Урок . Способы термической обработки инструментальных и конструкционных сталей. Способы предотвращения и устранения деформаций. Способы определения качества закалки и правки обрабатываемых деталей. Ход урока. Изучение нового материала.

Урок ". Способы термической обработки инструментальных и конструкционных сталей. Способы предотвращения и устранения деформаций. Способы определения качества закалки и правки обрабатываемых деталей"

Цель урока: Формирование знаний учащихся о металлургическом производстве, классификации и термической обработке сталей.

Ход урока

Изучение нового материала.

Виды сортового проката.

Рассмотрим некоторые виды сталей и продукцию, получаемую из них.

Сталь - общая характеристика (сплав железа с углеродом).

Классификация сталей (углеродистая, легированные…).

Маркировка сталей (плакат с условными обозначениями некоторых видов сталей).

Продукция из разных видов сталей:

Углеродистая сталь – 0, 4-2% углерода.

Конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества (Ст1, Ст2, Ст5…). Из нее изготавливают гайки, болты, листовой прокат и др.

Качественная конструкционная углеродистая сталь (05, 08, 10, 20…). Из нее изготавливают зубчатые колеса, валы, оси и др.

Инструментальная углеродистая сталь (У10, У11, У12…): зубилы, ножницы по металлу, напильники.

Легированные стали ( стали с добавлением других элементов во время плавки металла для изменения физических и механических свойств).

Легирующие добавки в сталях обозначают буквами: Х- хром, В- вольфрам, Н- никель, М- молибден и т. д. Например: 40ХН- 0, 4% углерода и по 1% хрома и никеля.

Легированные стали применяют для изготовления рессор, пружин, фрез, плашек, метчиков, сверл и т. д.

Познакомимся с термической обработкой сталей и ее видами:

Термическая обработка сталей (термообработка) - она необходима для изменения свойств металлов с помощью теплового воздействия.

Виды термообработки:

Закалка. Металл нагревают до определенной температуры (например, до 750 градусов), выдерживают, а за тем быстро охлаждают в воде, масле или водных растворах солей. Закалка повышает твердость и прочность стали, но вместе с тем и хрупкость.

Цвета каления при закалке заготовок:

Цвета каления	Температура, ⁰С	Цвета каления	Температура, ⁰С
Темно-коричневый	530-580	Красный	830-900
Коричнево-красный	580-560	Светло-красный	900-1050
Темно-вишневый	650-720	Желтый	1050-1150
Вишневый	720-780	Светло-желтый	1150-1250
Светло-вишневый	780-830	Белый	1250-1300

Отпуск. Служит для уменьшения хрупкости стали после закалки. Отпуск представляет собой нагрев остывшей закаленной стали до определенной температуры (например, до 400-500 градусов) с последующим охлаждением в воде или на воздухе. Отпуск повышает пластичность стали.

Отжиг. Служит для снижения твердости стали. Заготовку нагревают до определенной температуры, выдерживают и медленно охлаждают (часто вместе с печью).

На предприятиях термообработку материалов выполняют рабочие - термисты.

Дефекты:

При термической обработке могут возникнуть дефекты, связанные как с режимом и технологией ее проведения, так и с особенностями конструкции изделия. Одни виды дефектов неисправимы (трещины, пережог), другие можно устранить последующими операциями механической или термической обработки.

При отжиге и нормализации

могут появиться следующие дефекты:

—коррозия — окисление металла при взаимодействии поверхности стальных деталей с печными газами. При этом образуется окалина, повреждается поверхность детали, что затрудняет обработку металла режущим инструментом. Окалину удаляют травлением в растворе серной кислоты, очисткой в дробеструйных установках или галтовочных барабанах;

—обезуглероживание — выгорание углерода с поверхности детали, происходит при окислении стали. Приводит к резкому снижению прочности, может
вызвать образование закалочных трещин и коробление. Для предохранения деталей от окисления и обезуглероживания при отжиге, нормализации и
закалке в рабочее пространство печи вводят безокислительные (защитные) газы;

—перегрев — образование крупнозернистой структуры стали при нагреве выше определенных температур и длительной выдержке. Перегрев ведет к
понижению пластичности, образованию трещин
при закалке. Исправляется повторным отжигом
или нормализацией;

—пережог может возникнуть в результате нагрева
при еще более высоких температурах и длительной
выдержке металла при высокой температуре в
окислительной атмосфере печи. Пережог сопровождается окислением и частичным оплавлением границ зерен. Металл становится хрупким. Пережог является неисправимым браком.

12 Следующая ⇒