Как закалить медь?

18. Медь, ее свойства, применения. Медные сплавы. Примеры

Как закалить медь?

Медь– это металл красного, в изломе розовогоцвета, имеет температуру плавления1083о С.Кристаллическая решетка ГЦК с периодома 0,31607 ям. Плотность меди 8,94 г/см3.

Техническиеи технологические свойства меди: высокиеэлектро– и теплопроводность, достаточнаякоррозионная стойкость, хорошаяобрабатываемость давлением, свариваемостьвсеми видами сварки, хорошо поддаетсяпайке, легко полируется. У чистой мединебольшая прочность и высокая пластичность.К недостаткам меди относятся:

– высокаястоимость;

– значительнаяплотность;

– большаяусадка при литье;

– горячеломкость;

– сложностьобработки резанием.

Различаютдве основные группы медных сплавов:латуни – сплавы меди с цинком; бронзы– сплавы меди с другими элементами.

Медьи ее сплавы находят широкое применениев электротехнике, электронике,приборостроении, литейном производстве,двигателестроении. Так, 50 % полученноймеди потребляется электротехническойи электронной отраслями промышленности.Она стоит на втором месте (вслед заалюминием) по объему производства средицветных металлов.

19. Закалка стали. Разновидности закалки

Закалка —это вид термической обработки, состоящийв нагре­ве стали до определеннойтемпературы, выдержке и последующембыстром охлаждении. В результате закалкиповышается твердость и прочность, носнижается вязкость и пластичность.

Нагрев стали производится на 30…50 °Свыше линии GSK диаграммы Fе-Fе3С.В доэвтектоидных сталях нагрев вышелинии GS необходимдля того, чтобы после закалки в структурене было мягких ферритных включений.

Длязаэвтектоидных сталей применяетсянагрев выше линии SК,так как присутствие цементита не снижаеттвердость стали.

Обычнов результате закалки образуетсямартенситная структура. Поэтому охлаждатьсталь следует с такой скоростью, чтобыкривая охлаждения не пересекала С-образные кривые диаграммы изотер­мическогопревращения аустенита .

Длядостижения высо­кой скорости охлаждениязакаливаемые детали погружают в воду(для углеродистых сталей) или минеральныемасла (для легирован­ных сталей).

Способностьстали закаливаться на мартенситназывается зака­ливаемостью. Онахарактеризуется значением твердости,приобре­таемой сталью после закалкии зависит от содержания углерода. Сталис низким содержанием углерода (до 0,3 %)практически не закаливаются и закалкадля них не применяется.

Прокаливаемостьюназывается глубина проникновениязакален­ной зоны. Отсутствие сквознойпрокаливаемости объясняется тем, чтопри охлаждении сердцевина остываетмедленнее, чем поверхность. Прокаливаемостьхарактеризует критический диаметр Dкр,т. е. максимальный диаметр деталицилиндрического сечения, кото­раяпрокаливается насквозь в данномохладителе.

20. Отжиг второго рода. Виды отжига. Назначение. Режим отжига

ОтжигII рода заключается в нагреве стали дотемпера­тур выше точек Ас1 илиAc3,выдержке и, как правило, последую­щеммедленном охлаждении. В процессе нагреваи охлаждения в этом случае протекаютфазовые превращения (γ — а-превращение),определяющие структуру и свойствастали. Понижая прочность и твер­дость,отжиг облегчает обработку, резаниесредне- и высокоугле­родистой стали.Измельчая зерно снимая внутренниенапряжения Различают следующие видыотжига: полный, изотермиче­ский инеполный.

Читайте также  Как паять медь в домашних условиях?

Отжигвторого родапредназначендля изменения фазового состава. Температуранагрева и время выдержки обеспечиваютнужные структурные превращения. Скоростьохлаждения должна быть такой, чтобыуспели произойти обратные диффузионныефазовые превращения. Являетсяподготовительной операцией, которойподвергают отливки, поковки, прокат.Отжиг снижает твердость и прочность,улучшает обрабатываемость резаниемсредне- и высокоуглеродистых сталей.

Измельчая зерно, снижая внутренниенапряженияи уменьшая структурнуюнеоднородность способствует повышениюпластичности и вязкости.Взависимости от температуры нагреваразличают отжиг: 1. полный,стемпературой нагрева на 30…50oС вышекритической температуры А3Проводитсядля доэвтектоидных сталей для исправленияструктуры.Притакой температуре нагрева аустенитполучается мелкозернистый, и послеохлаждения сталь имеет также мелкозернистуюструктуру. 2.

 неполный,стемпературой нагрева на 30…50oС вышекритической температуры А1 Применяетсядля заэвтектоидных сталей. При такомнагреве в структуре сохраняется цементитвторичный, в результате отжига цементитприобретает сферическую форму(сфероидизация). Получению зернистогоцементита способствует предшествующаяотжигу горячая пластическая деформация,при которой дробится цементитнаясетка.Структура с зернистым цементитомлучше обрабатываются и имеют лучшуюструктуру после закалки.

Неполный отжигявляется обязательным для инструментальныхсталей. Иногданеполный отжиг применяют для доэвтектоидныхсталей, если не требуется исправлениеструктуры (сталь мелкозернистая), анеобходимо только понизить твердостьдля улучшения обрабатываемости резанием.

Источник: https://studfile.net/preview/3565303/page:4/

Как закалить медь

Как закалить медь?

Технологии придания большей твердости металлам и сплавам совершенствовались в течение долгих веков.

Современное оборудование позволяет проводить термическую обработку таким образом, чтобы значительно улучшать свойства изделий даже из недорогих материалов.

Закалка стали и сплавов

Закалка (мартенситное превращение) — основной способ придания большей твердости сталям.

В этом процессе изделие нагревают до такой температуры, что железо меняет кристаллическую решетку и может дополнительно насытиться углеродом.

После выдержки в течение определенного времени, сталь охлаждают.

Это нужно сделать с большой скоростью, чтобы не допустить образования промежуточных форм железа.

В результате быстрого превращения получается перенасыщенный углеродом твердый раствор с искаженной кристаллической структурой.

Оба эти фактора отвечают за его высокую твердость (до HRC 65) и хрупкость.

Большинство углеродистых и инструментальных сталей при закаливании нагревают до температуры от 800 до 900С, а вот быстрорежущие стали Р9 и Р18 калятся при 1200-1300С.

Микроструктура быстрорежущей стали Р6М5: а) литое состояние; б) после ковки и отжига;
в) после закалки; г) после отпуска. ×500.

Режимы закалки

Нагретое изделие опускают в охлаждающую среду, где оно остается до полного остывания Это самый простой по исполнению метод закалки, но его можно применять только для сталей с небольшим (до 0,8%) содержанием углерода либо для деталей простой формы. Эти ограничения связаны с термическими напряжениями, которые возникают при быстром охлаждении — детали сложной формы могут покоробиться или даже получить трещины.

При таком способе закалки изделие охлаждают до 250-300С в соляном растворе с выдержкой 2-3 минуты для снятия термических напряжений, а затем завершают охлаждение на воздухе. Это позволяет не допускать появления трещин или коробления деталей.

Минус этого метода в сравнительно небольшой скорости охлаждения, поэтому его применяют для мелких (до 10 мм в поперечнике) деталей из углеродистых или более крупных — из легированных сталей, для которых скорость закалки не столь критична.

Читайте также  Как соединить медную трубу без пайки?

Начинается быстрым охлаждением в воде и завершается медленным — в масле. Обычно такую закалку используют для изделий из инструментальных сталей. Основная сложность заключается в расчете времени охлаждения в первой среде.

  • Поверхностная закалка (лазерная, токами высокой частоты)

Применяется для деталей, которые должны быть твердыми на поверхности, но иметь при этом вязкую сердцевину, например, зубья шестеренок.

При поверхностной закалке внешний слой металла разогревается до закритических значений, а затем охлаждается либо в процессе теплоотвода (при лазерной закалке), либо жидкостью, циркулирующей в специальном контуре индуктора (при закалке током высокой частоты)

Отпуск

Закаленная сталь становится чрезмерно хрупкой, что является главным недостатком этого метода упрочнения.

Для нормализации конструкционных свойств производят отпуск — нагрев до температуры ниже фазового превращения, выдержку и медленное охлаждение.

При отпуске происходит частичная «отмена» закалки, сталь становится чуть менее твердой, но более пластичной.

Различают низкий (150-200С, для инструмента и деталей с повышенной износостойкостью), средний (300-400С, для рессор) и высокий (550-650, для высоконагруженных деталей) отпуск.

Таблица температур закалки и отпуска сталей

№ п/п Марка стали Твёрдость (HRCэ) Температ. закалки, град.С Температ. отпуска, град.С Температ. зак. ТВЧ, град.С Температ. цемент., град.С Температ. отжига, град.С Закал. среда Прим.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Сталь 20 57…63 790…820 160…200 920…950 Вода
2 Сталь 35 30…34 830…840 490…510 Вода
33…35 450…500
42…48 180…200 860…880
3 Сталь 45 20…25 820…840 550…600 Вода
20…28 550…580
24…28 500…550
30…34 490…520
42…51 180…220 Сеч. до 40 мм
49…57 200…220 840…880

Источник: http://www.m-deer.ru/tehnologiya/zakalka_still.html

Закалка металла в домашних условиях: закаливаем сталь правильно

Если знать, как закалить металл правильно, то даже в домашних условиях можно повысить твердость изделий из него в два-три раза.

Причины, по которым возникает необходимость в этом, могут быть самыми разными.

Такая технологическая операция, в частности, требуется в том случае, если металлу надо придать твердость, достаточную для того, чтобы он мог резать стекло.

Закалка металла в домашних условиях

Чаще всего закалить надо режущий инструмент, причем выполняется термическая обработка не только в том случае, если надо увеличить его твердость, но также и тогда, когда данную характеристику требуется уменьшить. Когда твердость инструмента слишком мала, его режущая часть будет заминаться в процессе эксплуатации, если же она высока, то металл будет крошиться под воздействием механических нагрузок.

Немногие знают, что существует простой способ, позволяющий проверить, насколько хорошо закален инструмент из стали, не только в производственных или домашних условиях, но и в магазине, при покупке. Для того чтобы выполнить такую проверку, вам потребуется обычный напильник.

Читайте также  Чистка медных изделий в домашних условиях

Им проводят по режущей части приобретаемого инструмента.

Если тот закалили плохо, то напильник будет как будто прилипать к его рабочей части, а в противоположном случае – легко отходить от тестируемого инструмента, при этом рука, в которой находится напильник, не будет чувствовать на поверхности изделия никаких неровностей.

Зависимость твердости стали от режима термобоработки

Решается такая проблема достаточно легко: закалить металл можно даже в домашних условиях, не используя для этого сложного оборудования и специальных приспособлений. Однако следует знать, что закалке не поддаются малоуглеродистые стали.

В то же время твердость углеродистых и инструментальных стальных сплавов достаточно просто повысить даже в домашних условиях.

Технологические нюансы закалки

Закалка, которая является одним из типов термической обработки металлов, выполняется в два этапа. Сначала металл нагревают до высокой температуры, а затем охлаждают.

Различные металлы и даже стали, относящиеся к разным категориям, отличаются друг от друга своей структурой, поэтому режимы выполнения термической обработки у них не совпадают.

Режимы термообработки некоторых цветных сплавов

Термическая обработка металла (закалка, отпуск и др.) может потребоваться для:

  • его упрочнения и повышения твердости;
  • улучшения его пластичности, что необходимо при обработке методом пластической деформации.

Закаливают сталь многие специализированные компании, но стоимость этих услуг достаточно высока и зависит от веса детали, которую требуется подвергнуть термической обработке. Именно поэтому целесообразно заняться этим самостоятельно, тем более что сделать это можно даже в домашних условиях.

Если вы решили закалить металл своими силами, очень важно правильно осуществлять такую процедуру, как нагрев. Этот процесс не должен сопровождаться появлением на поверхности изделия черных или синих пятен.

О том, что нагрев происходит правильно, свидетельствует ярко-красный цвет металла.

Хорошо демонстрирует данный процесс видео, которое поможет вам получить представление о том, до какой степени нагревать металл, подвергаемый термической обработке.

В качестве источника тепла для нагрева до требуемой температуры металлического изделия, которое требуется закалить, можно использовать:

  • специальную печь, работающую на электричестве;
  • паяльную лампу;
  • открытый костер, который можно развести во дворе своего дома или на даче.

Источник: https://steelfactoryrus.com/kak-zakalit-med/