Термическая обработка отливок

Отливки часто имеют крупное строение зерен, ликвационные зоны; в них неравномерно распределяются неметаллические включения и легирующие элементы. Все это снижает их меха­нические свойства.

Для улучшения механических и других свойств сплавов отлив­ки подвергают термической обработке. Отливки из чугуна и силу­мина реже подвергают термической обработке.

Академик А. А. Бочвар классифицировал следующие виды терми­ческой обработки: отжиг первого рода (включая гомогенизацию, рекристаллизацию, отжиг для снятия внутренних напряжений); отжиг второго рода или перекристаллизацию, включающую нор­мализацию, закалку, отпуск.

При выборе режима термической обработки руководствуются диаграммами состояния сплавов, а также учитывают технологию изготовления и области применения отливок.

По диаграмме состояния определяют температуру начала рекристаллизации. А. А. Бочвар нашел, что для сплавов, состоя­щих из твердых растворов, температура рекристаллизации от температуры плавления [ ].

Для отливок из цветных сплавов часто применяют гомогени­зацию. Этот вид термической обработки обеспечивает выравнива­ние химического состава сплава (резкое уменьшение ликвационной неоднородности), более равномерное распределение леги­рующих элементов в объеме зерен твердого раствора, разрушение литой сетки и сфероидизацию (округление) частиц. Эти процессы осуществляют при очень высоких температурах (близких к темпе­ратуре плавления сплава), продолжительном их воздействии и малой скорости последующего охлаждения, особенно для отли­вок сложной конфигурации.

Отжиг второго рода изменяет структуру сплавов посредством перекристаллизации. В этом случае нагревают отливки на 30— 50 °С выше температуры рекристаллизации, выдерживают при этой температуре и затем медленно охлаждают. В результате такой термической обработки изменяется микроструктура сплава, размельчаются его зерна и более равномерно распределяются неметаллические и другие включения. Выдержка при высоких температурах необходима для выравнивания температуры по сече­нию отливки.

Большое значение имеет скорость охлаждения отливок после выдержки их при высоких температурах. Регулируя скорость охлаждения, можно получить грубую или более тонкую структуру с игольчатым, сетчатым или зернистым строением. При боль­ших скоростях охлаждения при прохождении температур рекри­сталлизации образуется больше центров кристаллизации, а сле­довательно, и более мелкое строение зерна в отливке. Например, при нормализации (отливка после выдержки при высоких тем­пературах охлаждается на воздухе) образуется более мелкое строе­ние зерна; при закалке (отливка охлаждается в воде, масле или в струе воздуха) — еще более мелкое строение зерен.

Отпуск служит для снятия внутренних напряжений в отливке. В процессе его происходит самопроизвольный процесс распада пересыщенного твердого раствора и тем самым возвращение кри­сталлической решетки основы сплава в более устойчивое поло­жение. При отпуске отливки нагревают до температуры ниже температуры рекристаллизации, выдерживают при этой темпера­туре и затем медленно охлаждают.

В зависимости от технологических требований отливки под­вергают одномуили нескольким видам термической обработки отливок.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: