На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Контрольная 1. СУЩЕСТВУЕТ ЗАКАЛКА С ПОЛИМОРФНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ И БЕЗ ПОЛИМОРФНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ. ОПИШИТЕ НА ПРИМЕРЕ СТАЛИ И Al - СПЛАВОВ И Тi - СПЛАВОВ ПРОЦЕССЫ УПРОЧНЕНИЯ ПРИ ТАКОЙ ОБРАБОТКЕ.

Информация:

Тип работы: Контрольная. Добавлен: 29.10.2013. Сдан: 2011. Страниц: 32. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


1. СУЩЕСТВУЕТ ЗАКАЛКА С ПОЛИМОРФНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ И БЕЗ ПОЛИМОРФНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ. ОПИШИТЕ НА ПРИМЕРЕ СТАЛИ И Al - СПЛАВОВ И Тi - СПЛАВОВ ПРОЦЕССЫ УПРОЧНЕНИЯ ПРИ ТАКОЙ ОБРАБОТКЕ.
Закалка - это термообработка, направленная на получение в сплаве максимально неравновесной структуры и соответственно аномального уровня свойств. Любая закалка включает в себя нагрев до заданной температуры, выдержку и последующее быстрое резкое охлаждение. В зависимости от вида фазовых превращений, происходящих в сплаве при закалке, различают закалку с полиморфным превращением и закалку без полиморфного превращения.
Закалка с полиморфным превращением. Этот вид закалки применяется для сплавов, в которых один из компонентов имеет полиморфные превращения.
При закалке с полиморфным превращением нагрев металла производится до температуры, при которой происходит смена типа кристаллической решетки в основном компоненте. Образование высокотемпературной полиморфной структуры сопровождается увеличением растворимости легирующих элементов. Последующее резкое охлаждение ведет к обратному изменению типа кристаллической решетки, однако из-за быстрого охлаждения в твердом растворе остается избыточное содержание атомов других компонентов, поэтому после такого охлаждения образуется неравновесная структура.
В металле сохраняются внутренние напряжения. Они вызывают резкое изменение свойств, увеличивается прочность, уменьшается пластичность. При быстром охлаждении перестройка кристаллической решетки происходит за счет одновременного смещения целы групп атомов. В результате вместо обычных зерен в металле появляется игольчатая структура, которая называется мартенситом. Неравновесное состояние металла после такого типа закалки является термодинамически неустойчивым. Поэтому, чтобы перевести металл в более устойчивое состояние, получить необходимый уровень внутренних напряжений, а соответственно и необходимые механические свойства, применяют дополнительную термообработку, которую называют отжиг.
Закалка без полиморфного превращения. Применяется для сплавов, не испытывающих полиморфных превращений, но имеющих ограниченную растворимость одного компонента в другом.
Если сплав, содержащий вторичные фазы, нагреть до температуры выше линии солидус, то увеличение растворимости приведет к растворению вторичных фаз. Если теперь такой твердый раствор быстро охладить, то выделение вторичных фаз образоваться не успеет, т.к. для этого требуется время на прохождение процесса диффузии, образование другой кристаллической решетки, границ раздела между фазами.

