Для отримання високоміцної канатної, пружинної і рояльної дроту застосовують ізотермічну обробку, яка відома з 70-років XIX в. і отримала назву патентування.
Дріт з вуглецевих сталей, що містять від 0,45 до 0,85% С, нагрівають у прохідній печі до температури на 150 - 200 ° С вище АС3. пропускають через свинцеву або соляну ванну з температурою 450 - 550 ° С і намотують на приводний барабан. Розпад аустеніту проходить близько вигину С-кривої поблизу нижньої межі температурного інтервалу перлітного перетворення (дивіться малюнок Основні різновиди відпалу 2-го роду доевтектоїдної стали).
Після виходу з ванни дріт має ферито-цементітную структуру з дуже малим межпластіночним відстанню. Її прийнято називати сорбитом патентування і троостита. Надмірна феррит або вторинний цементит не встигають утворитися і вся структура є квазіевтектоідной.
Після патентування дріт піддають багаторазовому холодного волочіння з великим сумарним обтисненням. Зазвичай отримують дріт з межею міцності, рівним 150 - 200 кгс / мм 2. На стали У9А, отриманої вакуумнодуговим переплавом для усунення шкідливого впливу неметалевих включень і домішок, після патентування та холодної протягання з сумарним обтисненням 90% був досягнутий рекордний рівень межі міцності 500 кгс / мм 2.
В отриманні високоміцного стану патентування грає двояку роль. Bo-перше, завдяки йому дріт здатна витримувати великі обтиску при холодній протяжке без обривів. Це забезпечується структурою тонкопластінчатого перліту і відсутністю зерен надлишкового фериту, що викликає обриви при сильному натягу. По-друге, після холодної пластичної деформації ферріто-цементітная суміш, в якій межпластіночное відстань ще менше, ніж після патентування, забезпечує поєднання високої міцності з в'язкістю при скручуванні і вигині.
Межі між пластинами фериту і цементиту представляють непроникні бар'єри для дислокацій, і межа міцності патентованою дроту підпорядковується співвідношенню Холла - Петч. в якому d для даного випадку - межпластіночное відстань.
При патентування товстого дроту через теплового ефекту перетворення вона може занадто розігрітися, структура огрубити, тому температуру ванни підтримують поблизу нижньої межі рекомендованого інтервалу 450 - 550 ° С.
Хоча патентування і специфічний процес, але по головному класифікаційної ознаки - типу фазових перетворень - він відноситься до відпалу 2-го роду, будучи однією з різновидів ізотермічних обробок.
«Теорія термічної обробки металів»,
І.І.Новіков
Мала ступінь переохолодження аустеніту, необхідна при відпалі, може бути отримана не тільки при безперервному охолодженні стали з піччю. Інший шлях - поетапне охолодження з ізотермічної витримкою в інтервалі перлітного перетворення (дивіться малюнок Основні різновиди відпалу 2-го роду доевтектоїдної стали). Така термообробка називається ізотермічним відпалом. Після нагріву до температури вище А3 стало прискорене охолоджують до температури ...
При нормалізації сталь нагрівають до температур на 30 - 50 ° С вище лінії GSE і охолоджують на повітрі (дивіться малюнок Температура нагріву сталей для відпалу 2-го роду). Прискорене в порівнянні з відпалом охолодження обумовлює дещо більше переохолодження аустеніту (дивіться малюнок Основні різновиди відпалу 2-го роду доевтектоїдної стали). Тому при нормалізації виходить більш тонке будова евтектоіда ...
Для режиму Сфероідізірующій відпалу заевтектоідних сталей характерний вузький температурний «інтервал отжігаемості». Нижня його межа повинна знаходитися трохи вище точки А1, щоб утворилося велике число центрів виділення карбіду при наступному охолодженні. Верхня межа не повинна бути занадто високою, так як інакше через розчинення в аустените центрів карбідного виділення при охолодженні утворюється пластинчастий перліт. Так як точки ...
Для заевтектоідних сталей повний відпал з нагріванням вище Аст (лінія ES) взагалі не використовують, так як при повільному охолодженні після такого нагріву утворюється груба сітка вторинного цементиту, яка погіршує механічні та інші властивості. До заевтектоідних вуглецевої сталі широко застосовують отжиг з нагріванням до 740 - 780 ° С і подальшим повільним охолодженням. Після такого нагріву в аустените ...
Основний фактор, від якого залежить мікроструктура стали після відпалу 2-го роду, - це ступінь переохолодження аустеніту. Різновиди відпалу 2-го роду розрізняються головним чином способами охолодження і ступенем переохолодження аустеніту, а також положенням температур нагрівання щодо критичних точок. Необхідна ступінь переохолодження аустеніту досягається або при безперервному охолодженні, або при ізотермічної обробки. На малюнку на прикладі доевтектоїдної ...
Хіт сезону!
Рукавичка для роботи в саду і городі