Технологія конструкційних матеріалів
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... 33 34 35 36 37 38 39... 187 188 189
|
|
|
|
Глава 4. ТЕРМІЧНА І ХІМІКО-ТЕРМІЧНА ОБРОБКА СТАЛІ 10. Перетворення в сталі під час нагрівання і охолодження В основі термічної обробки сталей лежать перетворення, що відбуваються в них при нагріванні й охолодженні. 1.Перетворення в сталі під час нагрівання починаються при переході через точку Acv тобто коли перліт перетворюється в аустеніт. Це перетворення є процесом кристалізаційного типу. Зародження зерен аустеніту починається по краях феритних і цементитних часток перліту. Процес закінчується заповненням об'єму, який мав до цього перлітну структуру, безліччю дрібних зерен аустеніту. При нагріванні вище від точки АС{ ферит в доевтектоїдній і цементит в заевтектоїдній сталі розчиняються в аустеніті. Вище точок АСз і АСт сталь складається з одного аустеніту. Дрібні зерна аустеніту, що утворилися спочатку, з підвищенням температури збільшуються. Особливо інтенсивно вони зростають при температурах, вищих за точки /Ц і АСт. Явище надмірного укрупнення зерен у сталі називають перегрівом. Перегріта сталь характеризується наявністю великих зерен фериту і перліту. Іноді феритні виділення мають вигляд голок така структура називається відманштеттовою. Нагрівання сталі до температур, близьких до лінії солідус, супроводжується оплавленням і окисленням меж зерен, настає так зване перепалювання. 2.Перетворення в сталі під час охолодження. Якщо сталь охолоджувати дуже повільно, то в ній утворюються рівноважні структури відповідно до діаграми стану залізовуглецевих сплавів. Аустенітно-перлітне перетворення при цьому відбувається при температурі 727 °С (точка АГ]). Починається воно формуванням зародків перліту, тобто також належить до процесів кристалізаційного типу. При цьому з дрібних зерен аустеніту утворюються дрібні зерна перліту, а з великих зерен аустеніту перегрітої сталі великі зерна перліту. Сталь з крупнозернистою структурою має погані механічні властивості й особливо малу ударну в'язкість. Збільшення швидкості охолодження сприяє зниженню критичної точки Arv тобто приводить до переохолодження аустеніту до температури, нижчої за 727 °С. Внаслідок цього утворюються нерівноважні (метастабільні) структури і сталь набуває інших властивостей. Кінетику розпадання аустеніту показує діаграма ізотермічного його перетворення, тобто перетворення при сталій температурі (рис. II. 11). Дві С-подібні криві на діаграмі відображають початок і кінець ізотермічного перетворення аустеніту при різних температурах. Це перетворення починається через деякий проміжок часу, що визначається ступенем його переохолодження. Спочатку цей період зменшується до деякого критичного значення т, а потім знову збільшується. Рис. 11.11. Діаграма ізотермічного перетворення аустеніту в евтектоїдній сталі Якщо сталь охолоджується з малою швидкістю vb то аустеніт переохолоджується мало і розпадається з утворенням рівноважної пер-літної структури твердістю 150 НВ. Збільшення швидкості охолодження до v2 спричинює більше переохолодження аустеніту і утворення феритно-цементитної суміші більш дисперсної, ніж перліт, сорбіту твердістю 250...300 НВ. При швидкості v3 аустеніт розпадається з утворенням найдріб-ніших часточок фериту і цементиту. Така структура називається троститом; твердість и становить 350...400НВ. Зі збільшенням швидкості охолодження до уф v6 аустеніт переохолоджується до точки Мп і частково перетворюється в мартенсит. Температура мартенситного перетворення Мп не залежить від швидкості охолодження. Для евтектоїдної вуглецевої сталі вона становить 240 °С. Аустенітно-мартенситне перетворення супроводжується тільки перегрупуванням атомів з ув ос-решітку. При цьому весь вуглець залишається в ос-решітці, утворюючи перенасичений твердий розчин в ос-залізі -мартенсит. Унаслідок великого викривлення кристалічної решітки твердість мартенситу досягає 600...650 НВ, але ударна в'язкість знижується приблизно до 0,1 МДж/м2. Мінімальна швидкість охолодження, при якій у сталі відбувається мар-тенситне перетворення, називається критичною швидкістю охолодження. У випадку, що розглядається, такою швидкістю є v4. Аустеніт перетворюється на мартенсит в інтервалі температур точок Мп і Мк. Для евтектоїдної вуглецевої сталі точка Мк відповідає температурі мінус 50 °С, тому при охолодженні до кімнатної температури аустенітно-мартенситне перетворення в цій сталі повністю не завершується і в її структурі поряд із мартенситом є аустеніт, що не розпався. Такий аустеніт називають залишковим. У вуглецевих сталях масова частка залишкового аустеніту З...10%, у легованих досягає десятків процентів. Оскільки залишковий аустеніт значно м'якший за мартенсит, то він зменшує твердість загартованої сталі. Тому для збільшення мартенситного перетворення сталь з великим вмістом залишкового аустеніту після гартування додатково обробляють холодом, тобто охолоджують до температури, нижчої за точку Мк.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 33 34 35 36 37 38 39... 187 188 189
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