В результате, при нормальной температуре пересыщенный метастабильный твердый раствор содержит избыток второго компонента. Такое изменение структуры изменяет свойства сплава, прочность может, как увеличиться, так и уменьшиться, а пластичность, как правило, увеличивается. Состояние металла после такой закалки является термодинамически неустойчивым. Самопроизвольно или под влиянием предварительного нагрева метастабильный твердый раствор начинает распадаться с выделением вторичной фазы. Этот процесс называется старением. Таким образом, старение - это термообработка, которая проводится после закалки без полиморфного превращения, направленная на получение в сплаве более равновесной структуры и заданного уровня свойств.
Различают закалки объемную и поверхностную. При объемной закалке нагревают и охлаждают весь объем детали, при поверхностной - только поверхность.
В зависимости от температуры нагрева закалка бывает полной и неполной. При полной закалке сталь нагревают выше точки А3. Полная закалка применяется для доэвтектоидной стали. В этом случае при нагреве выше точки А3 сталь имеет полностью аустенитную структуру и после резкого охлаждения имеет полностью мартенситную структуру. При неполной закалке полного превращения не будет, и оставшийся в структуре феррит не даст получить высокой твердости и прочности. Поэтому в доэвтектоидной стали неполную закалку не применяют. Для заэвтектоидной стали применяют только неполную закалку. В этом случае вторичный цементит, который сохраняется в стали, дополнительно повышает твердость закаленных сталей.
Если же применить полную закалку, то вторичный цементит растворяется в аустените. Это сопровождается резким увеличением зерна. После охлаждения в такой стали будет большое количество остаточного аустенита. Это дополнительно уменьшит твердость стали, поэтому для заэвтектоидной стали полная закалка никогда не применяется. Выдержка при закалке стали должна быть такой, чтобы успели пройти все структурные и фазовые превращения. Однако она не должна быть чрезмерной, чтобы не вызвать роста аустенитного зерна. Обычно ориентировочно выдержку детали принимают из расчета 1 минуту на 1 миллиметр толщины для нагрева и + 1 минута на 1 миллиметр толщины для выравнивания температуры по сечению и прохождения всех структурах и фазовых превращений. Охлаждение при закалке должно быть резким, для того, чтобы не допустить образования перлита, но в то же время - максимально медленным, чтобы уменьшить уровень внутренних напряжений, образующихся в деталях при резком охлаждении. Внутренние напряжения должны быть термические и структурные. Термические возникают из-за неодинаковой скорости охлаждения поверхности и центров массивных деталей, а также при неодинаковой скорости охлаждения тонких и толстых сечений детали.Структурные напряжения возникают из-за объемного эффекта (v ?) при переходе А? М. В зависимости от содержания углерода этот объемных эффект достигает 5-6%. Уровень внутренних напряжений может быть настолько велик, что в результате происходит искажение формы детали или ее растрескивание.
Охлаждение при закалке может вестись в предельных средах (вода, масло минеральное, водо-воздушные смеси). От скорости охлаждения зависит структура, которая в стали после закалки. Если скорость недостаточная, то получает перлитная структура. Они отличаются друг от друга различным размером частиц перлита и цементита. Если скорость охлаждения при закалке достаточно велика, для того, чтобы не образовался перлит, но слишком мала для образования мартенсита в сталях, появится промежуточная структура - бейнит. Внешне она имеет игольчатую структуру как мартенсит, но сами иглы представляют собой феррит, внутри которого выделяется мельчайшие частицы цемента. Если скорость охлаждается стали превышает критическую скорость, то образуется в мартенсит, обеспечивающий максимальную твердость в закаленной стали. Наиболее эффективное охлаждение обеспечивает вода, но её недостаток - слишком быстрое охлаждение в интервале мартенситного превращения. В результате возникают большие внутренние напряжения. Минеральное масло наоборот дает малую скорость охлаждения в области мартенситного превращения, но не достаточно быструю в области перлитного превращения.

