Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Черная металлургия -> Фазовые превращения в стали -> Мартенсит - образование и превращения -> Мартенсит - образование и превращения

Мартенсит - образование и превращения

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 

МАРТЕНСИТНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ В СТАЛИ

Из всех превращений в стали, вероятно, наибольшее внимание исследователей привлекало и продолжает привлекать мартенситное превращение. Это объясняется, с одной стороны, большим практическим значением процесса закалки, применяемого при термической обработке деталей машин и инструмента (включая обработку холодом), а также в многочисленных случаях термической обработки стали и сплавов с особыми свойствами (магнитно-твердых, нержавеющих и т. д.) и новых сверх высокопрочных сталей. С другой стороны, мартенситное превращение по кинетике и форме образующихся частиц значительно отличается от превращений всех других видов. Неполнота распада и особое влияние выдержек, при которых не наблюдается видимых изменений в структуре (явление стабилизации аустенита), большие скорости образования частиц при температурах, близких к абсолютному нулю, и некоторые другие явления привлекли особое внимание к теоретическому исследованию проблемы. Все это привело к возникновению различных точек зрения на природу мартенситного превращения. Первая из них (термодинамическая) заключается в рассмотрении процесса образования мартенсита с позиций общей теории фазовых превращений. Эта теория успешно развивается в работах школы Г. В. Курдюмова. Вторая, механическая теория, связывающая мартенситное превращение с возникновением напряжений в аустените, была предложена С. С. Штейнбергом.

В настоящее время в измененном виде это направление развивается А. П. Гуляевым, который ввел ряд положений из термодинамической теории, оставив без изменения главное: источником превращения, по его мнению, являются напряжения, возникающие в аустените при изменении температуры в процессе охлаждения.

В настоящей главе мы рассмотрим основные опытные зависимости, механизм, кинетику и теории мартенситного превращения. Последний раздел посвящен одному из направлений практического использования этого вида превращений — обработке стали холодом.

1. ОСНОВНЫЕ ОПЫТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ

Мартенситные игольчатые образования обычно строго ориентированы одно относительно другого под углами в 60 и 120° (рис. 70, а). Эти игольчатые образования получаются вследствие пересечения тонких пластинчатых кристаллов мартенсита (рис. 70, б) плоскостью шлифа.

Тонкая кристаллическая структура мартенсита впервые была установлена в исследовании Н. Я. Селякова, Г. В. Курдюмова и Н. Т. Гудцова. Она представляет пересыщенный твердым раствор углерода в а-железе. Огромное пересыщение твердого раствора (десятые доли и проценты углерода при растворимости порядка сотых и тысячных долей процента) приводит к получению тетрагональной решетки. При этом куб элементарной кристаллической решетки железа а вытягивается вдоль одного ребра (параметр с) и сжимается вдоль двух других (параметр а). Как показано Г. В. Курдюмовым и Э. 3. Каминским, с увеличением содержания углерода параметры с и а изменяются, как это показано на рис. 71. В дальнейшем эти зависимости были количественно подтверждены в исследованиях Эмана, Хэгга и продолжены для низких концентраций углерода (0,19— 0,60%) Э. 3. Каминским и М. Д. Перкасом.

Из рассмотрения линий рис. 71 следует, что показатель тетрагональности решетки мартенсита—отношение—линеино изменяется с увеличением содержания углерода (%С)— = 1 +0,046 % С. (IV.1)

Мартенсит характеризуется исключительно высокой твердостью, порядка 700 НВ. Экспериментально показано, что искажение, вызванное внедрением атомов углерода, приводит к понижению предела упругости, т. е. появление пластической деформации при напряжениях более низких, чем для безуглеродистого отожженного феррита. В связи с этим было высказано предположение, что твердение мартенсита происходит в процессе испытания механических свойств за счет блокирования плоскостей скольжения выпадающими при деформации дисперсными частицами карбидной фазы.

В работах В. А. Ильиной, В. К. Крицкой и Г. В. Курдюмова было показано, что структура мартенсита характеризуется наличием больших, искажений третьего рода со статическими смещениями атомов железа из узлов кристаллической решетки в направлении [001]. При этом, однако, из-за введения углерода в твердый раствор увеличивается средняя

амплитуда тепловых колебаний атомов, что свидетельствует об ослаблении межатомных связей в решетке мартенсита. Эти результаты находятся в соответствии с данными о влиянии содержания углерода в мартенсите на сопротивление отрыву: увеличение содержания углерода в мартенсите приводит к понижению сопротивления отрыву.

Так как твердость является мерой сопротивления пластической деформации, которая существенно затрудняется при наличии искажений, высокая твердость мартенсита может быть непосредственно связана с наличием больших искажений третьего рода. Следует также иметь в виду, что эффект упрочнения наблюдается при мартенситном превращении в практически безуглеродистых сплавах железа.

Таким образом, высокая твердость мартенсита связана главным образом с дроблением блоков мозаичной структуры и другими эффектами, вызываемыми фазовым наклепом. В свою очередь причиной фазового наклепа является существенное увеличение удельного объема при превращении аустенита в мартенсит. Так как с увеличением содержания углерода в стали эта разность существенно возрастает от 0,00481 до 0,00491; 0,00507 и 0,00619 см3/г для 0,1; 0,2; 0,6 и 1,0% С, соответственно, то вместе с тем возрастает и эффект фазового наклепа и твердости стали. При этом следует учитывать препятствия деформирова-

нию, дополнительно создаваемые внедренными атомами углерода.

В пользу описанного представления о природе твердости мартенсита свидетельствует также характер изменения твердости в зависимости от содержания углерода в мартенсите. При увеличении концентрации углерода от 0,01 до 0,1; 0,2 и 0,5% твердость возрастает от 20 до 40, 50 и 65 HRC, соответственно. Дальнейшее увеличение содержания углерода не изменяет твердости мартенсита. Если твердость мартенсита определялась бы тормозящим влиянием внедренных атомов углерода или выпадающих в процессе испытания карбидных частиц, твердость

должна была бы непрерывно вырастать. Изменение твердости с переходом к постоянной величине (при достижении 0,5% С) характерно для наклепа (в данном случае фазового), когда после достижения определенной степени упрочнения дальнейшая пластическая деформация не приводит к существенному изменению твердости.

Степень мартенситного превращения зависит от температуры охлаждения и характеризуется мартенситной кривой (рис. 72). Переохлаждение аустенита приводит к началу мартенситного превращения при температуре Мн. Обычно в сталях превращение развивается в условиях непрерывного понижения температуры, т. е. количество образовавшегося мартенсита постоянно при данной температуре охлаждения. Поэтому при охлаждении до комнатной температуры tк сохраняется остаточный аустенит, количество которого показано отрезком Аост на рис. 72. Дальнейшее охлаждение в области отрицательных

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.11.01   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

12:12 Круг стальной г/к 9Х1 по ГОСТ 2590-2006

12:12 Круг 7Х3, сталь инструментальная круглая 7Х3

12:12 Круг 9Х2МФ, сталь инструментальная круглая 9Х2МФ

12:12 Круг У8А, пруток стальной У8

12:11 Круг 40ХМФА

12:11 Круг 45ХН, сталь 45ХН ГОСТ 4543-71

12:11 Круг стальной г/к ст. 30

12:11 Круг ст 55

12:11 Круг ст 60

12:11 Круг сталь 70, пруток стальной ст 70

НОВОСТИ

26 Февраля 2017 17:09
Самодельный мини-холодильник из компьютерного кулера с элементом Пельтье

22 Февраля 2017 17:42
Самодельный гидравлический дровокол (14 фото)

28 Февраля 2017 14:45
Компания ”АЭМ-технологии” модернизирует уникальное оборудование

28 Февраля 2017 14:14
Группа ”ЧТПЗ” и ”Северсталь” подвели итоги сотрудничества в 2016 году

28 Февраля 2017 13:31
Африканский выпуск стали январе вырос на 15,6%

28 Февраля 2017 12:01
”РЖД”, ”Мечел” и ”Газпромбанк” обсуждают концессию по управлению инфраструктурой Эльги

28 Февраля 2017 11:49
”Технодинамика” начала производство новой серии насосов для авиации

НОВЫЕ СТАТЬИ

Стеклянные двери и перегородки противопожарного типа

Ондулиновая кровля

Металлические кабельные лотки

Двери из материала экошпон

Компоненты для систем водоподготовки пром. предприятий и жилых домов

Специальные прокатные стальные профили

Лазерная резка металлических листовых материалов

Изготовление деталей из проволоки

Некоторые особенности участия в современных тендерах

Советы по выбору металлической двери

Оборудование для обработки листового металла

Аппараты точечной контактной сварки (споттеры)

Боксы биологической безопасности для лабораторий

Блоки управления для двигателей и электротехнического оборудования

Выбор стеллажей для склада

Основные классы лома черных металлов

Дроссели для регулировки гидравлических систем

Характерные особенности оцинкованных воздуховодов

Бурение скважины на воду с использованием интернет-сервиса

Особенности и виды современных лотерей

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.