Опишите, как проводят изотермический отжиг и каковы его преимущества?

Другой путь — ступен­чатое охлаждение с изотермической выдержкой в интерва­ле перлитного превращения (см. рис. 91). Такая термооб­работка называется изотермическим отжигом. После нагрева до температуры выше Аз сталь ускоренно охлаж­дают до температуры изотермической выдержки, которая находится ниже точки Аь Затем проводят ускоренное ох­лаждение на воздухе; мелкие изделия простой конфигура­ции можно охладить в подогретой воде.

полный (1), изотермический (2), нормализационный отожиг (нормализация) (3) и патентиронвание (4).

Изотермический отжиг по сравнению с обычным отжи­гом имеет два преимущества. Прежде всего он может дать выигрыш во времени, если суммарное время ускоренного охлаждения, изотермической выдержки и последующего ускоренного охлаждения меньше времени медленного не­прерывного охлаждения изделия вместе с печью.

Особенно большой выигрыш времени можно получить при изотермическом отжиге легированных сталей с устой­чивым переохлажденным аустенитом.

Другое преимущество изотермического отжига — полу­чение более однородной структуры, так как при изотерми­ческой выдержке температура по сечению изделия вырав­нивается и превращение во всем объеме стали происходит при одинаковой степени переохлаждения.

81. Объясните сущность и назначение патентирования стали.

Для получения высокопрочной канатной, пружинной и ро­яльной проволоки применяют изотермическую обработку, которая известна с 70-х годов XIX в. и получила название патентирования. Проволоку из углеродистых сталей, со­держащих от 0,45 до 0,85 % С, нагревают в проходной печи до температуры на 150—200 °С выше Ас_ъ, пропускают че­рез свинцовую или соляную ванну с температурой 450— 550 °С и наматывают на приводной барабан. Распад аусте­нита проходит около изгиба С-кривой вблизи нижней гра­ницы температурного интервала перлитного превращения (см. рис. 91). По выходе из ванны проволока имеет феррито-цементитную структуру с очень малым межпластиночным расстоянием. Ее принято называть сорбитом патен­тирования и трооститом.

Во-первых, благодаря ему проволока способна выдерживать большие обжатия при холодной про­тяжке без обрывов. Это обеспечивается структурой тонко- пластинчатого перлита и отсутствием зерен избыточного феррита, вызывающего обрывы при сильном натяжении. Во-вторых, после холодной пластической деформации феррито-цементитная смесь, в которой межпластиночное рас­стояние еще меньше, чем после патентирования, обеспечи­вает сочетание высокой прочности с вязкостью при скру­чивании и изгибе. Границы между пластинами феррита и цементита представляют непроницаемые барьеры для ди­слокаций, и временное сопротивление патентированной про­волоки подчиняется соотношению Холла — Петча (17), в котором d для данного случая — межпластиночное рас­стояние.

82.Приведите график отжига белого чугуна на ковкий с двумя вариантами проведения второй стадии графитизации. Дайте краткие пояснения к режиму отжига.

Первая стадия. Во время выдержки около 10 ч при 900—1050 °С проходит первая стадия графитизации (см. рис. 97), по окончании которой весь цементит эвтектического происхождения и ос­татки вторичного цементита заменяются графитом и струк­тура из аустенито-цементитной превращается в аустенпто- графитную.

Вторая стадия.

1) Металлическая матрица ковкого чугуна формируется при эвтектоидном распаде аустенита. Для получения чисто ферритной матрицы охлаждение в интервале температур эвтектоидного распада должно быть медленным (см. рис. 97 жирная линия). Здесь проходит вторая стадия графитизации — аустенит распадается по схеме А->-Ф+Г.

2) Развитие второй стадии графитизации можно обеспечить не только замедлением охлаждения в эвтектоидном интер­вале температур, но и изотермической выдержкой после обычного, не замедленного охлаждения (см. пунктирную площадку на рис. 97). При непрерывном охлаждении идет перлитное превращение аустенита, а последующая дли­тельная выдержка приводит к графитизации перлитного це­ментита. Механизм графитизации здесь принципиально такой же, как и на первой стадии; только графитизация идет путем переноса углерода не через аустенит, а через феррит от границы Ф/Ц к границе Ф/Г. Узким звеном про­цесса является эвакуация атомов железа в феррите от по­верхности растущего графита