Закалка без полиморфного превращения применима к любым сплавам, в которых при нагревании избыточная фаза полностью или частично растворяется в основной фазе. Важнейшие параметры процесса - температура нагрева, время выдержки и скорость охлаждения. Скорость охлаждения должна быть настолько большой, чтобы избыточная фаза не успела выделиться (процесс выделения фазы обеспечивается диффузионным перераспределением компонентов в твёрдом растворе). Это условие выполняется, если дуралюмин и медные сплавы закаливают в воде; магниевые же сплавы и некоторые аустенитные стали можно закаливать с охлаждением на воздухе. В результате закалки образуется пересыщенный твёрдый раствор. Закалка без полиморфного превращения может как упрочнять, так и разупрочнять сплав (в зависимости от фазового состава и особенностей структуры в исходном и закалённом состояниях). Алюминиевые сплавы с магнием (Магналии) закаливают для повышения прочности; у бериллиевой бронзы же после закалки прочность оказывается ниже, а пластичность выше, чем после отжига, и закалку этой бронзы можно использовать для повышения пластичности перед холодной деформацией. Основное назначение закалки без полиморфного превращения - подготовка сплава к старению.
Закалка с полиморфным превращением применима к любым металлам и сплавам, в которых при охлаждении перестраивается кристаллическая решётка. Основные параметры процесса - температура нагрева, время выдержки и скорость охлаждения. Нагрев производят до температуры выше критической точки, чтобы образовалась высокотемпературная фаза. Охлаждение должно идти с такой скоростью, чтобы не происходило «нормального» диффузионного превращения и перестройка решётки протекала по механизму бездиффузионного мартенситного превращения. При закалке с полиморфным превращением образуется мартенсит, и поэтому такую термообработку называют закалкой на мартенсит. Углеродистые стали закаливают на мартенсит в воде, а многие легированные, в которых диффузионные процессы протекают замедленно, можно закаливать на мартенсит с охлаждением в масле и даже на воздухе. Основная цель закалки на мартенсит - повышение твёрдости и прочности, а также подготовка к отпуску. Сильное упрочнение сталей при закалке на мартенсит обусловлено образованием пересыщенного углеродом раствора внедрения на базе a-железа, появлением большего числа двойниковых прослоек и повышением плотности дислокаций при мартенситном превращении, закреплением дислокаций атомами углерода и дисперсными частицами карбида, которые могут выделяться на дислокациях в местах сегрегации углерода. Углеродистые стали при закалке на мартенсит резко охрупчиваются. Основная причина этого - малая подвижность дислокаций в мартенсите. Безуглеродистые железные сплавы после закалки на мартенсит остаются пластичными.
Особенности структурных превращений титановых сплавов.
Микро- и макроструктура полуфабрикатов из титана и его сплавов формируется в результате двух основных процессов: перекристаллизации при р а-превращении и рекристаллизации.
Особенности формирования структуры титана и его сплавов при р - а-превращении. Характер полиморфного превращения титана имеет ряд особенностей по сравнению с превращением у железа.
Теплота р-превращения у титана составляет 850 кал/г-атом, что более чем в 4 раза превосходит теплоту превращения у железа. В связи с этим, энергетически начало р-перехода у титана более затруднено, чем у железа, но после начала реакции скорость протекания значительно выше.
Разность удельных объемов кристаллических решеток а и Р-модификаций титана относительно невелика- около0,17%, т. е. в -20 раз меньше, чем у железа (4,3%). Модуль упругости у титана при всех температурах примерно в 2 раза меньше, чем у железа. В результате этого упругая энергия при росте зародыша новой фазы при полиморфном превращении титана существенно ниже, чем при полиморфном превращении железа, что значительно облегчает рост зародышей. Наконец, диффузионная подвижность атомов у титана как а-, так и р-модификаций, более высока, чем у железа.Совокупность отмеченных факторов предопределяет высокую скорость роста зародышей новой фазы у титана в процессе полиморфного превращения. Кроме того, рост зародышей новой фазы у титана происходит с соблюдением кристаллогеометрического соответствия с матрицей подобно мартенситному превращению в сталях: в монокристаллических образцах при а р-превращении из одной ориентации а-структуры может быть получено шесть ориентации р-фазы, а при р а-превращении из одной ориентации р-фазы - 12 ориентации а-фазы. В действительности при р а-превращении реализуется лишь одна ориентация а-фазы. Изложенные особенности полиморфного превращения предопределяют и особенности формирования микро- и макроструктуры титана и его сплавов при нагреве выше температуры а - р-перехода и последующем охлаждении. В литом состоянии структура титана представлена крупными зернами, возникшими при первичной кристаллизации. В пределах таких зерен, как правило, имеется несколько более мелких зерен, отличающихся друг от друга по кристаллографической ориентации и образующихся при охлаждении металла из р-области. Последующий нагрев такого металла в р-область практически не изменяет его структуру, так как рост зародышей р-фазы происходит по исходным кристаллографическим направлениям и плоскостям, а малый фазовый наклеп не препятствует их росту до размеров исходного зерна и не вызывает рекристаллизации при дальнейшем повышении температуры. Размельчение структуры литого титана за счет фазовой перекристаллизации при нагреве, таким образом, практически невозможно. В этом состоит одно из существенных отличий титана от сталей, в которых перекристаллизация при а -И 7-превращении может с успехом использоваться для улучшения структуры.
2. ВЫБЕРИТЕ МАРКУ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧЕРВЯЧНЫХ ФРЕЗ. УКАЖИТЕ СОСТАВ, РЕЖИМ ТЕРМООБРАБОТКИ,СТРУКТУРУ И ФОРМУ ОТПУСКА. ОБЪЯСНИТЕ, ПОЧЕМУ ПОСЛЕ ОТПУСКА ТВЕРДОСТЬ СТАЛИ ВОЗРОСТАЕТ. ОБЪЯСНИТЕ, ПОЧЕМУ БЫСТРОРЕЖУЩУЮ СТАЛЬ ПРИ ЗАКАЛКЕ НЕ ССЛЕДУЕТ ОХЛАЖДАТЬ В ВОДЕ И НА ВОЗДУХЕ.

