Какова концентрация углерода в мартенсите закаленной стали марки у12 сталь содержит 1 2 углерода
Обновлено: 04.07.2024
Хромистые мартенситные стали (табл. 1) имеют в основном повышенное содержание углерода, некоторые из них дополнительно легированы никелем, молибденом и другими элементами. Углерод и никель расширяют γ-область и способствуют полному γ→α(м)-превращению в процессе охлаждения. Ферритообразующие элементы (молибден, вольфрам, ванадий, ниобий) вводят для повышения жаропрочности сталей.
Если обычные 11. 12%-ные хромистые стали обладают высокой прочностью до 500 о С, то стали, дополнительно легированные карбидообразующими элементами, обладают высокими прочностными характеристиками до 650 о С, что позволяет их использовать для изготовления современного энергетического оборудования (табл. 2). Молибден и вольфрам, кроме того, устраняют развитие хрупкости в процессе длительной эксплуатации хромистых сталей при высоких температурах.
Другие страницы по теме
Мартенситные стали
(стали мартенситного класса):
Повышенная склонность мартенситных сталей к хрупкому разрушению в закаленном состоянии усложняет технологию их сварки. Содержание углерода в мартенситных сталях, как правило, >0,10 %, поэтому в сварго разных соединениях возможно образование холодных трешин (ХТ) из-за высокой тетрагональности образуюшегося в процессе охлаждения мартенсита. При снижении содержания углерода вязкость мартен сита повышается, однако возникает опасность образования структурно-свободного феррита, который, в свою очередь, является причиной высокой хрупкости, не устраняемой к тому же термическим отпуском. Поэтому трещины на сварных соединениях мартенситных сталей мoгут наблюдаться в процессe непрерывного охлаждения, и после охлаждения дo нормальной температуры вследствиe замедленного разрушения.
Для высокохромистых сталей температура начала мартенситного превращения (Тм.н.) ≤360 о С, а окончания (Тм.к.) 240 о С. С увеличением содержания углерода точки Тм.н. и Тм.к. еще более понижаются, что приводит к возрастанию твердости мартенсита и его хрупкости. Учитывая это, а также необходимость обеспечения высокой пластичности, ударной вязкости и стойкости против хрупкого разрушения, содержание углерода в хромистых мартенситных сталях ограничивают до 0,20 %.
Для предотвращения образования холодных трещин мартенситные стали сваривают при температуре воздуха ≥0 о С и применяют предварительный и сопутствующий подогрев до 200 . 450 о С. Температура подогрева назначается в зависимости от склонности стали к закалке. И в то же время температура подогрева не должна быть слишком высокой, так как это может привести к отпускной хрупкости вследствие снижения скорости охлаждения металла в ОШЗ в интервале температур карбидообразования. Высокий подогрев, как и сварка с большой погонной энергией, приводит к перегреву околошовного металла, росту зерна, сегрегациям примесей на границах зерен, способствуюших охрупчиванию сварных соединений. Лучшие свойства достигаются при подогреве в интервале Тм.н. и Тм.к. c подстуживанием после сварки до Тм.к. , но ≥100 o C.
Таблица 1. Хромистые мартенситные стали : химический состав .
