Структура и свойства стали после различных видов отпуска

Введение………….………………………………………………………….3
1.Отпуск стали……………………………………………………………….4
2.Структура стали после различных видов отпуска………….……….5
2.1 Низкий отпуск стали……………………………………………………5
2.2 Средний отпуск стали………………………………………………….6
2.3 Высокий отпуск стали………………………………………………….7
3.Основные механические свойства стали после отпуска………….10
Заключение………………………………………………………………....12
Список использованной литературы………….………………………..13

1. Отпуск стали

Отпуск заключается в нагреве закаленной стали до температур ниже Ас1 выдержке при заданной температуре и последующем охлаждении с определенной скоростью.
Отпуск является окончательной операцией термической обработки, в результате которой, сталь получает требуемые механические свойства. Кроме того, отпуск полностью или частично устраняет внутренние напряжения, возникающие при закалке. Эти напряжения снимаются тем полнее, чем выше температура отпуска. Например, осевые напряжения в цилиндрическом образце из стали, содержащей 0,3% С, в результате отпуска при 550°С уменьшаются с 60 до 8 кгс/мм2. Так же сильно уменьшаются тангенциальные и радиальные напряжения.
Скорость охлаждения после отпуска также оказывает большое влияние на величину остаточных напряжений. Чем медленнее охлаждение, тем меньше остаточные напряжения. Быстрое охлаждение от 600°С создает новые тепловые напряжения.
...

2.1 Низкий отпуск стали
Низкотемпературный (низкий) отпуск  проводят с нагревом до 150–200°С, реже до 240–250°С. При этом снижаются внутренние напряжения, мартенсит закалки переводится в отпущенный мартенсит (Мотп), что является структурой полученной после отпуска стали, также повышается прочность и немного улучшается вязкость без заметного снижения твердости.
Закаленная сталь (0,5–1,3% С) после низкого отпуска сохраняет твердость в пределах  HRC 58–63, следовательно, высокую износостойкость. Такое изделие (если оно не имеет вязкой сердцевины) не выдерживает значительных динамических нагрузок.
Низкотемпературному отпуску подвергают, поэтому режущий и измерительный инструмент из углеродистых и низколегированных сталей, а также детали, претерпевшие поверхностную закалку, цементацию, цианирование или нитроцементацию.
Продолжительность отпуска 1–2,5 ч, а для изделий больших сечений и измерительных инструментов назначают длительный отпуск.
...

2.3 Высокий отпуск стали
Высокотемпературный (высокий) отпуск  проводят при 450-650°С. После такого нагрева, и соответствующей выдержки в изделиях получается – сорбит отпуска (Сотп). Высокий отпуск создает наилучшее соотношение прочности и вязкости стали.
В отличие от сорбита, образующегося после нормализации, когда цементит пластинчатый, после высокого отпуска цементит приобретает зернистую форму. Это повышает ударную вязкость при одинаковой (или даже более высокой) твердости по сравнению с нормализованной сталью. Поэтому такой отпуск применяют для деталей машин, испытывающих при эксплуатации ударные нагрузки. 
Закалка с высоким отпуском по сравнению с нормализованным или отожженным состоянием одновременно повышает пределы прочности и текучести, относительное сужение, и ударную вязкость. Термическую обработку, состоящую из закалки и высокого отпуска, называют улучшением.
...

3. Основные механические свойства стали после отпуска

Характеристики прочности углеродистой стали (временное сопротивление, предел текучести и твердость) непрерывно уменьшаются с ростом температуры отпуска выше 300оС, а показатели пластичности (относительное сужение и удлинение) непрерывно повышаются (рисунок). Ударная вязкость начинает интенсивно возрастать при температуре отпуска выше 300оС.
Максимальной ударной вязкостью обладает сталь с сорбитной структурой, отпущенная при 600оС. Некоторое снижение ударной вязкости при температуре выше 600оС обусловлено образованием слишком грубых частиц цементита.

Рис4.Влияние температуры отпуска на механические свойства стали 45

Структуры Сорбита, Троостита и Перлита можно получить из аустенита при непрерывном охлаждении стали. Причем, твердость полученных структур соответствует твердости стали после отпуска (Сотп, Тотп и Пз).
...