Быстрорежущие стали предназначены для изготовления режущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания. Быстро­режущая сталь должна обладать высокой горячей твердостью (твер­достью в горячем состоянии) и красностойкостью (насколько эта твердость сохраняется во времени), обратимой и необратимой твердостью.
Эти свойства необходимы, так как в процессе работы тепло, в основном (на 80 %), концентрируется в инструменте, нагревая его. Очевидно, чем больший нагрев (по температуре и продолжительности) без размягчения может выдержать материал, тем при большей ско­рости резания он может работать.
Красностойкость определяет, сколь долго такая твердость сохраняется, поскольку при этих рабочих температурах происходят процессы коагуляции карбидов снижающих твердость.
Кроме «горячих» свойств от материала для режущего инструмента требуются и высокие механические свойства; под этим подразуме­вается сопротивление хрупкому разрушению, так как при высокой твердости (>60HRC) разрушение всегда происходит по хрупкому.
Чтобы сталь устойчиво сохраняла твердость при нагреве, нужно ее легировать такими элементами, которые затрудняли бы процесс коагуляции карбидов.
Если ввести в сталь какой-нибудь карбидообразующий элемент в таком количестве, что он образует специальный карбид, то красно­стойкость скачкообразно возрастает. Дело в том, что специальный карбид выделяется из мартенсита и коагулирует при более высоких температурах, чем карбид железа, так как для этого требуется не только диффузия углерода, но и диффузия легирующих элементов. Практически заметная коагуляция специальных карбидов хрома, вольфрама, молибдена, ванадия происходит при температурах выше 500 °С.
Таким образом, красностойкость создается легированием стали карбидообразующими элементами (вольфрамом, молибденом, хро­мом, ванадием) в таком количестве, при котором они связывают почти весь углерод в специальные карбиды и эти карбиды переходят в раствор при закалке.
Режущие инструменты для производительного резания изготовляют из быстрорежущих сталей, так как эти стали обладают теплостойкостью. Они сохраняют мартенситную структуру и высокую твердость при повышенном нагреве (500-650° С), возникающем в режущей кромке.Однако стойкость инструментов из быстрорежущих сталей, подвергавшихся оптимальной термической обработке, определяется не только их химическим составом, структурой и режимом резания, но сильно зависит от свойств обрабатываемого материала. При резании сталей и сплавов с аустенитной структурой (нержавеющих, жаропрочных и др.), получающих все более широкое применение в промышленности, стойкость инструментов и предельная скорость резания могут сильно снижаться по сравнению с получаемыми при резании обычных конструкционных сталей и чугунов с относительно невысокой твердостью (до HB 220-250). Это связано главным образом с тем, что теплопроводность аустенитных сплавов пониженная. Вследствие этого тепло, выделяющееся при резании, лишь в небольшой степени поглощается сходящей стружкой и деталью и в основном воспринимается режущей кромкой. Кроме того, эти сплавы сильно упрочняются под режущей кромкой в процессе резания, из-за чего заметно возрастают усилия резания. Для резания подобных материалов, называемых труднообрабатываемыми, мало пригодны быстрорежущие стали умеренной теплостойкости, сохраняющие высокую твердость (HRC 60) и мартенситную структуру после нагрева не выше 615-620° С. Для обработки аустенитных сплавов необходимо выбирать быстрорежущие стали повышенной теплостойкости, а именно кобальтовые. Быстрорежу........




Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.