| Марка стали | С | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | V | S | P | прочих элементов |
| 15Х5 | ≤0,15 | ≤0,5 | ≤0,5 | 4,5. 6,0 | ≤0,6 | - | - | ≤0,025 | ≤0,030 | Не регламентируется |
| 15Х5М | 0,45. 0,60 | - | ||||||||
| 15Х5ВФ | 0,3 ..0,6 | - | 0,4. 0,6 | |||||||
| 12Х8 | ≤0,12 | 0,17 ..0,37 | 0,3 ..0,6 | 7,5. 9,0 | ≤0,4 | - | - | ≤0,030 | ≤0,035 | |
| 20Х8ВЛ | 0,15 ..0,25 | 0,30 ..0,60 | 0,30. .0,50 | - | - | - | ≤0,035 | 0,040 | 1,25 .. 1,75 W | |
| 12Х8ВФ | 0,08 ..0,15 | ≤0,6 | ≤0,5 | 7,0. 8,5 | ≤0,6 | - | 0,3 ..0,5 | ≤0,025 | ≤0,030 | 0,6 .. 1,0W |
| 10Х9МФБ | 0,08 ..0,12 | ≤0,5 | 0,3 ..0,6 | 8,6. 10,0 | ≤0,7 | 0,6 ..0,8 | 0,15 ..0,25 | ≤0,015 | Не регламентируется | |
| 12Х11В2МФ | 0,10 ..0,15 | 0,50 ..0,80 | 10,0. 12,0 | ≤0,6 | 0,6 ..0,9 | 0,15 ..0,30 | ≤0,025 | ≤0,025 | 1,70. 2,20 W | |
| 15Х11МФ | 0,12 ..0,19 | .≤0,7 | 10,0. 11,5 | - | 0,6 ..0,8 | 0,25 ..0,40 | ≤0,030 | Не регламентируется | ||
| 18Х11МНФБ | 0,15 ..0,21 | ≤0,60 | 0,6. 1,0 | 0,5 .. 1,0 | 0,8 .. 1,1 | 0,20. .0,40 | 0,20. 0,45 Nb | |||
| 13Х 11 Н2В2МФ | 0,10. .0,16 | ≤0,60 | 10,0. .12,0 | 1,5 .. 1,8 | 0,35 ..0,50 | 0,18 ..0,30 | 1,6 ..2,0W | |||
| 10Х12НДЛ | ≤0,10 | 0,17. 0,40 | 0,20. 0,60 | 12,0. .13,0 | 1,0 .. 1,5 | - | - | ≤0,25 | ≤0,25 | 0,80.. 1,10 Сu |
| 06Х12Н3Д | ≤0,06 | ≤0,3 | ≤0,60 | 12,0. .13,5 | 2,8 ..3,2 | ≤0,025 | ≤0,025 | |||
| 20Х13 | 0,16. 0,25 | ≤0,8 | ≤0,8 | 12,0. .14,0 | - | ≤0,025 | ≤0,030 | Не регламентируется |
Таблица 2. Мартенситные стали : механические свойства, не менее .
| Марка стали | σв, МПа | σ0,2,МПа | δ5, % | ψ,% | KCU, Дж/см 2 | Примеры использования |
| 15Х5 | 392 | 216 | 24 | 50 | 98 | Сварные сосуды и аппараты с давлением до 16 МПа при температуре стенки ≥-70 о С |
| 15Х5М | 22 | 118 | ||||
| 15Х5ВФ | ||||||
| 12Х8 | - | - | ||||
| 12Х8ВФ | 167 | 50 | 170 | |||
| 20Х8ВЛ | 580 | 392 | 16 | 30 | 39 | |
| 10Х9МФБ | 600 | 400 | 20 | 70 | 80 | Поверхность нагрева котлов, коллектора, трубопроводы |
| 15Х11МФ | 600 | 490 | 15 | 55 | 60 | Корпуса и роторы паровых и газовых турбин, лопатки паровых турбин, диафрагмы |
| 18Х11МНФБ | 740 | 590 | 50 | |||
| 13Х11Н2В2МФ | 880 | 735 | 55 | 90 | ||
| 12Х11В2МФ | 850 | 700 | 50 | |||
| 10Х12НДЛ | 700 | 500 | 14 | 30 | 50 | Диафрагмы паровых турбин, детали гидротурбин |
| 06ХI2Н3Д | Рабочие колеса гидротурбин, корпуса насосов АЭС | |||||
| 20Х13 | 650 | 440 | 16 | 55 | 80 | Лопатки паровых турбин, детали насосов |
До термической обработки рекомендуется не подвергать сварные соединения каким либо нагрузкам, кантовать и транспортировать (табл. 3). В частности, термообработку сварных стыков труб при сооружении трубопроводов нужно выполнять дo холодного натяга трубопровода, т.e. дo сборки и сварки замыкающего сварного шва.
Таблица 3. Рекомендации по тепловому режиму сварки хромистых мартенситных сталей .
| Марка стали | Температура подогрева, о С | Продолжительность хранения до термической обработки, ч | Термическая обработка |
| 15X5, 15Х5МУ, 15Х5ВФ | 200 | не допускается | Отпуск при 700. 750 о С |
| 12Х8, 12Х8ВФ, 20Х8ВЛ, 10Х9МФБ | Не регламентируются | Отпуск при 710. 760 о С | |
| 12Х11В2МФ | 250. 300 | 72 | Отпуск при 700. 720 о С (предварительный) и 735. 365 о С (окончательный) |
| 15Х11МФ, 18Х11МНФБ, 13Х11Н2В2МФ | 300 | не допускается | Отпуск при 700. 720 ос (без охлаждения ниже температуры подогрева). При толщине >30 мм перед термообработкой рекомендуется подстуживание до 100 ос |
| 10Х12НДЛ | ≥100 | Отпуск при 650 о С (с предварительным подстуживанием) | |
| 06Х12Н3Д | ≥200 | Допускается | Отпуск при 610. 630 о С (предварительный) и 625 . 650 о С (окончательный) |
| 20Х13 | ≥300 | 2 | Отпуск при 700. 720 о |
Многие из выше перечисленных недостатков в свариваемости мартенситных сталей нe приcущи малоуглеродистым хромистым сталям, дополнительнo легированным никелем. Мартенсит, образующийcя при закалкe хромоникелевой стали 06Х12Н3Д c низким содержанием углерода, oтличается высокими вязкостью и пластичностью, нe приводит к холодным трещинам на сварных соединениях.
Высокиe пластические свойствa малоуглеродистого мартенсита спосoбствуют получeнию надежных сварных соединений, преждe всего пpи сварке без подогрева. Но чувствительность сварных швов к водородной хрупкости делает необходимым сварки такиех сталей с предварительным подогревом до примерно 100 o C. Улучшению свариваемости такиx сталей способствует такжe остаточный аустенит. Но для достижения максимальных значeний пластичности, прочности и ударной вязкости рекомендуeтся охлаждать сварные соединения мартенситных хромоникелевых сталей дo нормальной температуры для полногo γ→α-превращения, a затем подвергать термическому отпуску, чтобы снять остаточные напряжения.
Среди методов, применяемых для сварки изделий из мартенситных сталей, наиболее распространена ручная дуговая сварка (РДС) покрытыми электродами, обеспечивающими получение сварных швов, по химическому составу близких к основному металлу (табл. 4). Находят также применение способы : автоматическая дуговая сварка под флюсом (АДС), аргонодуговая сварка (АрДС) и электрошлаковая сварка (ЭШС).
Таблица 4. Способы сварки, сварочные материалы и механические свойства сварных соединений хромистых мартенситных сталей .
5 Для изготовления деталей в авиастроении применяется сплав МЛ4:
- укажите способ изготовления деталей из данного сплава;
- опишите характеристики механических свойств этого сплава. 14
6 Классификация защитных полимерных покрытий по назначению.
Основные требования предъявляемые к ним, область их применения в
В развитии машиностроительной промышленности значительная роль
принадлежит термистам, так как термическая обработка является одной из
основных, наиболее важных операций общег о технологического цикла
обработки, от правильного выполнения которой зависит качество
(механические и физико-химические свойства) изготовляемых деталей
Перспективным направлением совершенствования технологии термической
обработки является интенсификация процессов нагрева, установка агрегатов
для термической обработки в механических цехах, создание автоматических
линий с включением в них процессов термической обработки, а также и
разработка методов, обеспечивающих повышение прочностных свойств
металлических материалов и эксплуатационных свойств деталей, их
надежности и долговечности. Только изучив теорию и практику термической
обработки металлов, термист может успешно работать на современных
машиностроительных заводах, успешно внедрять в технологию термической
обработки новейшие достижения науки и техники, бороться за механизацию
1 Назначьте режи м термической обработки (температуру закал ки,
охлаждающую среду, и температуру отпуска) гладких и рез ьбовых
калибров из стали У12А. Опишите сущность происходящих
превращений, микроструктуру и твёрдость инструмента после
Температура нагрева из сталей У12 при закалке инструмента должна быть
Рисунок №1: Температура закалки углеродистых инструментальных сталей
Охлаждение проводят в воде или в водных растворах NaCl (8—15%), NaOH
(10—15%). Охлаждение в водных растворах солей или щелочей дает более
удовлетворительные результаты по сравнению с охлаждением в воде:
прочность, увеличивается толщина закаленного слоя и обеспечивается его
более однородная структура и твердость. При быстром охлаж дении в воде
или в водных растворах появляются внутренние напряжения, которые могут
вызвать образование трещин. Поэтому инструмент из углеродистой стали
рекомендуется охлаждать в воде или в водных растворах не полностью, а до
потемнения поверхности (до 200—250°С), а затем переносить в масло для
После закалки в водных растворах солей или щелочей инструмент
необходимо, во избежание коррозии, немедленно промывать в горячей воде
Структура стали до закалки С(Ф+Ц) при нагреве стали переход через
дальнейшем нагреве зерно аустенита в мелкозернистой стали не растет , т.к.
сталь наследственно мелкозернистая. Структура при нагреве А+Ц, после
непродолжительной выдержки переносим в закалочную среду.
Наложим на диаграмм у изотермического распада аустенита кривые
Рисунок №2: Наложение на диаграмму изотермического распада аустенита
характеризующая медленное охлаждение, пересечет линии
превращения будет перлит с низкой твердостью (крупнопластинчатый).
Из этого построения видно, что чем больше скорость охлаждения, тем при
более низкой температуре произойдет превращение, и поэтому тем более
верхнем районе температур не успеет произойти, аустенит переохладится до
низких температур и произойдет его превращение в мартенсит, т. е. такое
Следовательно, чт обы закалить сталь, ее следует охлаж дать с такой
скоростью, чтобы не успели пройти процессы распада аустенита в верхнем
После закалки проводят низкотемпературный отпуск инструм ента из
углеродистых инструм ентальных сталей У12, обычно при 160—180°С (HRC
62—64), 180—200°С (HRC 60—62). Структура после отпуска, отпущенный
2 В результате термической обработки рычаги должны получить
повышенную прочность по всему сечению (твёрдость HRC от 65 до 67).
- расши фруйте состав и определите к какой группе относится данная
- назначьте режим термической обработки, и приведите подробное его
обоснование, объясните влияние легирования на превращения,
- опишите микроструктуру и свойства стали после термообработки
Конструкционная легированная среднеуглеродистая сталь содержит 0,32-0,4
что сплав высококачественный с содерж анием менее 0,025% S и P.
Режим термической обработки конструкционных сталей определяется
главным образом содержанием углерода. Конструкционные стали
подвергают двойной упрочняющей термической обработке — закалке +
отпуску, причем среднеуглеродистые — обычно высокому отпуску
(улучшению). Режим закалки определяется положением критических точек и
способностью аустенита к переохлаждению. Нагрев под закалку проводят,
как правило, до температуры, незначительно превышающей (на 30—50 °С)
. Низколегированные стали, как и углеродистые, следует закаливать
в воде (и лишь при малых размерах — в м асле), так как малая устойчивость
переохлажденного аустенита в районе перлитного паспада (600 °С) быстрое
Отпуск— завершающая операция термической обработки конструкционной
Для среднеуглеродистых конструкционных сталей, у которых после закалки
получается мартенсит с большим содержанием углерода, низкий отпуск
недостаточен, если стремиться получить высокую вязкость.
пластичность и вязкость — низкими. Поэтому для этих сталей необходим
более высокий отпуск, который обычно проводят при 550—600 °С. При этой
температуре происходит полный распад мартенсита с образованием
зернистой высокодисперсной феррито-карбидной смеси — сорбита.
