А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Температура - перлітного перетворення

Температура перлітного перетворення під впливом різних легуючих елементів може знижуватися або підвищуватися. У зв'язку з цим точка S на діаграмі Fe - Fe3C зсувається вниз або вгору. Користуватися цією діаграмою для визначення критичних температур і мікроструктури без відповідних корективів не можна; доводиться вдаватися до трикомпонентним діаграм стану залізо - цементит - легуючий елемент. Знання цих температур необхідно для встановлення режимів термічної обробки і гарячої обробки тиском.

Перевищення температури перлітного перетворення, пов'язане з перетворенням структури металевої основи в Аустен-ніт, не забезпечує досягнення поставленої мети.

Кінетичні криві ізотермічного розпаду переохолодженого аустеніту А евтектоід-ної сталі. В інтервалі температур перлітного перетворення в результаті розпаду аустеніту утворюються пластинчасті структури перлітного типу, тобто структури, утворені з кристалів фериту і цементиту. Перлітного перетворення (рис. 613 а) спочатку протікає повільно, потім швидкість його збільшується до постійної величини; в кінці перетворення швидкість поступово зменшується.

Залежність ефективної товщини цементованного шару (HRC 58 від температури і тривалості цементації стали ЯОХ2Н4А (цифри у кривих - температури цементації[И. И. Трусова ]. | Зміна змісту вуглецю і твердості за глибиною цементованного шару стали 20Х2І4А після гарту з температури 950 (/і 800 С (2[А. П. Гуляев, И. И. Трусова ]. Зі збільшенням вмісту вуглецю температура перлітного перетворення дещо знижується: так, для сталі з 078 - 1 | 2% вуглецю оптимальною температурою розпаду залишкового аустеніту є 600 С, а для стали з більш високим вмістом вуглецю - 550 С.

Друга стадія відпалу проводиться при температурах перлітного перетворення: утворюється ферито-цементітная суміш і одночасно цементит суміші розпадається. В - результаті відпалу структура ковкого чавуну виходить такою, якою вона зображена на фіг.

Насправді ж при температурах перлітного перетворення сталь володіє при високих властивості пластичності низькими значеннями меж плинності і пружності. Напруги, що розвиваються в процесі перетворення, відразу ж повинні зникати завдяки релаксації. Чим повільніше охолодження в інтервалі температур перетворення, тим повніше протікає процес релаксації, тим менше повинна бути небезпека появи тріщин. Тому, якби розвиток напружень при перлітного перетворення було важливим фактором у появі тріщин, зменшення швидкості охолодження в інтервалі перлітного перетворення повинно було б зменшити або навіть повністю усунути появу тріщин.

На поверхні виробу швидкість охолодження в інтервалі температур перлітного перетворення становить 4000 - 20000 С /с, а в глибинних його шарах, розташованих на відстані 5 - 10 мм, знижується до швидкостей, менших 100 С /с. Якщо критична швидкість загартування оброблюваної стали має зна-йіе, що лежить в цьому інтервалі швидкостей, то поверхневий шар /гартується на мартенсит і має високу твердість і міцність (зазвичай HRC 60 - 65 О8230 - 250 кгс /мм. Розрізняють дійсну усадку при температурах нижче і вище температури перлитових перетворень.

у разі ізотермічного розпаду переохолодженого аустеніт-та в області температур перлітного перетворення ефект РТПУ проявляється слабше, ніж при бейнітне перетворенні. Однак при реалізації безперервного охолодження стали У8 з отриманням структур перлітного типу було показано, що отримання структури аус-тенит з дрібним зерном і субзереннимі побудовами призводить до помітного зростання показників конструктивної міцності в порівнянні з недеформованими зразками.

Криві (ізотерми затвердіння. Таким чином, охолоджуюча здатність води в області температур перлітного перетворення (650 - 550) сильно залежить від температури її нагрівання, при цьому чим вище температура нагріву, тим менше охолоджуюча здатність. В районі мар-тенсітного перетворення /300 - 150) охолоджуюча здатність води залишається ще значною і навіть підвищується з підвищенням темлератури нагріву.

