Операція відпустки проводиться після гарту стали. Сама назва цієї операції говорить про те, що сталь як би відпускається з напруженого, загартованого стану. В результаті знижується крихкість, підвищується в'язкість і опір ударному навантаженню.
Подивимося, які ж зміни відбуваються в загартованої сталі при відпустці. Як ми вже бачили, структура загартованої сталі являє собою пересичений твердий розчин вуглецю в залозі, що викликає сильні внутрішні напруги. Внаслідок цього атомна решітка спотворюється, перетворюючись з кубічної в тетрагональную, а сталь набуває крихкість і легко руйнується при ударних навантаженнях. Якщо ж усунути внутрішні напруги, то, не знижуючи міцності і твердості стали, можна зменшити крихкість і тим самим істотно поліпшити її експлуатаційні властивості, що й досягається операцією відпустки з нагріванням до температури 150-200 ° С. Це так званий низький відпустку. Що ж відбувається при низькому відпустці? Під дією високої температури атоми вуглецю набувають більш високу рухливість і завдяки цьому виходять з твердого розчину. Вони утворюють з атомами заліза хімічна сполука - карбід Fe2 C При цьому внутрішні напруги в атомній решітці заліза зменшуються, і в результаті знижується крихкість загартованої сталі. Утворені карбіди мають настільки малі розміри, що їх неможливо виявити за допомогою мікроскопа, тому видимих змін в мікроструктурі після низького відпустки не спостерігається. Зате властивості стали істотно поліпшуються.
Низький відпустку застосовують в тих випадках, коли після гарту необхідно зберегти високу твердість і зносостійкість стали. Для завершення всіх процесів, що відбуваються при низькому відпустці, досить дати витримку при температурі 200 ° С протягом 1 ч. Хоча при цьому не весь вуглець виходить з розчину, проте продовження витримки не дає суттєвих змін. Твердість стали після низького відпустки залежить від вмісту в ній вуглецю. У високовуглецевих сталях, що містять більше 0,7% С, вона буває зазвичай в межах HRC 59-63.
При підвищенні температури відпустки до 450 ° С і більше відбуваються суттєві зміни як в структурі, так і у властивостях загартованої сталі, обумовлені укрупненням цементітних частинок: дрібні частинки як би зливаються з більшими. Такий процес називається коагуляцією цементиту. При температурі відпустки понад 450 ° С частки цементиту стають настільки великими, що їх без зусиль можна розрізнити при спостереженні під мікроскопом. Таку ферритно-цементітную структуру, отриману в результаті гарту і відпустки при вказаній температурі, називають сорбітом. Таким чином, сорбіт відрізняється від троостита тільки тим, що частинки цементиту в ньому більші. Твердість сорбіту приблизно HRC 30-45.
Якщо тепер підвищити температуру відпустки до 600- 650 ° С, то частинки цементиту укрупняться настільки, що структура з вигляду буде наближатися до звичайного перліту, який був до гарту. Проте будуть і відмінності: перліт, отриманий після гарту і відпустки, буде мати більш однорідне мелкодисперсное будова. Це сприяє поліпшенню властивостей стали, і тому поєднання гарту з високим відпусткою носить назву поліпшення.
Відпустка загартованої сталі в інтервалі температур 300-450 ° С прийнято називати середнім, а відпустку в інтервалі температур 500-600 ° С - високим.
При середньому відпустці загартованої сталі утворюється троостітная структура, і сталь набуває найбільш пружні властивості. Тому така відпустка застосовують при обробці рессорно-пружинних сталей.
При високому відпустці утворюється сорбітная структура. При цьому значно знижується твердість сталі, але зате істотно підвищується її в'язкість і опір ударному навантаженню (ударна в'язкість). Крім того, як встановлено дослідженнями, високий відпустку майже повністю (на 90-95%) усуває внутрішні напруги, тому його застосовують для багатьох відповідальних деталей і інструментів, що працюють в умовах динамічного навантаження: валів, шатунів, молотових штампів та ін.
Однак різке охолодження після високого відпустки, особливо великих деталей, може викликати внутрішні напруги і тому не завжди допустимо. Саме в таких випадках в сталь вводять невелику кількість вольфраму або молібдену, і тоді відпускна крихкість навіть в умовах повільного охолодження після відпустки не виникає.
Передрук матеріалів заборонена.
Допоможіть іншим людям знайти бібліотеку розмістіть посилання: