Термист Термомеханическое упрочнение арматурного проката технология, средства, разработка

Термическая обработка и диаграмма состояния

Из учебника А.П.Гуляева "Металловедение"

При термической обработке происходит превращение, протекающее во времени, и невозможно установить, какое изменение вносит время, если неизвестно, каково устойчивое состояние сплава.

Диаграмма состояния показывает, каким видам термической обработки может быть подвергнут сплав и в каких температурных интервалах следует производить обработку.

Для обработки и проведения отжига (II рода), закалки и отпуска в сплаве должны происходить фазовые превращения в твердом состоянии, т.е. при нагреве должны происходить или существенные изменения растворимости, или аллотропические превращения.

Все сплавы, лежащие левее точки F (рис. 171, б) не имеют превращений в твердом состоянии и для них неосуществима термическая обработка как отжиг второго рода, закалка и отпуск. (С точки зрения современных представлений, сказанное не совсем точно. Например, в чистом металле или в не имеющем превращения твердом растворе при изменении температуры изменяются число вакансий и дислокационная структура. Поэтому закалка такого сплава фиксирует при низкой температуре состояние с повышенным количеством вакансий, что характерно для высокотемпературного состояния. Это будет закалка, хотя диаграмма состояний не показывает никаких изменений с повышением температуры. В данном случае не будет видимых структурных изменений, поэтому изменение свойств намного меньше, чем в случае обработки, когда изменяется микроструктура.) В любом сплаве, лежащем правее точки F, при нагреве происходит растворение избыточной фазы (в данном случае фазы β в α-твердом растворе) и закалка может привести к фиксации пересыщенного твердого раствора, а последующий нагрев может вызвать выделение избыточной фазы (старение).

	Рис. 171. Диаграммы состояния

Следует отметить, что во всех сплавах, лежащих между точками F и D (рис. 171, а), нагрев может вызвать полное растворение избыточной β-фазы и получение при высоких температурах однородного α-раствора. В термической обработке у такого сплава будет участвовать вся структура. Для сплавов, лежащих правее точки D, часть β-фазы остается нерастворенной и эта часть структуры не участвует в процессах термической обработки. Наиболее эффективно термическая обработка повлияет на сплав, соответствующий по концентрации точке D.

Все сплавы, кристаллизующиеся по диаграмме состояния, изображенной на рис. 171, в, могут быть подвергнуты отжигу II рода, закалке и отпуску. При нормальной температуре все сплавы состоят из α + β-фаз. При t_эвт α- и β-фазы превращаются в γ-фазу. Последующее охлаждение определяет вид термической обработки - отжиг (медленное охлаждение) или закалку (быстрое охлаждение). Такая термическая обработка возможна лишь при условии нагрева выше температуры фазовой перекристаллизации t_эвт и образования γ-твердого раствора.

Для ХТО необходимо наличие растворимости диффундирующего элемента в металле, т. е. необходимо, чтобы насыщенный компонент B мог образовывать с насыщаемым металлом A систему сплавов с областью растворимости B в A. Сплавы, имеющие диаграмму состояния, изображенную на рис. 171, а и б, имеют область твердого раствора вблизи компонента A, и поэтому возможна ХТО, состоящая в насыщении металла A компонентом B. Для сплавов, имеющих диаграмму состояния, изображенную на рис. 171, в, диффузия B в A возможна, но лишь выше t_эвт, когда в данной системе существует компонент A в высокотемпературной модификации γ. Ниже t_эвт компонент A находится в форме α, не растворяющей B, и при температурах ниже t_эвт насыщение поверхности в результате диффузии B в A невозможно.

Деформационно-термическая обработка возможна, если сплав обладает необходимой технологической пластичностью.

Использована публикация:
Гуляев А.П. Металловедение. Учебник для втузов. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986. 544 с.
стр. 203 - 205.

К началу страницы

Web-сайт “Термист” (termist.com)
Термомеханическое упрочнение арматурного проката

Отсутствие ссылки на использованный материал является нарушением заповеди "Не укради"

Редактор сайта: Гунькин И.А. (termist.com@gmail.com)