подвергаются поковки (штамповки) и сортовой прокат из цементуемой легированной стали небольших размеров.

При отжиге больших садок (20-30 т и более) быстрое и равномерное охлаждение до температуры изотермической выдержки невозможно. Превращения в отдельных участках садки протекают при разных температурах, что приводит к неравномерной структуре и твердости Б пределах одной садки, поэтому для таких садок изотермический отжиг обычно не применяется.

Пшпентирование. Пружинная (канатная) проволока из стали, содержаш.ей 0,65-0,9 % С, перед холодным волочением поступает на изотермическую обработку - патентирование; ее подвергают высокотемпературной аустенизации для получения однородного аустенита, а затем пропускают через расплавленную соль с температурой 450-550 °С (рис. 87, б). В результате изотермического распада аустенита образуется тонкопластинчатый троостит или сорбит Такая структура позволяет при холодной протяжке давать большие обжатия (более 75 %) без обрывов и после заключительного холодного волочения получить высокую прочность (Ощ = 2000-ь2250 МПа).

Неполный отжиг отличается от полного тем, что сталь нагревают до более низкой температуры (немного выше точки Лб1). Неполный отжиг доэвтектоидных сталей применяют для улучшения обрабатываемости их резанием. При неполном отжиге происходит частичная перекристаллизация стали вследствие превращения П-у А без превращения избыточного феррита. Такой отжиг конструкционных легированных сталей проводят при 750-770 °С (см. рис. §4) с последуюш.им охлаждением со скоростью 30-60 °С/ч (чем выше леги-рованность стали, тем медленнее охлаждение) до 600 °С, далее на воздухе.

Сфероидизация. Неполному отжигу подвергают заэвтектоидные углеродистые и легированные стали. Нагрев этих сталей проводят немного выше точки Aci (обычно на 10-30 °С), что вызывает практически полную перекристаллизацию и позволяет получить зернистую (сфероидальную) форму перлита вместо пластинчатой (рис. 88 и 89). Такой отжиг называют с ф е-роидизацией. Частицы цементита, не растворившегося при нагреве, или области аустенита с по-