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 -> Легированная конструкционная сталь -> Общая информация о легировании конструкционной стали -> Общая информация о легировании конструкционной стали

Общая информация о легировании конструкционной стали

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  10  11  12  ...  17  18  19  20  21  22 

2. При легировании стали карбидообразующими элементами (Сг, W, Mo, V и др.) в отличие от диаграмм изотермического распада аустенита для обычной углеродистой стали появляется второй минимум скорости распада в зоне превращения в «игольчатый троостит». В стали, легированной некарбидообразующими элементами, а также небольшим количеством марганца, второй

минимум устойчивости переохлажденного аустенита экспериментально не обнаруживается, и диаграмма изотермических превращений стали, легированной только этими элементами, не отличается по внешнему виду от диаграмм углеродистой стали. На рис. 43—52 приводятся, по данным В. И. Зюзина, диаграммы изотермического превращения переохлажденного аустенита в стали, легированной отдельными элементами. Из этих рисунков следует, что легирующие элементы смещают первую и вторую зоны минимальной устойчивости аустенита по температурной шкале. В частности, кремний, алюминий, хром, вольфрам, молибден, ванадий относят первую зону минимальной устойчивости аустенита (в области перлитного распада) к более высоким температурам. Наоборот, никель, марганец и медь перемещают эту зону в сторону более низких температур, чем это наблюдается в обычной углеродистой стали (см. рис. 46, 44, 50).

3. Все легирующие элементы, кроме алюминия и кобальта, смещают начало мартенситного превращения в сторону более низких температур (рис. 53). Кобальт и алюминий, наоборот, смещают ее в сторону более высоких температур. Чем ниже расположена мартенситная точка, тем больше сохранится в закаленной стали остаточного аустенита при комнатной температуре (рис. 54).

Сопоставляя рис. 53 и 54, нетрудно заметить связь между влиянием элемента на положение мартенситной точки и количеством остаточного аустенита при комнатной температуре в закаленной стали.

Отмеченные особенности влияния легирующих элементов на внешний вид диаграмм изотермического превращения в общем виде представлены на рис. 55.

Если в составе стали одновременно присутствует несколько легирующих элементов, то диаграммы изотермических превращений могут существенно отличаться как по степени устойчивости аустенита, так и по внешнему виду, от тех, которые наблюдаются в случае легирования стали только одним элементом. Например, известны марки высоколегированной конструкционной стали, у которых наблюдается чрезвычайно большая инертность превращения переохлажденного аустенита между первой и второй зонами минимальной его устойчивости. Многочасовые выдержки в этом районе практически не сопровождаются у таких сталей заметным распадом переохлажденного аустенита. С другой стороны, известны марки стали, у которых при всех температурах выше мартенситной точки длительные выдержки не вызывают распада переохлажденного аустенита; только при охлаждении ниже мартенситной точки отмечается превращение аустенита в мартенсит.

Очевидно, что изучение хода распада аустенита в таких сталях с помощью диаграмм, описанных выше, представляет большие экспериментальные трудности, поскольку требуется применение громадных выдержек, порядка сотен и

более часов, тем более, что превращения нередко не заканчиваются полностью даже и при этих выдержках. Кроме того, построенные таким образом диаграммы имели бы только узко теоретический интерес, так как в практике термической обработки выдержки такой длительности никогда не используются. В связи с этим изотермические превращения переохлажденного легированного аустенита по предложению В. Д. Садовского иногда описываются с помощью диаграмм, построенных в координатах «степень распада—температура» при различных длительностях выдержки (рис. 56—60). Каждая кривая на такой диаграмме относится к определенной выдержке в диапазоне времени, представляющем практический интерес. Построенный таким методом комплекс кривых позволяет в наглядном виде установить районы минимальной устойчивости аустенита и оценить степень его распада за определенные промежутки времени.

Несмотря на разнообразие типов диаграмм для различных сталей, В. Д. Садовскому удалось классифицировать их, разделив на пять характерных видов. Принципом классификации служила степень устойчивости переохлажденного аустенита в первой (перлитной) и второй (игольчато-трооститной) зонах превращения и взаимное положение этих зон, обозначенных В. Д. Садовским соответственно интервалами Л/ и А*.

В. Д. Садовский различает следующие основные виды диаграмм изотермического распада переохлажденного аустенита:

1) с резко выраженным разделением на диаграмме областей А и Л/ (рис. 56, сталь 37XH3A);

2) со слиянием на диаграмме областей Л/ и А (см. рис. 57, сталь 40 Х);

3) с одинаковой скоростью превращения в области Л. и А" (рис. 58, сталь 38ХГС);

4) с весьма малой скоростью распада в области А; и развитием превращения в А" (рис. 59, сталь 18ХНМА);

5) с отсутствием превращений как в области А, так и в области А" (рис. 60, сталь с содержанием1 4,5% Мп).

