Реферат «Термическая обработка металла»

РЕФЕРАТ

Тема: «Термическая обработка металлов»

Содержание

Введение _______________________________________________ 3

Глава 1.Виды термической обработки металлов _______­­­­­­­­____­­­­____4

1.1.Виды термической обработки стали ______________________5

Глава 2. Термическая обработка цветных металлов ____________8

Заключение______________________________________________9

Список использованных источников ________________________10

Введение.

Термическая обработка материалов началась вскоре после освоения первобытными людьми огня. Сначала обрабатывалось мясо добычи и пережигались на угольки палки – чтобы делать рисунки на стенах пещер. Потом люди открыли металлы, стали ковать из самородной меди орудия и – за пару тысяч лет до н.э. – научились снимать наклёп отжигом. Началась изменившая ход истории эра термообработки металлов.
Появившийся вскоре сыродутный процесс не просто дал людям более прочное, чем медь, железо – он положил начало химико-термической обработке металлов. Всего лишь век насчитывает история термомеханической обработки сплавов, придающей им новые свойства сочетанием пластической деформации и термообработки. Самое молодое направление – термомагнитная обработка – позволяет варьировать магнитные свойства специальных сплавов.

Глава 1.Виды термической обработки металла.

Термической (или тепловой) обработкой называется совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твёрдых металлов и сплавов с целью получения заданных свойств за счёт изменения внутреннего строения и структуры. Тепловая обработка используется либо в качестве промежуточной операции для улучшения обрабатываемости давлением, резанием, либо как окончательная операция технологического процесса, обеспечивающая заданный уровень свойств изделия. Общая длительность нагрева металла при тепловой обработке складывается из времени собственного нагрева до заданной температуры и времени выдержки при этой температуре. 

Среди основных видов термической обработки следует отметить: отжиг, закалка, отпуск, нормализация.

Химико-термическая обработка (ХТО) стали — совокупность операций термической обработки с насыщением поверхности изделия различными элементами (углерод, азот, алюминий, кремний, хром и др.) при высоких температурах. Поверхностное насыщение стали металлами (хром, алюминий, кремний и др.), образующими с железом твердые растворы замещения, более энергоемко и длительнее, чем насыщение азотом и углеродом, образующими с железом твердые растворы внедрения. Химико-термическая обработка повышает твердость, износостойкость, коррозионную стойкость,увеличивает надежность, долговечность.

Цементация стали — химико-термическая обработка поверхностным насыщением малоуглеродистой или легированных сталей при температурах 900…950°С — твердым , а при 850…900°С — газообразным углеродом с последующей закалкой и отпуском. Цель цементации и последующей термической обработки — повышение твердости, износостойкости, также повышением пределов контактной выносливости поверхности изделия при вязкой сердцевине, что обеспечивает выносливость изделия в целом при изгибе и кручении.

Азотирование стали — химико-термическая обработка поверхностным насыщением стали азотом путем длительной выдержки ее при нагреве до б00…650°С в атмосфере аммиака NН3. Азотированные стали обладают очень высокой твердостью. Азотированные стали обладают повышенной сопротивляемостью коррозии, сохраняют высокую твердость, в отличие от цементованных, до сравнительно высоких температур (500…520°С), не коробятся при охлаждении, так как температура азотирования ниже, чем цементации. Азотирование сталей широко применяют в машиностроении для повышения твердости, износостойкости, предела выносливости и коррозионной стойкости ответственных деталей, например, зубчатых колес, валов, гильз цилиндров.

1.1.Виды термической обработки стали

Отжиг — термическая обработка (термообработка) металла, при которой производится нагревание металла, а затем медленное охлаждение. Эта термообработка (т. е. отжиг) бывает разных видов (вид отжига зависит от температуры нагрева, скорости охлаждения металла).

Закалка — термическая обработка (термообработка) стали, сплавов, основанная на перекристаллизации стали (сплавов) при нагреве до температуры выше критической; после достаточной выдержки при критической температуре для завершения термической обработки следует быстрое охлаждение. Закаленная сталь (сплав) имеет неравновесную структуру, поэтому применим другой вид термообработки — отпуск.

