Безобразцовый метод основан на инденторных испытаниях материалов, в результате которых определяют специальные характеристики твердости и пересчитывают их на показатели других механических свойств. Достоинство метода заключается в возможности ускоренной оценки механических характеристик металла готовых изделий, не выводя их из строя и не вырезая из них образцов (см. схему 1).
Безобразцовое определение механических свойств металла можно осуществить в цеховых условиях с помощью переносного прибора МЭИ-Т7 (см. рис. 7). [2]
Рис. 7 Общий вид переносного прибора МЭИ-Т7, закрепленного на трубопроводе
Схема 1 Области эффективного применения безобразцового экспресс-контроля и диагностики механических свойств конструкционных материалов.
Тема 1.2. Основы термообработки
Термическая обработка – это тепловое воздействие на металлы и сплавы с целью придания им желаемой структуры, а следовательно, и свойств. Термическую обработку – самый универсальный и распространенный способ изменения свойств металлов и сплавов проводят или как промежуточную операцию при производстве заготовок для улучшения технологичности их изготовления или как окончательную операцию для придания деталям комплекса свойств, обеспечивающих их износостойкость, надежность в эксплуатации.[1]
Основные виды термической обработки следующие:
1. Отжиг первого рода.
2. Отжиг второго рода.
3. Закалка без полиморфного превращения.
4. Закалка с полиморфным превращением.
5. Старение.
6. Отпуск.
Основы термообработки.
Любая термическая обработка состоит из двух этапов: нагрева до различных температур и охлаждения с различной скоростью. В процессе нагрева, так же как и в процессе охлаждения, железоуглеродистые сплавы претерпевают фазовые и структурные превращения.
Нагрев стали до высоких температур и длительные выдержки при этих температурах могут привести к появлению дефектов, называемых перегревом и пережогом.
Отжиг первого рода.
После литья, термообработки, сварки, обработки давлением в сплавах формируются неравновесные структуры. Для получения равновесной структуры применяют отжиг.
Отжиг – это термическая обработка, заключающаяся в нагреве, временной выдержке и медленном охлаждении, как правило, с нагревательной печью.
Рекристаллизационный отжиг – это термообработка деформированного сплава для проведения рекристаллизации с целью снятия наклепа перед последующей деформацией.
Рекристаллизация – это образование новых зерен в твердом металле при температурах значительно ниже температуры плавления.
Под наклепом понимается упрочнение, повышение твердости и снижение пластичности в результате обработки давлением в холодном состоянии.
Отжиг для снижения и перераспределения внутренних напряжений (отжиг первого рода) – это нагрев заготовок (литых, кованых, сварных) до температур 200 – 7000С, временная выдержка при этих температурах и медленное охлаждение с целью уменьшения и перераспределения остаточных напряжений.
Режимы отжига для снижения напряжений зависят от предшествующего вида технологического процесса обработки заготовки.
Отжиг второго рода.
Отжиг второго рода основан на использовании диффузионных фазовых превращений при охлаждении сплавов в твердом состоянии.
Различают следующие разновидности отжига второго рода:
– полный отжиг;
– неполный отжиг;
– сфероидизирующий отжиг;
– нормализационный отжиг.
Такой отжиг является подготовительной термообработкой с целью облегчения обработки резанием, повышения пластичности, снятия внутренних напряжений, уменьшения структурной неоднородности.