Медленнее охлаждение

Термический цикл околошовной зоны при электрошлаковой сварке характеризуется длительным ее нагревом и выдержкой при температурах перегрева и медленным охлаждением. Поэтому

за 10—15 ч, затем печь выключают и детали в ней охлаждаются до 740°С*. Затем проводят вторую выдержку, которая продолжается около 30 ч (иногда изотермическую выдержку заменяют медленным охлаждением от 770 до 700°С в течение примерно 30 ч); в первом случае графитизирустся цементит перлита, во втором случае обеспечивается кристаллизация по стабильной системе с выделением всего углерода в свободном состоянии.

Отжиг (второго рода) —термическая операция, состоящая из нагрева выше температуры превращения с последующим достаточно медленным охлаждением для получения структурно устойчивого состояния сплава.

Отжиг — фазовая перекристаллизация, заключающаяся в нагреве выше Лс3 с последующим медленным охлаждением. При нагреве выше Ас\, но ниже Лс3 полная перекристаллизация не произойдет; такая термическая обработка называется неполным отжигом. При отжиге состояние стали приближает-ется к структурно равновесному; структура стали после отжига: перлит+феррит, перлит или перлит+цементит.

Если интервал изотермического мартенситного превращения лежит выше атермического (рис. 214,6), то медленным охлаждением или выдержкой ниже М "3 можно вызвать превращение, тогда как быстрым охлаждением

Отжиг — термическая обработка, при которой сталь нагревается выше Acz (или только выше Ас\ — неполный отжиг) с последующим медленным охлаждением. Нагрев выше Лс3 обеспечивает полную перекристаллизацию стали. Медленное охлаждение при отжиге обязательно должно привести к распаду аустенита и превращению его в перлитные структуры. Нормализация есть разновидность отжига; при нормализации ох-

Обе эти задачи выполняются обычным полным отжигом (рис. 248), заключающимся в нагреве стали выше верхней критической точки с последующим медленным охлаждением. Феррито-перлитная структура переходит при нагреве в аустенит-ную, а затем при охлаждении аустенит превращается обратно в феррит и перлит, т. е. происходит полная перекристаллизация.

Рис. 268. Микроструктура азотированного слоя железа. Азотирование при 650° С с медленным охлаждением. Х500

В виде общего вывода важно заметить, что у легированных сталей мартенситная структура может быть достигнута более медленным охлаждением, чем у углеродистых; более медленное охлаждение создает меньшие внутренние напряжения, что является фактором, повышающим конструктивную прочность.

1 Разница в ударной вязкости после отпуска с быстрым и медленным охлаждением.__________

Горячая сварка — это способ, при котором осуществляются предварительный и сопутствующий нагревы изделия до 600—700° С с последующим медленным охлаждением. Такой процесс уменьшает скорость охлаждения металла сварочной ванны и околошовной зоны, что обеспечивает полную графитизацию металла шва и отсутствие отбела в околошовной зоне, а также исключает возможность появления сварочных напряжений.

При данном содержании углерода и кремния графитизации протекает тем полнее, чем медленнее охлаждение. В производственных условиях скорость охлаждения удобно характеризовать по толщине стенки отливки. Чем тоньше отливка, тем быстрее охлаждение и в меньшей степени протекает графитизация (рис. 90, б).

Скорость охлаждения после отпуска оказывает большое влияние па величину остаточных напряжений. Чем медленнее охлаждение, тем меньше остаточные напряжения. Быстрое охлаждение в воде от 600 °С создает новые тепловые напряжения. Охлаждение после отпуска на воздухе дает напряжения на поверхности изделия в 7 раз меньшие, а в масле в 2,5 раза меньшие по сравнению с напряжениями при охлаждении в воде. По этой причине изделия сложной формы во избежание их коробления после отпуска при высоких температурах следует охлаждать медленно, а изделия из легированных сталей, склонных к обратимой отпускной хрупкости, после отпуска при 500-650 "С во всех случаях следует охлаждать быстро.

Количество превращенного аустенита в мартенсит тем больше, чем медленнее охлаждение и чем ниже температура охлаждения. Превращение у '-> М протекает в этих ста-

Скорость охлаждения при отжиге следует рассматривать в интервале температур критических точек (Аг§ — Аг±) и при температурах ниже точки Аг^. В интервале температур Ars — Л/i выделяется свободный феррит, и чем медленнее охлаждение в этом

частей при охлаждении в момент перехода из области пластических в область упругих деформаций. Для чугуна область перехода от пластических к упругим деформациям лежит в интервале 620-400° С [10]. Чем медленнее охлаждение в этом интервале температур и чем меньше различие в толщинах стенок детали, тем меньше внутренние остаточные напряжения.

При данном содержании углерода и кремния графитизация протекает тем полнее, чем медленнее охлаждение. В производственных условиях скорость охлаждения удобно характеризовать по толщине стенки отливки. Чем тоньше отливка, тем быстрее охлаждение и в меньшей степени протекает графитизация (рис. 100, б).

Неполный отжиг отличается от полного тем, что сталь нагревают до более низкой температуры (немного выше точки Аг). Неполный отжиг доэвтектоидных сталей применяют для улучшения обрап"аты.в<',(.да)сти их резанием, Ирл неполном отжиге происходит частичная перекристаллизация слали—вследствие перехода перлита в аустенит. Избыточный феррит лишь частично превращается в эустепкт, Такой отжиг конструкционных легированных сталей проводится при 750.....-770 ';С с последующим охлаждением со скоростью 30—60 С/ч (чем выше легированность стали, тем медленнее охлаждение) до 600 °С, далее на воздухе.

Скорость охлаждения после отпуска 1акже оказывает большое влияние на остаточные напряжения. Чем медленнее охлаждение, тем меньше остаточные напряжения. Ускоренное охлаждение после отпуска при 550—650 ;С повышает предел выносливости за счет образования в поверхностном слое остаточных напряжении сжатия. Однако изделия сложной формы во избежание их коробления после отпуска при высоких температурах следует охлаждать медленно, а изделия из легированных сталей, склонных к обратимой отпускной хрупкости, после отпуска при 500—650 °С во всех случаях следует охлаждать быстро.

чем медленнее охлаждение, тем концентрационная неоднородность выражена сильнее.

Количество превращенного аусте-нита в мартенсит тем больше, чем медленнее охлаждение и чем ниже температура охлаждения. Превращение у^-М протекает в этих сталях не полностью и с большой инерцией.

При данном содержании углерода и кремния графитизация протекает тем полнее, чем медленнее охлаждение. В производственных условиях скорость охлаждения удобно характеризовать по толщине стенки отливки. Чем тоньше отливка, тем быстрее охлаждение и в меньшей степени протекает графитизация (рис. 90, б).