Технология металлов и материаловедение
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 128 129 130 131 132 133 134... 398 399 400
|
|
|
|
Рис. 162. Диаграмма для выбора марок конструкционной ста-ли в зависимости от заданной прочности и размеров сечения а детали (С, М. Баранов): / — ЗОХНЗМ: 2 — ЗОХНЗ; 3 — 34ХМА; і — ЗЗХСА; 5 —ЗОНЗ; 6 — 35ХА; 7 — 35СГ; в — сталь 30 Молибден и вольфрам вводят в состав сталей также для уменьшения склонности к отпускной хрупкости. На рис. 152 приведена диаграмма, позволяющая выбрать нужную марку стали, в зависимости от заданных прочности и размеров сечения. 4. Высокопрочные стали С каждым годом растет потребность в материалах, обладающих высокой прочностью и вместе с этим необходи-20 40 60 во т 120 мыми пластичностью и вязкостью. В обычных конструкционных сталях предел прочности Ов, как правило, получают не более 1100—1200 МПа, так как при большей прочности сталь практически становится хрупкой. Стали, в которых подбором химического состава и оптимальной термической обработки получают о,, = 1800-^2000 МПа, называют высокопрочными. Высокопрочное состояние может быть получено несколькими способами. Один из таких способов — легирование среднеуглеродистых сталей (0,4—0,5 % С) хромом, вольфрамом, молибденом, кремнием и ванадием. Эти элементы затрудняют разупрочняю-щие процессы при нагреве до 200—300 °С. При этом получают мелкое зерно, что в свою очередь понижает порог хладноломкости, увеличивает сопротивление хрупкому разрушению. Например, сталь, содержащая 0,4 % С; 5 % Сг; 1 % Мо и 0,5 % V, после закалки в масле и низкого отпуска при 200 °С имеет а„ == = 2000 МПа при б = 10 %, г}) = 40 % и KCU = 0,3 МДж/.м^ Стали ЗОХГСНА, 40ХГСНЗВА, 30Х2ГСНЗВМ и т. п. после термической обработки на структуру нижнего бейнита (закалка и низкий отпуск или изотермическая закалка) приобретают высокую прочность — такая обработка сообщает сталям меньшую чувствительность к надрезам. Прочность о^ л; 1600-^-1850 МПа прп б " 15^12 % и КСи = 0,4^0,2 МДж/м^ Высокая прочность легированных конструкционных сталей может быть получена и за счет применения термомеханической обработки (ТМО). Так, стали ЗОХГСА, 40ХН, 40ХНМА, 38ХНЗМА после НТМО имеют временное сопротивление разрыву до 2800МПа, относительное удлинение и ударная вязкость увеличиваются в 1,5—2 раза по сравнению с обычной термической обработкой. Объясняется это тем, что частичное вьщеление углерода из аустенита при деформации облегчает подвижность дислокаций внутри кристаллов мартенсита, что и способствует повышению пластичности (охрупчивание при закалке сталей объясняется именно малой подвижностью дислокаций в мартенсите при значительном содержании в нем углерода). Мартенситностареющие стали ^. Эти стали сочетают высокие прочностные свойства с хорошей пластичностью и вязкостью. Достигается это легированием и специальной термической обработкой. Их достоинства — высокая технологическая пластичность при обработке давлением в широком интервале температур; отсутствие трещинообразования при охлаждении с любыми скоростями после обработки давлением; хорошая свариваемость. Недостатком этих сталей является их склонность к ликвации. Мартенситностареющие стали относятся к высоколегированным сталям. Основным легирующим элементом является никель (10—26 %). Кроме того, различаясь по составу, разные марки этих сталей содержат 7—9 % Со; 4,5—5 % Мо; 5—И % Сг; 0,1—0.35 А1; ~0,15—1,6 % Ті; иногда ~0,3—0,5 % Nb; :0,2 % Si, Мп; :0,01 % S, Р каждого. Титан и алюминий вводят для образования интерметаллидов. В мартенситностареющих сталях стремятся получить минимальное количество углерода (:0,03 %), так как углерод, образуя с легирующими элементами карбиды, способствует охрупчиванию сталей. Кроме того, при этом понижается содержание легирующих элементов в твердом растворе. Термическая обработка таких сталей заключается в закалке с 800—860 °С, охлаждении на воздухе и затем отпуске — старении. Легирующие элементы с железом образуют твердые растворы замещения. Поэтому при закалке мартенситное превращение протекает по второму механизму (см. гл. VI), т. с. образуется реечный (массивный) мартенсит, для которого характерна высокая плотность дислокаций (до 10^^—10^^ см). Для их закрепления требуется более 0,2 % С, а в этих сталях его содержание 0,03 %. Кроме того, никель и кобальт уменьшают степень закрепления дислокаций атомами углерода и азота, понижают сопротивление решетки мартенсита скольженшо дислокаций, поэтому дислокации в этих сталях после закалки обладают высокой подвижностью, сталь очень пластична. После закалки Ов s" 900-г-ИОО МПа, а б " 144-20 %, lj) " 704-80 % и КСи "і 2,04-3,0 МДж/м=. Изделия из этих сталей получают пластической деформацией после закалки заготовок. Дислокационная структура, полученная после закалки, очень устойчива, сохраняется при нагреве до 500 "С. Упрочнение стали происходит в процессе отпуска — старения, который проводят при 480—500 °С, за счет перераспределения легирующих элементов. Это приводит к обі)азованию зон концентрационной неоднородности и выделению интерметаллидных фаз NiTi, Nig (Ті, Al), FeMoj в высокодисперсном состоянии. Наибольшее упрочнение наблюдается, когда интерметаллидные фазы находятся на стадии предвыделения, т. е. когда они еще когерентно связаны с твердым раствором и их размер не превышает 2—5 нм. Известно, что в твердом состоянии зарождение новой фазы предпочтлтельно происходит на дефектах решетки, в частности на дислокациях. Дисперсные частицы, выделяясь на дислокациях, закрепляют нх. Дислокации теряют подвижность, прочность увеличивается. Чем мельче частицы интерметаллидов, тем больше Ь'прочнение стали. Отсюда такой узкий интервал нагрева при старении. Установлено, что чем выше содержание никеля, тем значительнее упрочнение стали при одинаковом содержании алюминия и тнтаиа. Наилучшее сочетание свойств получается при введении в сталь 20—25 % Ni. После термической обработки мартенситностареющих сталей получают Оз " 24004-2800 МПа, при 6 12 %, tJ.) " 40 % и КСи = 1 МДж/м2 (табл. 9). і В американской литературе эти стали называют Марзііджинг, 263 262
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 128 129 130 131 132 133 134... 398 399 400
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
