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 -> Отпуск стали -> Отпуск стали

Отпуск стали

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6 

Вследствие этого появляются обедненные зоны, окружающие эти частицы, и сохраняются зоны твердого а-раствора с высокой концентрацией углерода (так называемый «двухфазный» распад, экспериментально показанный в работе Г. В. Курдюмова и Н. Л. Ослона).

В работе Кинга и Гловера показано, что энергия активации первого превращения при отпуске находится в следующей зависимости от содержания углерода в мартенсите:

Q ккал/г-атом = 18000 + 8500% (вес.) С.

Величина энергии активации удовлетворительно совпадает с отдельными результатами, полученными в работах и, по-видимому, свидетельствует об определяющей роли диффузии углерода в альфа-железе (мартенсите).

При более высоких температурах отпуска укрупнение карбидных частиц за счет коагуляции приводит к резкому снижению равновесной концентрации углерода в твердом а-растворе. Так, при отпуске высокоуглеродистой стали в твердом а-растворе сохраняется 0,3—0,5%; 0,1% и менее 0,01% С при 150, 300 и 500°, соответственно.

Таким образом, низкотемпературный отпуск приводит к распаду мартенсита закалки (пересыщенного твердого раствора углерода в а-железе) с образованием мартенсита отпуска — гетерогенной смеси из твердого раствора меньшей степени пересыщения с карбидными выделениями1. Следует подчеркнуть, что твердый а-раствор мартенсита отпуска так же, как мартенсита закалки, имеет тетрагональную решетку. Уменьшение концентрации углерода в твердом растворе приводит к наблюдаемому эффекту уменьшения объема.

Скорость распада мартенсита закалки в очень большой степени зависит от температуры отпуска. Так, по данным Г. В. Курдюмова и Л. И. Лысака время полураспада при 0; 20; 40; 60; 80; 100 и 120° равно 340 лет; 6,4 года; 2.5 месяца; 3 суток; 7 час. 50 мин.; 50 и 8 мин., соответственно.

Второе превращение при отпуске (участок cd, рис. 143) связано с образованием мартенсита отпуска из остаточного аустенита, следствием чего является увеличение объема.

Этот процесс наиболее интенсивно протекает в отмеченном интервале температур. В последнее время М. А. Кришталом и С. А. Головиным показано, что распад остаточного аустенита в процессе отпуска растягивается в широком диапазоне температур. Связав пик внутреннего трения при 220—260° с диффузией углерода в остаточном аустените, эти исследователи ус

тановили, что в углеродистой стали (0,92% С) только отпуск на температуры, превышающие 500°, приводит к полному распаду остаточного аустенита. Этот вывод может считаться правильным при условии, если удастся однозначно связать пик внутреннего трения при 220—260° только с процессами в остаточном аустените. В то же время в работе И. Н. Черникова этот эффект связывается с диффузионными процессами в мартенсите.

Третье превращение при отпуске (участок de, рис. 143) связано с образованием феррито-цементитной смеси — структуры троостита отпуска. Природа этого явления будет рассмотрена в разделе 4.

Выше температур третьего превращения в углеродистых сталях происходит процесс коагуляции цементитных частиц с образованием более грубодисперсных зернистых структур сорбита и перлита отпуска. Структурные изменения в процессе коагуляции не относятся к числу превращений, так как при этом строение металлической основы и карбидной фазы оказывается практически неизменным. По этой же причине мы не относим к числу превращений, например, рост зерна аустенита при нагреве стали.

Изменение тонкой структуры а-фазы, состава и строения карбидной фазы, а также сопряженности их рассматривается ниже в разделах 2 и 3.

Введение легирующих элементов приводит не только к количественным, но и к качественным изменениям и появлению превращений нового типа.

Легирование не вносит качественных изменений в механизм первого превращения, т. е. распад мартенсита закалки. Отдельные данные о количественном влиянии легирующих элементов были получены в работе Г. В. Курдюмова, И. В. Исайчева и Э. 3. Каминского. Результаты исследования влияния некоторых элементов содержатся в работе С. 3. Бокштейна. По этим данным введение никеля и марганца не оказывает заметного влияния на содержание углерода в а-растворе, вплоть до 500°. Введение хрома, ванадия и, особенно, кремния приводит к существенному торможению распада мартенсита, особенно выше 200°. Последнее связано с уменьшением диффузионной подвижности атомов углерода в твердом а-растворе. Систематическое изучение хода распада легированного мартенсита при отпуске, проведенное на закаленных монокристаллах, привело к заключению, что титан, ванадий, хром, молибден и вольфрам существенно замедляют протекание второй стадии распада мартенсита. Марганец практически не влияет на этот процесс. Тормозящее влияние некоторых легирующих элементов столь велико, что измеримая величина тетрагональности решетки мартенсита распространяется до 450—500°, в то

время как в углеродистой стали тетрагональность определяется при отпуске не выше 300°.

Величина эффекта II превращения при отпуске связана с количеством остаточного аустенита. Поэтому введение легирующих элементов, увеличивающих количество остаточного аустенита, приводит к повышению объемного эффекта превращения. Легирующие элементы существенно влияют на скорость и степень превращения. Так, в работе В. И. Зюзина, В. Д. Садовского и С. И. Баранчук показано тормозящее влияние добавок хрома. Легирующие элементы, наконец, влияют на положение температурного интервала второго превращения. Хром, марганец и кремний значительно повышают эти температуры. Введение никеля, молибдена, ванадия и меди сказывается меньше, а кобальт практически не оказывает влияния на положение температурного интервала распада остаточного аустенита.

Влияние легирующих элементов на третье превращение при отпуске до настоящего времени не изучено в достаточной степени из-за того, что нет еще единого мнения о природе этого процесса.

Введение в сталь легирующих элементов приводит к появлению качественно новых превращений. Первое из них связано с образованием специальных карбидов и будет подробно рассмотрено в разделе о карбидных превращениях при отпуске. Второе связано с явлением вторичной твердости.

На рис. 145 показано изменение твердости при отпуске закаленной углеродистой (1) и некоторых легированных (2) сталей, которое наблюдается при легировании хромом, молибденом, ванадием и некоторыми другими элементами. По сравнению с непрерывным снижением твердости при повышении температуры отпуска углеродистой стали легированная сталь характеризуется возрастанием твердости после нагрева в районе достаточно высоких (500—600°) температур. Явление вторичной твердости связывают с обеднением при нагреве до этих температур остаточного аустенита углеродом и легирующими элементами, повышением мартенситной точки и превращением в мартенсит при последующем охлаждении до комнатных температур. Существует и другое мнение, что этот распад связан со снятием фа-

зового наклепа остаточного аустенита при нагреве и его превращением при охлаждении. По мнению третьих исследователей, явление вторичной твердости связано с дисперсионным твердением вследствие образования частиц специальных карбидов. В работе М. Д. Перкаса показано, что вторичная твердость после отпуска на 500—600° малоуглеродистых сталей (<0,1% С), легированных ванидем, молибденом и титаном, обусловлена исключительно выпадением дисперсных специальных карбидов при распаде твердого раствора. В то же время вторичная твердость в высоколегированной быстрорежущей стали объясняется наложением на этот процесс (превращение легированного цементита в дисперсные частицы специального карбида) дисперсионного твердения остаточного аустенита с последующим его превращением в мартенсит при охлаждении. Выводы последней работы представляются наиболее вероятными.

Структурные изменения на всех стадиях процесса отпуска стали связаны в той или иной степени с протеканием диффузионных процессов. Поэтому изменение свойств происходит с течением времени в изотермических условиях, однако достигаемый уровень изменения определяется температурой отпуска (см., например, рис. 144). Используя представления о диффузионной природе процесса отпуска, Холломон и Джефи предложили зависимость характеристики изменения твердости Р от абсолютной температуры Т и времени отпуска t

P = T(lt + C),

где С — параметр, величина которого зависит от содержания углерода и условий предварительной обработки. Из этого уравнения следует, что увеличение времени t в определенной степени может компенсировать необходимое повышение температуры Т.

Отпуск применим не только к закаленной стали. Превращения при отпуске наблюдаются также в стали после превращений в промежуточном и перлитном интервале температур. На рис. 146 показано изменение твердости в зависимости от температуры отпуска в стали с 0,94% С для случая предварительной обработки на структуру мартенсита (кривая 1), игольчатого троостита (кривая 2), тонкопластинчатого и грубопластинчатого перлита, (кривые 3 и 4, соответственно). При отпуске мартен-ситной структуры наблюдается непрерывное понижение твердости по мере повышения температуры. Структуры промежуточного типа, характеризующиеся высокой степенью дисперсности карбидной фазы, разупрочняются при немного более низких температурах, чем мартенсит. Структуры перлитного типа начинают разупрочняться, как только их твердость становится равной твердости продуктов отпуска мартенситной структуры. В резуль

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.11.02   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

04:02 Круг сталь 4Х5МФС (Поковка)

03:58 Поковка 4Х5МФС

03:49 Круг сталь 9Х2МФ (поковка)

03:48 Поковка сталь 9Х2МФ

11:37 Сетка для клеток, сварная оцинкованная

11:33 Сетка сварная кладочная с доставкой по Москве и области

04:29 Круг стальной Ст45 кованый

04:28 Круг стальной Ст20 кованый

17:45 Каталитический нейтрализатор для ДГУ

17:42 Глушители для генераторных установок

НОВОСТИ

20 Ноября 2017 08:53
Мини-ПЭС понтонного типа (8 фото, 1 видео)

19 Ноября 2017 17:37
Видеоподборка сбоев и поломки режущего инструмента станков с ЧПУ

20 Ноября 2017 10:11
”Ксеньевский прииск” получил 373 млн. рублей чистой прибыли за три квартала

20 Ноября 2017 09:41
На ”Кировском заводе ОЦМ” совершенствуют систему обслуживания оборудования

20 Ноября 2017 08:23
Горняки Чукотки с начала года добыли 400 тыс. тонн угля

20 Ноября 2017 07:47
Концерн ”Русэлпром” произвел двигатели для плавучих насосных станций

19 Ноября 2017 17:29
”JISCO” отправит первую партию глинозема с Ямайки

НОВЫЕ СТАТЬИ

Транспортёры для стружки в металлообрабатывающих цехах

Балка двутавр

Дисковые затворы

Мягкие резервуары для хранения и транспортировки жидкостей

Стилевые решения дизайна кухни

Особенности и виды современных лотерей

Дорожная сетка: классификация и применение в строительстве

Инструментальные стали и сплавы

Основные типы экранов под ванны

Виды облицовочного кирпича и их применение

Покрытия для транспорта Автолюкс

Особенности отвердения однокомпонентных силиконовых герметиков

Печать этикеток для промышленной продукции

Перила из нержавеющей стали

Распространенные виды запчастей для погрузчиков

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

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

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

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.