Механические свойства при этом будут примерно таким и же, как и при
низкотемпературном отпуске малоуглеродистых сталей, т. е. σ
В сталях, легированных карбидообразующими элементами (хром, молибден,
вольфрам), наблюдаются два максим ума скорости изотермического распада
аустенита, разделенных областью высокой устойчивости переохлажденного
аустенита. Изотермический распад аустенита имеет два явно выряженных
интервала превращений — превращение пластинчатые (перлитное
превращение) и превращение в игольчатые (бейнитные превращения)
структуры. Схематическое изображение диаграммы изотермического
превращения (показано лишь начало превращения) приведено на рисунке№1 .
Практически наиболее важной является способность легирующих элем ентов
замедлять скорость распада аустенита в районе перлитного превращения, что
выражается в смещении линии вправо на диаграмме изотермическог о
распада аустенита. Это способствует более глубокой прокаливаемости и
переохлаждению аустенита до интервала мартенситного превращения при
более медленном охлаждении, например при охлаждении в масле или на
воздухе, что естественно связано с уменьшением критической скорости
Рисунок №3: Диаграмма изотермического распада аустенита: 1- углеродистая
сталь, 2- углеродистая легированная карбидообразующими элементами
В отношении оценки относительной степени влияния различных элементов
на прокаливаемость существуют данные, расходящиеся в количественном
выражении. Наиболее сильно увеличивают прокаливаемость хром, никель,
молибден, марганец, поэтому они входят в состав большинства
конструкционных легированных сталей. Молибден так же способствует
устранению склонности к отпускной хрупкости второго рода.
Легированные конструкционные среднеуглеродистые стали имеют после
отжига приблизительно одинаковую структуру, состоящую из ф еррита и
перлита. В термически обработанной стали структура состоит из продуктов
распада м артенсита. Эффект улучшения, т.е. повышение механических
свойств стали после двойной обработки, наблюдается лишь при отпуске до
температур, при которых сохраняется ориентация по мартенситу.
- расшифруйте состав и определите группу стали по назначению;
- назначьте режим термической обработки, и приведите подробное его
обоснование, объясните влияние легирования на превращения,
происходящие на всех этапах термической обработки данной стали;
- к ак в лияет температура э ксплуатации на механические свойства
1. Какое свойство материала характеризует его сопротивление упругому и пластическому деформированию при вдавливании в него другого, более твердого тела?
2. Как называется явление упрочнения материала под действием пластической деформации?
в) Деформационное упрочнение.
3. Что такое рекристаллизация?
Это группа явлений, происходящих при нагреве деформированного металла и охватывающих:
а) процессы образования субзерен с малоугловыми границами, возникающими при скольжении и переползании дислокаций;
б) все изменения кристаллического строения и связанных с ним свойств;
в) процессы зарождения и роста новых зерен с меньшим количеством дефектов строения;
г) изменения тонкой структуры (главным образом уменьшение количества точечных дефектов).
4. Какое деформирование металла называют холодным?
а) Деформирование, при котором не возникает деформационное упрочнение.
б) Деформирование при температуре ниже температуры рекристаллизации.
в) Деформирование при комнатной температуре.
г) Деформирование при отрицательных температурах.
Железо и сплавы на его основе
5. Как называется структура, представляющая собой твердый раствор углерода в α-железе?
6. Как называется структура, представляющая собой твердый раствор углерода в γ-железе?
7. Как называется структура, представляющая собой карбид железа – Fe3C?
8. Как называется структура, представляющая собой механическую смесь феррита и цементита?
9. Как называется структура, представляющая собой механическую смесь аустенита и цементита?
10. На каком участке диаграммы железо-цементит протекает эвтектоидная реакция?
а) В области QPSKL.
б) В области SECFK.
в) На линии ECF.
г) На линии PSK.
11. На каком участке диаграммы железо-цементит протекает эвтектическая реакция?
а) На линии ECF.
б) В области SECFK.
в) В области EIBC.
г) На линии PSK.
12. Какая из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов обладает при комнатной температуре наибольшей пластичностью?
13. Какая из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов обладает наибольшей твердостью?
14. Сколько процентов углерода (С) содержится в углеродистой заэвтектоидной стали?
20. В каком из перечисленных в ответе сплавов одной из структурных составляющих является ледебурит?
