 |
Пластическая деформация, возврат и рекристаллизация
|
|
|
|
Пластическая деформация. Степень деформации. Механизм пластической деформации. Пластическая деформация в монокристаллах (зернах) и поликристаллического тела. Источники Франка-Рида. Влияние холодной пластической деформации на микроструктуру и свойства металлов и сплавов. Наклеп. Текстура деформации. Причины деформационного упрочнения. Практическое применение наклепа.
Атмосферы на дислокациях и их влияние на прочность.
Возврат I и II рода. Первичная, собирательная и вторичная рекристаллизации. Влияние температуры тепловой обработки (отжига) на микроструктуру и механические свойства наклепанного металла и сплава. Назначение рекристаллизационного отжига. Факторы, влияющие на температуру рекристаллизации и величину зерна после рекристаллизации. Критическая степень деформации.
Холодная и горячая пластическая деформации. Процессы, протекающие при этих видах деформации. Различие в микроструктуре и свойствах.
Литература: [1, с. 68-86; 249-252; 110-117].
Методические указания
Особое внимание уделите дислокационному механизму пластической деформации скольжением в монокристаллах и в поликристаллическом металле. Как в поликристаллическом металле распространяется деформация от зерна к зерну. Разберитесь в причинах легкоподвижности дислокаций в кристаллической решетке, в плоскостях легчайшего скольжения. Почему сверхчистые металлы имеют меньшую прочность, чем технически чистые? Подробнее изучите причины деформационного упрочнения металлов, вклад атмосфер на дислокациях, дислокационных конфигураций, включений фаз другой природы и других препятствий в упрочнение.
Понимание процессов, происходящих при холодной пластической деформации и при нагреве деформированного металла, позволяет разделить пластическую деформацию (обработку давлением) на холодную и горячую.
|
|
|
Железоуглеродистые сплавы
Компоненты и их свойства. Диаграмма состояния железо-цементит. Подразделение сплавов на стали и чугуны. Подразделение сталей и чугунов по микроструктуре.
Сталь. Влияние углерода на микроструктуру и механические свойства медленно охлажденных сталей. Влияние серы и фосфора. Характеристика и маркировка углеродистых сталей.
Чугун. Производство белых, обычных серых, серых модифицированных, ковких и высокопрочных чугунов. Их микроструктура и формы графита. Маркировка чугунов. Влияние углерода, кремния и скорости охлаждения на структуру чугунов. Влияние структурных составляющих на механические свойства серых чугунов.
Литература: [1, с. 118-134; 256-259; 281-283; 144-145].
Методические указания
Студент должен уметь на память вычертить диаграмму состояния железо-цементит, запомнить, что железоуглеродистые сплавы принципиально различны по микроструктуре и свойствам. Другие рекомендации к изучению диаграммы железо-цементит смотрите в методических указаниях к теории сплавов.
Как классифицируют стали и белые чугуны по микроструктуре.
При изучении чугунов сравните механические свойства серого, ковкого и высокопрочного чугунов.
Теория и технология термической обработки стали
Виды термической обработки. Рост зерна аустенита при нагреве, перегрев и пережог.
Изотермические превращения переохлажденного аустенита (изотермическая диаграмма). Продукты распада переохлажденного аустенита (перлит, сорбит, тростит, бейнит, мартенсит), их строение и свойства. Влияние углерода на твердость мартенсита и на температуру начала и конца мартенситного превращения. Критическая скорость охлаждения (закалки) и факторы, влияющие на нее.
|
|
|
Превращения переохлажденного аустенита при непрерывном охлаждении с различными скоростями (термокинетическая диаграмма).
Отжиг первого рода. Отжиг второго рода (отжиг с фазовой перекристаллизацией). Полный и неполный отжиг. Изотермический отжиг.
Сфероидизирующие отжиги (отжиги на зернистый цементит). Нормализация стали.
Закалка стали: полная и неполная. Закалочные среды и требования, предъявляемые к ним. Способы закалки: закалка при непрерывном охлаждении, прерывистая, ступенчатая, изотермическая. Закаливаемость, прокаливаемость сталей и факторы, влияющие на них. Методы определения.
Отпуск закаленных сталей. Превращения при отпуске. Виды и назначение отпусков.
Влияние закалки и отпуска на механические свойства сталей. Термическое улучшение стали.
Термомеханическая обработка сталей.
Литература: [1, с. 156-249].
Методические указания
Какое значение имеет склонность аустенитных зерен к росту в практике. Уясните разницу между перегревом и пережогом.
При изучении превращений переохлажденного аустенита в изотермических условиях и при непрерывном охлаждении обратите внимание на кинематику его превращения в зависимости от температуры переохлаждения, на природу (строение) и механические свойства продуктов превращения аустенита.
Уясните физическую сущность процессов, происходящих при той или иной разновидности отжига и закалки. Особое внимание обратите на режимы термических обработок (время и температуру нагрева, длительность выдержки при этой температуре, условия охлаждения) и на факторы, влияющие на них; на причины возникновения термических напряжений, деформацию деталей и на приемы, способствующие снижению их уровня.
Детально изучите процессы, протекающие в закаленных сталях при нагреве на различные температуры (начиная от комнатной) для отпуска.
Обратите внимание на сущность и особенности термомеханических обработок.
Во всех случаях анализируйте влияние изучаемых процессов на строение и механические свойства.
|
|
|