Схеми ВТМО стали (а, б і старіючих сплавів (ст. При ВТМО стали деформацію здійснюють в аус-тенітной області вище температури перлітного перетворення Ас. При цьому можливі два варіанти в залежності від температури, до якої охолоджують сталь. Якщо охолодження проводять (рис. 282 а) до температури нижче мартенситной точки (Мн), то в деформованому аустените протікає мартенситних перетворення.

У сірих чавунах мідь сприяє утворенню аустеніту і знижує температуру перлітного перетворення, що призводить до його подрібнення.

Отже, стійкість переохолодженого аустеніту обумовлена ступенем переохолодження: у міру зниження температури перлітного перетворення стійкість аустеніту зменшується. При температурі - 550 С переохолоджену аустенит евтектоїдной стали має найменшу стійкістю.

Макрошлак на полірованій поверхні. Найбільш надійний метод боротьби - тривала витримка поковок при 650 в області температур перлітного перетворення, коли є достатня пластичність стали і велика швидкість дифузії водню. Попереднє переохолодження до температури трохи нижче мар-тенсітной точки різко знижує тривалість витримки при 650 для повного розпаду аустеніту. Тривалість витримки обумовлюється розмірами поковки, ступенем хімічної неоднорідності, вмістом водню і ки-нетікой розпаду аустеніту.

Охолоджуюча здатність різних середовищ. Циркуляція води в 1 5 - 2 рази підвищує швидкість охолодження в області температур перлітного перетворення, не змінюючи її при температурах мартен-ситно перетворення.

Флок в зламі. Уповільнене охолодження металу після гарячої деформації або відпалу, або відпустку металу при температурах перлітного перетворення; цей метод є найбільш ефективним.

Друге перетворення - перетворення аустеніту в перліт при охолодженні стали - відбувається при температурах нижче температури перлітного перетворення (723 С), коли потенціал З ЮрЛ менше потенціалу Gavcl. При цьому перетворенні відбуваються два процеси: перебудова решітки ГЦК у-жслеза в ОЦК решітку а-заліза (див. Рис. 6.2), виділення вуглецю з аустеніту і утворення кристалів цементиту.

У той же час зменшується: критична швидкість охолодження (збільшується прокаліваемость); знижуються температура перлітного перетворення (можлива гарт з нижчих температур; менше гартівні напруги); електропровідність; теплопровідність (високолеговані стали повільно прогріваються); різанням; стабільність карбідів (нікель не утворює карбіди.

Друге перетворення - перетворення аустеніту в перліт при охолодженні стали - Відбувається при температурах нижче температури перлітного перетворення (723 С), коли потенціал З КРЛ менше потенціалу Сауст. При цьому перетворенні відбуваються два процеси: перебудова решітки ГЦК у-заліза в ОЦК решітку ос-заліза (див. Рис. 6.2), виділення вуглецю з аустеніту і утворення кристалів цементиту.

У той же час зменшується: критична швидкість охолодження (збільшується прокаліваемость); знижуються температура перлітного перетворення (можлива гарт з нижчих температур; менше гартівні напруги); електропровідність; теплопровідність (високолеговані стали повільно прогріваються); різанням; стабільність кар - 5ідов (нікель не утворює карбіди.

Отримання мартенситу при такому способі охолодження можливо тільки в легованих сталях з досить високою стійкістю переохолодженого аустеніту в інтервалі температур перлітного перетворення.

Спостереження за роботою діючих агрегатів призводять до висновку, що садка висотою 260 мм повністю прогрівається за 3 години; при температурі перлітного перетворення достатня витримка протягом 2 год. Прийнявши швидкість охолодження 35 в годину, що нормально для зазначеної садки, тривалість охолодження до 600 складе (810 - 600): 35 6 годину.

Після витримки при 830 - 850 сталь охолоджують зі швидкістю 30 - 60 С /год до 720 - 750 в область температур перлітного перетворення. Витримка в цій області для вирівнювання температури по всьому об'єму садки та для завершення перлітного перетворення повинна становити не менше 4-о год. Після закінчення витримки сталь Охолоджують в печі приблизно до 600 - 650 зі швидкістю 40 - 50 С /год, а потім на повітрі.