а) Доэвтектический белый чугун.
б) Сталь при температуре, выше температуры эвтектоидного превращения.
в) Ферритный серый чугун.
г) Техническое железо.
21. Как по микроструктуре чугуна определяют его вид (серый, ковкий, высокопрочный)?
а) По размеру графитных включений.
б) По характеру металлической основы.
в) По форме графитных включений.
г) По количеству графитных включений.
22. Как по микроструктуре чугуна определяют его вид (ферритный, ферритно-перлитный, перлитный)?
а) По размеру графитных включений.
б) По количеству графитных включений.
в) По форме графитных включений.
г) По характеру металлической основы.
Основные понятия теории термической обработки
Технология термической обработки стали
23. Чем объясняется, что троостит обладает большей твердостью, чем сорбит?
а) Форма цементитных частиц в троостите отличается от формы частиц в сорбите.
б) В троостите меньше термические напряжения, чем в сорбите.
в) Троостит содержит больше (по массе) цементитных частиц, чем сорбит.
г) В троостите цементитные частицы более дисперсны, чем в сорбите.
24. Какую кристаллическую решетку имеет мартенсит?
25. Какая из скоростей охлаждения, нанесенных на диаграмму изотермического распада аустенита (рисунок), критическая?
26. Как называется структура, представляющая собой пересыщенный твердый раствор углерода в α-железе?
27. Какую скорость охлаждения при закалке называют критической?
а) Максимальную скорость охлаждения, при которой еще протекает распад аустенита на структуры перлитного типа.
б) Минимальную скорость охлаждения, необходимую для получения мартенситной структуры.
в) Минимальную скорость охлаждения, необходимую для фиксации аустенитной структуры.
г) Минимальную скорость охлаждения, необходимую для закалки изделия по всему сечению.
28. Каковы основные признаки мартенситного превращения?
а) Диффузионный механизм превращения и четкая зависимость температуры превращения от скорости охлаждения сплава.
б) Зависимость полноты превращения от температуры аустенизации и малые искажения в кристаллической решетке.
в) Слабовыраженная зависимость температуры превращения от состава сплава и малые напряжения в структуре.
г) Бездиффузионный механизм превращения и ориентированная структура.
29. Какой температуре (каким температурам) отвечают критические точки А3 железоуглеродистых сплавов?
б) 727…1147ºС (в зависимости от содержания углерода).
в) 727…911ºС (в зависимости от содержания углерода).
30. Что означает точка Ас3?
а) Температурную точку начала распада мартенсита
б) Температурную точку начала превращения аустенита в мартенсит.
в) Температуру критической точки перехода перлита в аустенит при неравновесном нагреве.
г) Температуру критической точки, выше которой при неравновесном нагреве доэвтектоидные стали приобретают аустенитную структуру.
31. Какой структурный состав приобретет доэвтектоидная сталь после закалки от температуры выше Ас1, но ниже Ас3?
а) Мартенсит + феррит.
б) Перлит + вторичный цементит.
в) Мартенсит + вторичный цементит.
г) Феррит + перлит.
32. От какой температуры (t) проводят закалку углеродистых заэвтектоидных сталей?
а) От t на 30…50ºС выше Асm.
б) От t на 30…50ºС ниже линии ECF диаграммы Fe-C.
в) От t на 30…50ºС выше эвтектической.
г) От t на 30…50ºС выше А1.
33. Почему для доэвтектоидных сталей (в отличие от заэвтектоидных) не применяют неполную закалку?
а) Образуется мартенсит с малой степенью пересыщения углеродом.
б) Образуются структуры не мартенситного типа (сорбит, троостит).
в) Изделие прокаливается на недостаточную глубину.
г) В структуре, наряду с мартенситом, остаются включения феррита.
34. Какова температура закалки стали 50 (сталь содержит 0,5% углерода)?
35. Какова температура закалки стали У12 (сталь содержит 1,2% углерода)?
36. Сколько процентов углерода содержится в мартенсите закаленной стали марки 45 (сталь содержит 0,45% углерода)?
37. Что такое закаливаемость?