Отпуск — термическая обработка (термообработка) стали, сплавов, проводимая после закалки для уменьшения или снятия остаточных напряжений в стали и сплавах, повышающая вязкость, уменьшающая твердость и хрупкость металла. Отпуск стали смягчает действие закалки, уменьшает или снимает остаточные напряжения, повышает вязкость, уменьшает твердость и хрупкость стали. Отпуск производится путем нагрева деталей, закаленных до температуры ниже критической. Отпуск разделяют на низкий, средний и высокий в зависимости от температуры нагрева.

Для определения температуры при отпуске изделия пользуются таблицей цветов побежалости. Цвета побежалости одинаково проявляются как на сырой, так и на закаленной стали.

При низком отпуске (нагрев до температуры 200-300° ) в структуре стали в основном остается мартенсит, который, однако, изменяется решетку. Это влечет за собой некоторое уменьшение твердости и увеличение пластических и вязких свойств стали, а также уменьшение внутренних напряжений в деталях.

Для низкого отпуска детали выдерживают в течение определенного времени обычно в масляных или соляных ваннах. Если для низкого отпуска детали нагревают на воздухе, то для контроля температуры часто пользуются цветами побежалости, появляющимися на поверхности детали.

Низкий отпуск применяется для режущего, измерительного инструмента и зубчатых колес.

При среднем (нагрев в пределах 300-500°) и высоком (500-700°) отпуске сталь из состояния мартенсита переходит соответственно в состояние тростита или сорбита. Чем выше отпуск, тем меньше твердость отпущенной стали и тем больше ее пластичность и вязкость.

При высоком отпуске сталь получает наилучшее сочетание механических свойств, повышение прочности, пластичности и вязкости.

Для улучшения обрабатываемости производят нормализацию стали при повышенной температуре (до 950-970°), в результате чего она приобретает крупную структуру (определяющую лучшую обрабатываемость) и одновременно повышенную твердость. С целью уменьшения твердости производят высокий отпуск этой стали.

Нормализация — термическая обработка (термообработка), схожая с отжигом. Различия этих термообработок (нормализации и отжига) состоит в том, что при нормализации сталь охлаждается на воздухе (при отжиге — в печи).

Глава 2.Термическая обработка цветных металлов

Термическая обработка цветных металлов. Как правило, цветные металлы подвергают термической обработке для удобства работы с ними.

Медь отжигают, нагревая ее до температуры 500— 650°С и охлаждая в воде. Если мягкую медь нагреть, а потом постепенно охладить на воздухе, она станет более твердой.

Латунь и алюминий отжигают при нагревании соответственно до 600—750°С и 350—410°С с последующим охлаждением на воздухе.

Бронзу закаливают нагреванием до 800—850°С с последующим охлаждением в воде. Если ее нагреть до той же температуры и охладить на воздухе, она отпустится.

Дюралюминий Д1 и Д6 закаливают нагреванием до 500°С с последующим охлаждением в воде, однако окончательную твердость он приобретет при комнатной температуре через 4—5 дн. Этот процесс называется старением. Для облегчения сгибания, особенно под острыми углами, дюралюминиевые детали отжигают. Для этого деталь нагревают до 350—400°С, затем медленно охлаждают на воздухе.

Заключение.

Исходя из рассмотренной в реферате информации, можно сделать вывод, чтотермическая обработка (термообработка) стали, цветных металлов —это процесс изменения структуры стали, цветных металлов, сплавов при нагревании и последующем охлаждении с определенной скоростью.
Термическая обработка (термообработка) приводит к существенным изменениям свойств стали, цветных металлов, сплавов. Химический состав металла не изменяется.

Список использованных источников

1.Копелевич В.Г. Спиридонов И.Г. Буфетов Г.П. Слесарное дело // учебное пособие для учащихся 5 и 6 классов вспомогательной школы. – М.»просвещение» 1988

2. Копелевич В.Г. Буфетов Г.П. Спиридонов И.Г. Слесарное дело // учебное пособие для учащихся 7 и 8 классов вспомогательной школы. – М.»просвещение» 1989

3. Интернет ресурсы.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/418193-referat-termicheskaja-obrabotka-metalla