У сталей, що містять 2% Мп і легованих до того ж кому бинации елементів Сг-Mo - W, стійкість аустеніту в інтервалі температур перлитових перетворень все більш збільшується, закаливаемость їх на повітрі також велика - сягає діаметра 100 - 120 мм. Деформацій при загартуванню мінімальні, при цьому стійкість до зміни розмірів досить хороша.

Нагрівання стали до температури, що трохи перевищує точку Ас3 (на 30 - 50 С), витримка при цій температурі і подальше повільне охолодження нижче температури перлітного перетворення називаються повним відпалом (фіг. У результаті такого відпалу виходять повна фазова перекристалізація і стабільний стан стали. як видно з малюнка, різниця між двома діаграмами незначна: в стали R6 що містить велика кількість молібдену, тривалість існування переохолодженого аустеніту в інтервалі температур перлитових перетворень дещо більше.

Високий вміст вуглецю в цементованном шарі (понад 1 0 - 1 2%) і, відповідно, надлишкових карбідів призводить до зниження прокаливаемости цементованного шару через зменшення стійкості аустеніту при температурах перлітного перетворення. Для підвищення прокаливаемости цементованного шару необхідно обмежувати максимальну вміст у ньому вуглецю регулюванням активності цементу газу, а також підвищувати інтенсивність циркуляції гартувального масла.

Чим більше стійкість аустеніту в області температур перлітного перетворення, тим повільніше повинно бути охолодження.

Зміна розміру зерна при фазової перекристалізації доевтек-тоідной стали. При нагріванні до високих температур зерно велике (/, після охолодження розмір його зберігається (2. Повторний нагрів трохи вище Л3 (отжиг дозволяє подрібнити зерно аустеніту (3 а після охолодження зберегти його (4. Швидкість охолодження при відпалі залежить від стійкості переохолодженого аустеніту, а отже, від складу сталі. Чим більше стійкість аустеніту в області температур перлітного перетворення, тим повільніше повинно бути охолодження.

швидкість охолодження при відпалі залежить від стійкості переохолодженого аустеніту і, отже, від складу сталі. Чим більше стійкість аустеніту в області температур перлітного перетворення, тим повільніше повинно бути охолодження.

Швидкість охолодження при відпалі залежить від стійкості переохолодженого аустеніту, а отже, від складу сталі. Чим більше стійкість аустеніту в області температур перлітного перетворення, тим повільніше повинно бути охолодження.

Діаграми ізотермічного (а і безперервного (б перетворень інструментальної сталі К12. | Діаграма безперервних. Аустенітна фаза теплостійких інструментальних сталей з 5% Сг досить стійка в інтервалі температур між Перлітний і бейнітне перетвореннями. Наявність молібдену збільшує інкубаційний період перетворення аустеніту в інтервалі температур перлитових перетворень.

Дослідженнями впливу хрому (11 5 - 22 4%) на характер фазових перетворень при термічній обробці доевтектичних білих чавунів в інтервалі температур 700 - 1150 С (витримка 1 3 та 10 год) з наступним загартуванням встановлено, що при всіх температурах перетворення в аустените починається з виділення дисперсних хромистих карбідів. Збільшення вмісту хрому в сплавах підвищує стійкість аустеніту при температурах перлітного перетворення (700 - 750 С); 10год витримки при цих температурах досить для практично повного завершення перлітного перетворення навіть в сплавах з найбільш високим вмістом хрому.

Орієнтовна тривалість нагрівання виробів в різних печах для загартування від 800 - 850 С.

Підвищення температури нагрівання під загартування ( або збільшення тривалості нагрівання) призводить до розчинення карбідів, укрупнення зерна і гомогенізації аустеніту. Це сприяє підвищенню стійкості переохолодженого аустеніту, особливо в районі температур перлітного перетворення, і зменшення критичної швидкості гарту і збільшення прожарюємо стали. Однак надмірне підвищення температури нагріву для загартування збільшує кількість залишкового аустеніту (рис. 128 в), що знижує твердість сталі (рис. 128 б), призводить до сильного росту зерна і збільшення деформації оброблюваних виробів.

