Вид обработки

Условия нагрева и охлаждения

Структурные превращения

Конечная структура

Назначение

углеродеазотирование (низкотемпературное цианирование)

алюминиро-вание диффузионное (алитирова-ние)

хромирование диффузионное

Термомеханическая обработка: высокотемпературная (ВТМО) низкотемпературная (НТМО)

Нагрев до 560-580° С в расплаве, содержащем цианистые соли, выдержка и охлаждение

Нагрев до 700-И 00° С в содержащей алюминий порошкообразной среде или расплаве, выдержка и охлаждение

Нагрев до 900-1400° С в содержащей хром порошкообразной, газовой или жидкой среде, выдержка и охлаждение

Нагрев стали до температуры выше Лсз, выдержка, пластическая деформация при этой температуре, последующее охлаждение со скоростью выше критической

Нагрев стали до температуры выше Лсз, охлаждение до температуры относительной устойчивости аустенита ниже температуры начала рекристаллизации, пластическая деформация при этой температуре и после-дующее быстрое охлаждение

Насыщение поверхности в основном азотом и образование азотсодержащих фаз

Насыщение поверхности алюминием, образование твердых растворов замещения и интерметаллид-ных фаз

Насыщение поверхности хромом, образование твердых растворов замещения и карбидов хрома

Образование аустенита, измельчение зерна при деформации, формирование мелкоигольчатого мартенсита То же

На поверхности 8-фаза [(РеМ)з (NC)], под ней - азотистый а-рас-твор, нитрид железа (FeM)4N (Y-фаза) и исходные карбиды Основа - твердый раствор алюминия в а-железе; на поверхности возможно образование интерметалли-дных фаз: FesAl; FeAl; FeAb; FejAls

Основа - твердлй раствор хрома в а-железе; на поверхности - карбиды (СгРе)2зСб, (СгРе)7Сз, под ними - эвтектоид [a-pacTBOp-f + (СгРе)7Сз] Мелкоигольчатый мартенсит, карбиды (у заэвтектоидной стали)

То же

Для увеличения износостойкости, задиростой-кости, уменьшения коэффициента трения, улучшения прирабатываемости трущихся поверхностей и сопротивлений коррозии

Для повышения окалиностойкости, а также сопротивления коррозии в атмосфере и морской воде

Для повышения окалиностойкости (до 800** С), сопротивления изнашиванию, коррозионной стойкости

Повышение твердости и прочности без существенного снижения пластичности

То же

деляются протекающими при его осуществлении фазовыми превращениями. Нормализация и одинарная термическая обработка являются разновидностями отжига П рода.

Закалку производят для увеличения твердости стали. Она может быть объемной (со сквозным прогревом изделий) и поверхностной. В зависимости от метода охлаждения различают закалку непрерывную, прерывистую, ступенчатую, изотермическую и др.

Для получения более равновесной структуры, обеспечивающей заданный комплекс свойств, применяют высокий, средний или низкий отпуск. К отпуску можно отнести и старение, под которым понимают нагрев незакаленной стали, находящейся в неравновесном состоянии, для получения более стабильного состояний.

Иногда при термической обработке сочетают пластическую деформацию стали в аустенитном состоянии с закалкой. При этом формирование структуры закаленной стали происходит в условиях повышенной плотности дислокаций. Такую обработку называют термомеханической (ТМО). На практике применяют высокотемпературную (ВТМО) и низкотемпературную (НТМО) термомеханическую обработку.

Широкое распространение на предприятиях получила химико-термическая обработка. Она осуществляется путем нагрева, выдержки и охлаждения стальных деталей в активных насыщающих средах (твердых, жидких и газообразных) при определенных температурных и временных условиях с последующей термической обработкой или без нее. Разновидностями химико-термической обработки являются цементация, азотирование, нитроцементация, борирование, хромирование, алитирование и др. Для увеличения твердости поверхности, износостойкости, за-диростойкости, контактной выносливости и изгибной усталостной прочности применяют цементацию, азотирование, нитроцемента-цию; для повышения сопротивления абразивному изнашиванию - борирование и хромирование; для защиты поверхности деталей от коррозии при комнатной и повышенных температурах в различных агрессивных средах - алитирование, хромирование, сили-

цирование и др. Общая характеристика процессов термической, химико-термической и термомеханической обработки представлена в табл. П1.4. При ее составлении учтены рекомендации отдела стандартизации СЭВ (PC 2256-69).

Библиографический список

Бернштейн М. Л., Займовский Б. Л. Структура и механические свойства металлов. М., Металлургия , 1970. 472 с. с ил.

Блантер М, Е. Фазовые превращения при термической обработке стали. М., Ме-таллургиздат, 1962. 268 с. с ил.

Бокштейн С. 3. Строение и свойства металлических сплавов. М., Металлургия . 1971. 496 с. с ил.

Бунин К. П., Баранов Л. Л. Металлография. М., Металлургия , 1970. 253 с. с ил.

Гудремон Э. Специальные стали. Т. 1 и 2. Пер. с нем. М., Металлургия , 1966. Т. 1-953 с. Т. 2-586 с. с ил.

Гуляев А. П. Термическая обработка стали. М., Машгиз, 1960. 496 с. с ил.

Гуляев Л. Я. Металловедение. М., Металлургия , 1977. 647 с. с ил.

Лахтин Ю. М., Леонтьева В. Я. Материаловедение. М., Машиностроение , 1972. 511 с. с ил.

Лахтин Ю, М. Металловедение и термическая обработка металлов. М., Металлургия , 1977. 407 с. с ил.

Лившиц Б. Г. Металлография. М., Металлургия , 1971. 405 с. с ил.

Материалы в машиностроении. Справочник. Т. 2. Под ред. И. В. Кудрявцева. М., Машиностроение , 1967. 496 с. с ил.

Новиков И. И, Теория термической обработки металлов. М., Металлургия , 1974. 400 с. с ил.

Попов Л. А., Попова А. Е. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита. Москва - Свердловск, Машгиз, 1961. 430 с. с ил.

Справочник металлиста. Т. 2. Под ред. А. Г. Рахштадта и В. А. Брострема. М., Машиностроение , 1976. 718 с. с ил.

Глава IV

СТАЛИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1. Предъявляемые требования

Стали для строительных конструкций и сооружений должны иметь определенное сочетание прочностных и пластических свойств, высокие показатели ударной вяз-

кости, сопротивления усталости и коррозионной стойкости, обладать хорошей свариваемостью, иметь низкую температуру перехода в хрупкое состояние.

Температурный уровень порога хладноломкости определяет не только поведение