а) Глубина проникновения закаленной зоны.
б) Процесс образования мартенсита.
в) Способность металла быстро прогреваться на вся глубину.
г) Способность металла повышать твердость при закалке.
38. Расположите образцы стали, закаленные в воде, в масле и на воздухе, по степени убывания закаленного слоя, если образец, закаленный в воде насквозь не прокалился.
а) В масле – на воздухе – в воде.
б) На воздухе – в масле – в воде.
в) В масле – в воде – на воздухе.
г) В воде – в масле – на воздухе.
39. В чем состоит значение сквозной прокаливаемости сталей?
Сквозное прокаливание обеспечивает:
а) повышение твердости термообработанного изделия, однако при этом ударная вязкость в сердцевине ниже, чем в наружных слоях;
б) получение после термообработки зернистых структур во всем объеме изделия и высоких однородных по сечению механических свойств;
в) получение одинаковой твердости по сечению изделия;
г) сокращение количества остаточного аустенита, что приводит к повышению механических свойств стали.
40. Как влияют большинство легирующих элементов, растворенных в аустените, на прокаливаемость стали?
а) Увеличивают прокаливаемость.
б) Уменьшают прокаливаемость.
в) Не влияют на прокаливаемость.
г) Влияние неоднозначно. Велика зависимость от режимов отпуска.
41. При каком виде отпуска закаленное изделие приобретает наибольшую пластичность?
а) При низком отпуске.
б) При высоком отпуске.
в) Пластичность стали является ее природной характеристикой и не зависит от вида отпуска.
г) При среднем отпуске.
42. Как влияет температура нагрева при отпуске на твердость изделий из углеродистой стали?
а) Влияние температуры отпуска на твердость неоднозначно.
б) Чем выше температура нагрева, тем выше твердость.
в) Чем выше температура нагрева, тем ниже твердость.
г) Твердость не зависит от температуры отпуска.
43. При какой термической обработке углеродистой стали наиболее вероятно образование структуры зернистого сорбита?
а) При нормализации.
б) При улучшении.
в) При закалке на мартенсит и среднем отпуске.
г) При закалке на сорбит.
44. Как называется термическая обработка, состоящая из закалки и высокого отпуска?
г) Полная закалка
45. Какой отжиг следует применить для снятия деформационного упрочнения?
б) Полный (фазовую перекристаллизацию).
46. Какова цель диффузионного отжига?
а) Гомогенизация структуры.
б) Снятие напряжений в кристаллической решетке.
в) Улучшение ферритной составляющей структуры.
г) Получение зернистой структуры.
47. Как регулируют глубину закаленного слоя при нагреве токами высокой частоты?
б) Интенсивностью охлаждения.
в) Частотой тока.
г) Типом охлаждающей жидкости.
48. Как называется термическая обработка стали, состоящая из нагрева ее до аустенитного состояния и последующего охлаждения на спокойном воздухе?
а) Истинная закалка.
в) Неполный отжиг.
49. Какая из приведенных в ответах сталей относится к заэвтектоидным?
50. К какой категории по качеству принадлежит сталь Ст6сп?
а) К высококачественным сталям.
б) К особовысококачественным сталям.
в) К качественным сталям.
г) К сталям обыкновенного качества.
51. К какой категории по качеству принадлежит сталь 08кп?
а) К сталям обыкновенного качества.
б) К качественным сталям.
в) К высококачественным сталям.
г) К особовысококачественным сталям.
52. Содержат ли информацию о химическом составе (содержание углерода) марочные обозначения сталей обыкновенного качества, например Ст4?
а) Нет. Число 4 характеризует механические свойства стали.
в) Да. В сплаве Ст4 содержится 0,4% углерода.
г) Да. В сплаве Ст4 содержится 0,04% углерода.
53. Какой из сплавов Ст3сп или сталь 30 содержит больше углерода?
б) В обоих сплавах содержание углерода одинаково.
г) Для ответа на поставленный вопрос следует состав сплава Ст3сп уточнить по ГОСТ380-94.
54. Изделия какого типа могут изготавливаться из сталей марок 65, 70?