Орієнтовна тривалість нагрівання виробів в різних печах для загартування. Підвищення температури нагрівання під загартування (або збільшення тривалості нагрівання) призводить до розчинення карбідів, укрупнення зерна і гомогенізації аустеніту. Це сприяє підвищенню стійкості лереохлажденного аустеніту, особливо в районі температур перлітного перетворення, і зменшення критичної швидкості гарту і збільшення прожарюємо стали. Однак надмірне підвищення температури нагріву для загартування збільшує кількість залишкового аустеніту (рис. 128 в), що знижує твердість сталі (рис. 128 б), призводить до сильного росту зерна і збільшення деформації оброблюваних виробів.

Підвищення температури нагрівання при загартуванню (або збільшення тривалості нагрівання) призводить до розчинення карбідів, укрупнення зерна і гомогенізації аустеніту. Це сприяє підвищенню стійкості переохолодженого аустеніту, особливо в районі температур перлітного перетворення і зменшення критичної швидкості гарту і збільшення прокаливаемостью-сти стали. Однак надмірне підвищення температури нагріву для загартування збільшує кількість залишкового аустеніту, що знижує твердість сталі, призводить до сильного росту зерна і збільшення деформації оброблюваних виробів.

Після прокатки або кування швидкорізальної сталь піддають ізотермічному відпалу (фіг. Після нагріву трохи вище нижньої критичної точки А (880 С) з відповідною витримкою проводиться охолодження до температури найбільш швидкого перлітного перетворення (740 С) з витримкою при цій температурі до повного перетворення ауетеніта в сорбітообразного перліт.

до недоліків слід віднести підвищену займистість (температура спалаху 165 - 300 С), недостатню стабільність і низьку охолоджуючу здатність в області температур перлітного перетворення, освіту пригару на поверхні виробів, а також підвищену вартість.

до недоліків слід віднести підвищену займистість (температура спалаху 165 - 300 С), недостатню стабільність і низьку охолоджуючу здатність в області температур перлітного перетворення (див. рис. 122), а також підвищену вартість.

з наведених даних випливає, що для зразків зі сталі ЗОХНМА мінімальна изотермическая витримка, необхідна для попередження утворення флокенов і рівна 16 годину. Для стали марки 25ХНМА, що володіє досить високою стійкістю аустеніту в перлітною області, зразки для попередження утворення флокенов необхідно витримувати в області температури перлітного перетворення близько 40 год.

Ванадій звужує область твердих розчинів на базі - (- заліза і замикає цю область при 1 + 1% V. Утворюючи міцні і тверді карбіди, в яких вміст вуглецю в 2 - 2 5 разу більше, ніж в цементиті, ванадій підвищує температуру перлітного перетворення і концентрацію вуглецю в перліті. у застосовуваних ванадієвих марках стали перлітного класу весь ванадій пов'язаний в карбіди, які, будучи важко розчинними, сприяють збереженню дрібнозернистої структури в стали навіть при нагріванні на вельми високі температури.

Охолодження зануренням в масло є основним при загартуванню виробів з легованих сталей. Масло як гартівна середовище має такі переваги: невелику швидкість охолодження в мартенситних інтервалі температур, що зменшує виникнення гартівних дефектів, і сталість закаливающей здатності. С), низька охолоджуюча здатність в області температур перлітного перетворення, а також підвищена вартість. Масла зі зниженою в'язкістю володіють вищою охолоджуючої здатністю.

З залізом молібден утворює тверді розчини і кілька хімічних сполук. У цементиті розчиняється до 1 3% Мо. Підвищення його змісту викликає зменшення концентрації вуглецю в евтектоіда і зниження температури перлітного перетворення.

Збільшення вмісту кремнію[SiJ в металі шва від 024 до 075% призводить до формування рейкового фериту по межах зерен і великих полів поліедріческіх фериту в тілі зерна. Кремній сприяє укрупнення частинок другої фази і, перш за все, перлитових колоній, збільшення відокремлених полів фериту і феритних оторочек. Це пов'язано з тим, що кремній уповільнює процес карбідообразованйя і підвищує температуру перлітного перетворення.