Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Черная металлургия -> Термоциклическая обработка -> Основы метода термоциклической обработки -> Основы метода термоциклической обработки

Основы метода термоциклической обработки

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  15  16  17  ...  30  31  32 

Метод ТЦО как способ термообработки (ТО) основан на постоянном накоплении от цикла к циклу положительных изменений в структуре металлов. При этом важной особенностью цикла является его интенсивность, отсутствие или наличие небольших выдержек при крайних температурах, а также оптимальный диапазон изменения температуры.

Современное оборудование позволяет вести процесс со скоростью нагрева от десятых долей градуса в секунду (печной нагрев) до сотен (нагрев с помощью ТВЧ). Температурный диапазон зависит от назначения термического воздействия, физико-механических и теплофизических свойств материала, а также от его структурного состояния. С другой стороны, варьируя число циклов, которое является величиной в значительной степени ограниченной, так как речь идет о технологическом термоциклировании, возможно достижение принципиально различных структур, а следовательно и свойств. Немаловажное значение имеет и такая обработка, следующая за ТЦО, как отжиг, искусственное старение и др. Поэтому очень важно при выборе окончательной операции не только сохранить те положительные изменения, которые произошли в результате ТЦО, но также и усилить их.

Разработка режимов ТЦО в каждом конкретном случае носит индивидуальный характер и не может быть механически перенесена от одного материала к другому. Однако представляется возможной формулировка общих принципов ТЦО для многих материалов. Поэтому в дальнейшем структурные изменения металлов при ТЦО рассмотрены в основном на примерах сталей, чугунов и алюминиевых сплавов. Следует отметить также, что принципиальных противопоказаний применения ТЦО к любым термоупрочняемым, а иногда и к нетермоупрочняемым материалам нет. Смысл заключается в том, чтобы из всего многообразия происходящих процессов, кристаллизации, растворения и выделение фаз, напряжений и деформаций дать развитие в нужной степени только тем, действие которых ведет к достижению оптимальных структуры и свойств.

1.1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЦО

В отличие от стандартных методов ТО при ТЦО появляются дополнительные источники воздействия на структуру, свойственные только процессу непрерывного изменения температуры, основными из которых являются фазовые превращения, градиенты температуры, термические (объемные) и межфазные напряжения, обусловленные разницей теплофизиче-ских характеристик, составляющих структуру фаз. В ряде случаев возможно протекание всех этих процессов одновременно, но могут быть

сведены до минимума или отсутствовать некоторые из них. Это зависит от физической природы материала, режима и назначения обработки. Так, если рассматривать диаграммы состояния в развитии, т. е. в направлении от полной несмешиваемости компонентов к частичной, а затем и к полной растворимости их друг в друге, то при этом возможно возникновение принципиально различных структурных состояний. В первом случае термоциклирование ведет лишь к микропластической деформации фаз с последующей рекристаллизацией. Наличие даже незначительной растворимости компонентов резко меняет ситуацию: наряду с вышеупомянутыми процессами появляется диффузионное перемещение атомов, что приводит к изменению размеров и формы избыточных фаз, внутриобъемному перераспределению химических элементов.

Переменная растворимость компонентов обеспечивает необходимые условия для перераспределения элементов и видоизменения фаз за счет многократного действия механизма растворение — выделение, свойственного только процессу ТЦО. При полной растворимости может наступить момент, когда двухфазное состояние исчезнет, после чего возможности ТЦО будут практически исчерпаны. Небольшие напряжения могут возникать за счет наличия текстуры, разориентировки зерен, блоков и т. п.

Наконец, полиморфные превращения, периодически повторяясь от цикла к циклу, служат мощным источником напряжений и, как следствие, деформаций. В связи с этим возможны способы ТЦО, принципиально различающиеся между собой, а именно: термоциклирование с полной или частичной фазовой перекристаллизацией (рис. 1.1, а), термоциклирование в области переменной растворимости элементов друг в друге (рис. 1.1,6), а также обработка в интервале температур дисперсионного твердения (рис. 1.1, в).

Все перечисленные способы связаны с фазовыми переходами 1-го рода, при которых энтальпия, энтропия и микрообъем меняются скачкообразно. В зависимости от вида перемещения атомов через межфазную границу и степени развития диффузионных процессов превращения бывают массивными, мартенситными, когерентными и нормальными. Массивные превращения характеризуются нормальными (индивидуальными) переходами атомов без перераспределения компонентов между фазами. Образуется фаза того же состава, что и исходная. При мартенситных превращениях атомы перемещаются кооперативно (по сдвиговому механизму) на расстояния, не превышающие межатомные. Превращение происходит при сильном переохлаждении. При этом индивидуальные переходы атомов через межфазную границу затруднены. Образующаяся в этих условиях фаза имеет состав, аналогичный исходной, однако она находится в кристаллогеометрической связи с ней.

Перестройка решетки происходит путем перемещения частичных дислокаций. В связи с изменением формы превращающейся области происходит релаксация упругих напряжений, следствием чего является образование дефектов кристаллического строения в мартенситной и исходной фазах. Когерентные (видманштеттовые) превращения осуществляются по сдвигово-диффузионному механизму с образованием фазы, отличающейся по составу, и изменением формы превращенного объема. Нормальные (некогерентные) превращения протекают при значительно меньших переохлаждениях путем индивидуальных переходов атомов с образованием фазы, отличной по составу от исходной.

На окончательную структуру влияют фазовые переходы, не связанные с существенными изменениями фазового состава. Речь идет о сфероидизации фаз и коалесценции. При этом движущими силами могут быть разница в удельной энергии межфазных границ, а кроме того, разница в свободной энергии более мелких и более крупных частиц (энергия Гиббса). На рис. 1.2 показано, что кривая изменения свободной энергии мелких частиц в-фазы Gмв расположена выше кривой изменения свободной энергии крупных частиц этой же фазы Gкв а концентрация а-твердого раствора, находящегося в равновесии с мелкими выделениями в-фазы, См больше, чем при равновесии с крупными выделениями,— Ск. Поэтому в твердом растворе существует градиент концентрации химического элемента между выделениями разного размера и может появиться направленный диффузионный поток атомов, что и вызывает коалесценцию.

Таким образом, все фазовые переходы сопряжены со стремлением системы к энергетически более выгодному состоянию. При этом процесс диффузии атомов в зависимости от природы материала и его физико-химических свойств может идти по одному из рассмотренных выше механизмов.

Термоциклическая обработка основана на многократном прохождении структурных превращений. Так, если при обычных видах ТО, включающих изотермические выдержки, структура характеризуется начальным и конечным состояниями, то при ТЦО структура перед каждым новым циклом разная, что влияет на условия прохождения последующих фазовых превращений, их механизм и кинетику. При этом за счет накопления структурных изменений материал может приобретать структуру, которая недостижима при обычных видах ТО.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  15  16  17  ...  30  31  32 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.01.22   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

13:26 Металлочерепица ATLAS

13:20 Металлочерепица САФАРИ

13:18 Металлочерепица SATIN

13:13 Фальцевая кровля GRAND LINE

12:08 Новые бесшовные трубы со склада и под заказ

11:16 Кулачки для токарного патрона 1000 мм

11:16 Вал фрикционный 16К20, 1К62, 1М63, 2м55, 6р12, 6р82, вм127

11:16 Вал фрикционный в сборе 1К62, 16К20, 16б16, 1к62д, 1М63, 1м6

11:16 запчасти к фрезерным станкам

11:16 Запчасти к станкам

НОВОСТИ

24 Июля 2017 17:09
Снос 108-летнего стального моста в американском штате Нью-Гэмпшир

25 Июля 2017 17:15
Выпуск стали в США за третью неделю июля вырос на 0,6%

25 Июля 2017 16:46
Производственные результаты ”Polymetal” за 2-й квартал 2017 года

25 Июля 2017 15:23
Турецкий импорт коксующегося угля за 5 месяцев вырос на 7,65%

25 Июля 2017 14:07
”ММК-ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ПАРК” получил признание на федеральном уровне

25 Июля 2017 13:48
Азиатский выпуск чугуна в июне вырос на 1,5%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Стальные канаты - конструктивные особенности

ТОП 8 самых ожидаемых новинок кино

Защита металлоконструкций от огня

Выбор насосной станции для дома и дачи

Небольшой ликбез по инфракрасным нагревателям

Пилы по металлу - особенности полотен

Cтиральные машины - основные аспекты выбора

Сверление – особенности процесса

Особенности емкостей и баков отопительных систем в промышленности

Кованые конструкции для благоустойства участка

Вилочные погрузчики для складов и производств

Металлические сейфы для хранения ценностей

Основные параметры и особенности использования стабилизаторов напряжения

Использование алюминиевого профиля в мебельной промышленности

Основные аспекты применения защитных тентов

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.