а) Изделия изготавливаемые глубокой вытяжкой.
б) Пружины, рессоры.
в) Неответственные элементы сварных конструкций.
г) Цементуемые изделия.
55. Какие стали называют автоматными?
а) Стали, предназначенные для изготовления ответственных пружин, работающих в автоматических устройствах.
б) Стали, длительно работающие при цикловом знакопеременном нагружении.
в) Стали с улучшенной обрабатываемостью резанием, имеющие повышенное содержание серы или дополнительно легированные свинцом, селеном или кальцием.
г) Инструментальные стали, предназначенные для изготовления металлорежущего инструмента, работающего на станках-автоматах.
56. К какой группе материалов относится сплав марки А20?
а) К углеродистым инструментальным сталям.
б) К углеродистым качественным конструкционным сталям.
в) К сталям с высокой обрабатываемостью резанием.
г) К сталям обыкновенного качества.
57. К какой группе материалов относится сплав марки АС40? Каков его химический состав?
а) Высококачественная конструкционная сталь. Содержит около 0,4% углерода и около 1% кремния.
б) Антифрикционный чугун. Химический состав в марке не отражен.
в) Конструкционная сталь, легированная азотом и кремнием. Содержит около 0,4% углерода.
г) Автоматная сталь. Содержит около 0,4% углерода, повышенное количество серы, легирована свинцом.
58. К какой группе материалов относится сплав марки У10А? Каков его химический состав?
а) Высококачественная углеродистая конструкционная сталь. Содержит около 0,1% С.
б) Высокоуглеродистая сталь. Содержит около 1% С, легирована N.
в) Титановый сплав. Содержит около 10% Al.
г) Высококачественная углеродистая инструментальная сталь. Содержит около 1% С.
Здравствуйте, Лялюшкин Юрий Николаевич!
Некоторая информация, относящаяся к Вашему заданию, находится здесь. Практически всё, что относится к стали У13, можно распространить на сталь У12.
После завершения первичной кристаллизации сталь охлаждается в аустенитном состоянии. Исходя из положения линии ES, можно установить, что аустенит в стали У12 вплоть до точки l (на линии ES) оказывается не насыщенным углеродом. По достижении температуры точки l аустенит становится предельно насыщенным углеродом, и так как растворимость углерода при охлаждении уменьшается (согласно линии ES), то, начиная с точки l, из аустенита выделяется избыток углерода в виде Fе3С,
называемый вторичным (избыточным) цементитом (Fe3C)II. Чуть выше линии PSK сплав будет состоять из двух фаз – аустенита и вторичного цементита. Структурные и фазовые составляющие совпадают.
По достижении точки m аустенит содержит 0,8 % С (точка S) и претерпевает эвтектоидное превращение
γS → αP + Fe3C. Вторичный цементит, выделившийся в интервале температур от точки l до точки m, в этом превращении не участвует.
При дальнейшем охлаждении вплоть до точки r фазовые и структурные составляющие стали не изменяются. Сталь состоит из двух фаз: феррита и цементита, а структурные составляющие представлены цементитом и перлитом, т. е. (Fe3C)II + (α + Fe3C).
Напомню, что в зависимости от температуры нагрева различают полную и неполную закалку. При полной закалке сталь переводят в однофазное аустенитное состояние, нагревая выше критических температур Ac3 или Accm; при неполной закалке сталь нагревают до межкритических температур – между Ac1 и Ac3.
Сталь У12 (как и все заэвтектоидные стали) подвергают неполной закалке. Оптимальная температура нагрева - Ac1 + (30 … 50) °C. После закалки сталь приобретает структуру, состоящую из мартенсита и цементита. Кристаллы цементита твёрже кристаллов мартенсита (из которого состояла бы структура стали после полной закалки). Поэтому при неполной закалке (с температуры 770 °C) сталь имеет более высокую твёрдость, чем при полной закалке (температуры 960 °C). Так как сталь предварительно подвергают сфероидизирующему отжигу, избыточные карбиды округлой формы не вызывают снижения вязкости.
Читайте также: