Как влияет величина зерна на sВ, s0,2, d, y, KCU, КСТ, К1С и t50?
Чем мельче зерно, тем выше прочность (sВ, sт, s-1), пластичность (d, y) и вязкость (KCU, КСТ), ниже порог хладноломкости (t50)и меньше склонность к хрупкому разрушению. Уменьшая размер зерна аустенита, можно компенсировать отрицательное влияние других механизмов упрочнения на порог хладноломкости.
Рис. 1. Влияние величины зерна d наусловный предел текучести s0,2, предел выносливости s-1 (а) и ударную вязкость (порог хладноломкости) низкоуглеродистой стали: 1- мелкое верно (0,04мм); 2-крупное зерно (0,09мм)
Аномально ведет себя трещиностойкость К1С. При укрупнении зерна аустенита до 10-15мкм трещиностойкость уменьшается (рис. 2), а при дальнейшем росте зерна возрастает. Вероятно, это связано с очищением границ зерна аустенита от вредных примесей благодаря большему их растворению в объеме зерна при высокотемпературном нагреве. Все методы, вызывающие измельчение зерна аустенита, - микролегирование (V, Ti, Nb и др.), высокие скорости нагрева и др. — повышают конструктивную прочность стали. Крупное зерно стремятся получить только в электротехнических (трансформаторных) сталях, чтобы улучшить их магнитные свойства.
Рис. 2. Влияние величины зерна аустенита dА на ударную вязкость KCU и вязкость разрушения К1С сталей после закалки и низкого отпуска
Как осуществляют газовую цементацию?
Этот процесс осуществляют нагревом изделия в среде газов, содержащих углерод.
Наиболее качественный цементованный слой получается при использовании в качестве карбюризатора природного газа, состоящего почти полностью из метана (СН4) и пропанбутановых смесей, подвергнутых специальной обработке, а также жидких углеводородов. Основной реакцией, обеспечивающей науглероживание при газовой цементации, является:
2СОÛСО2+Сат; Сат®Feg®аустенит Feg (С).
При высоком содержании в атмосфере метана возможна реакция:
СН4Û2Н2+Сат(атомарный).
Процесс ведут при температуре 910-930°С 6-12 ч (толщина слоя 1000—1700 мкм).
В серийном производстве газовую цементацию обычно проводят в шахтных печах. Необходимая для газовой цементации атмосфера создается при подаче в камеру печи жидкостей, богатых углеродом (керосин, синтин, спирты и т.д.). Углеводородные соединения при высокой температуре разлагаются с образованием цементующего газа.
В крупносерийном и массовом производствах газовую цементацию проводят в безмуфельных печах непрерывного действия. В этих установках весь цикл химико-термической обработки (цементация, закалка и низкий отпуск) полностью механизирован и автоматизирован. В печах непрерывного действия для цементации применяют эндотермическую атмосферу, в которую добавляют природный газ, об. %:95-97 эндогаза (20% СО, 40% Н2 и 40% Ni) и 3—5 природного газа.
ЗАДАНИЕ №5
Найти ответы на вопросы по теме «Неметаллические материалы». Вариант выбрать из таблицы 5.
Таблица 5
Варианты
| № | Данные |
| 1(21) | Какие материалы относятся к неметаллическим, каковы их преимущества по сравнению с металлами и сплавами? |
| 2(22) | Как влияет форма макромолекул полимеров на их физико-механические свойства? |
| 3(23) | Как классифицируются полимерные материалы по происхождению, отношению к нагреву, полярности? |
| 4(24) | Какие полимеры называются термопластичными, термореактивными? Приведите примеры. |
| 5(25) | Каковы температурные зависимости прочностных характеристик термопластичных и термореактивных полимеров? |
| 6(26) | Что называется термомеханической кривой и какова она для полимеров разной структурой? |
| 7(27) | Дайте определение пластмасс. Назовите их состав и общие свойства. Как классифицируют пластмассы по связующему и наполнителю? |
| 8(28) | Назовите основные термопластичные пластмассы, их состав, |
Продолжение табл. 5
| № | Данные |
| разновидности, свойства и применение. | |
| 9(29) | Назовите термореактивные пластмассы с органическими наполни телями. Каковы их свойства? |
| 10(30) | Что такое стеклопластики? Назовите их состав, свойства и применение. Как влияет вид наполнителя и связующего вещества на физико-механические свойства стеклопластиков? |
| 11(31) | Какие пластики являются термостойкими, каковы их разновидности и свойства? |
| 12(32) | Назовите свойства органического стекла и способы повышения его качества. |
| 13(33) | Что называется газонаполненными пластмассами? Каковы их разновидности, свойства и применение в технике. |
| 14(34) | Приведите примеры эффективности применения пластмасс. |
| 15(35) | Как классифицируются композиционные материалы с неметаллической матрицей по виду упрочнителя и матрицы? |
| 16(36) | Какие применяются способы укладки наполнителя и как это отражается на свойствах материалов? |
| 17(37) | Приведите примеры и опишите свойства пластмасс с порошковым наполнителем. |
| 18(38) | Опишите бороволокниты, укажите их состав, свойства и применение. |
| 19(39) | В чем преимущества органоволокнитов, их свойства и применение? |
| 20(40) | В чем сущность процесса вулканизации; как изменяются свойства резины после вулканизации? |