Осложненную диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита, имеющую два минимума устойчивости твердого раствора, В. Д. Садовский считает наиболее общим случаем, а все другие типы диаграмм — лишь частными случаями, связанными либо с совмещением областей Л/ и А/, либо с чрезвычайной инертностью распада в обеих областях.

Остановимся на некоторых особенностях влияния легирующих элементов в еложнолегированной стали. Ряд авторов полагает, что влияние легирующих элементов на положение мартен-ситной точки подчиняется аддитивному закону. В соответствии с таким представлением был предложен ряд формул для подсчета температуры мартенситной точки в еложнолегированной стали. Каждому легирующему элементу присвоен некоторый коэффициент, определяющий степень влияния элемента на положение мартенситной точки М. Наибольшее распространение среди советских металловедов получила формула А. А. Попова. По

Указанная формула дает в общем удовлетворительные для практики результаты при содержании в стали 0,2—0,8% С. Однако все же в случае сложнолегированных сталей она не всегда позволяет получить достоверные данные, поскольку, как указывает В. Д. Садовский, «если в стали присутствует несколько легирующих элементов, то их действие на мартенситную точку нельзя определить простым суммированием. Так, например, марганец сильнее понижает мартенситную точку, чем никель, но в стали с высоким содержанием хрома действие его слабее, чем действие никеля».

Положение мартенситной точки по температуре может изменяться и в результате предварительного частичного распада переохлажденного аустенита в игольчато-трооститном интервале. Как показал В. Д. Садовский, предварительный частичный распад аустенита в указанном интервале вызывает сильное снижение мартенситной точки при последующем охлаждении и приводит к возрастанию количества остаточного аустенита в стали, обнаруживающего повышенную стойкость при последующем отпуске. В. Д. Садовский склонен считать, что повышенная устойчивость аустенита в результате частичного его распада в «игольчато-трооститном» интервале связана с перераспределением углерода и легирующих элементов в направлении обогащения последними непревращенного аустенита.

О влиянии углерода и легирующих элементов в сложнолегированных сталях на «игольчато-трооститное» превращение имеются ограниченные систематизированные данные. Некоторые сведения по этому вопросу можно получить из рис. 61—66, на которых по данным В. Д. Садовского показано влияние углерода, хрома, марганца, кремния, никеля и молибдена на игольчато-трооститное превращение. На рис. 61 приведены диаграммы изотермического превращения для серии сталей типа марки ХГС (Сг—Мп—Si) с различным содержанием углерода (от 0,12 до 0,51%). Как видно из рис. 61, с увеличением в стали содержания углерода положение верхней температурной границы интервала Аr" почти не меняется, а количество превращенного аустенита в трооститном интервале в течение 5 мин. резко уменьшается. Следовательно, углерод резко замедляет скорость распада аустенита в игольчато-трооститном интервале и почти не оказывает влияния на скорость превращения в перлитном интервале (рис. 61). Никель, хром и особенно марганец смещают интервал игольчато-трооститного превращения в сторону более низких температур (рис. 62, 63, 65) и одновременно замедляют процесс распада аустенита в этом интервале. Кремний несколько задер

живает распад переохлажденного аустенита, не влияя при этом на положение его по температуре (рис. 64). В отношении влияния молибдена имеются ограниченные предварительные данные. Из рис. 66 следует, что молибден в cложнолегированной стали замедляет распад аустенита в перлитном интервале и оказывает небольшое влияние на игольчато-трооститное превращение. Следует заметить, что поскольку уменьшение содержания углерода повышает мартенситную точку М в сталях, содержащих элементы, сильно снижающие верхнюю границу превращения Аr" с уменьшением содержания углерода и увеличением количества указанных легирующих элементов, наблюдается постепенное сужение интервала Аt".

Что же касается действия легирующих элементов на превращения сложнолегированного аустенита в перлитном интервале, то по этому вопросу нет достаточных данных. Известно, однако, что комплексное легирование увеличивает устойчивость переохлажденного аустенита в перлитном интервале в значительно большей мере, чем это можно было бы предположить, исходя из простого суммирования действия отдельных элементов.

8. Превращения при охлаждении в безуглеродистых сплавах железа с легирующими элементами

Давно было известно, что некоторые безуглеродистые сплавы железа с легирующими элементами испытывают превращения при быстром охлаждении, отличные от тех, которые описываются с помощью равновесных диаграмм сплавов. Однако этому явлению не придавалось большого значения, и сущность превращений в безуглеродистых сплавах железа с легирующими элементами длительное время оставалась неисследованной. Только сравнительно недавно были проведены систематические исследования по изучению влияния легирующих элементов на превращение при быстром охлаждении в безуглеродистых сплавах железа с легирующими элементами. Указанные работы показали, что при быстром охлаждении с температур нагрева, отвечающих у-твердому раствору, некоторые сплавы обладают способностью закаливаться, приобретая при этом типичную для мартенсита игольчатую структуру и повышенную на 100—200 H в твердость.

На рис. 67 показана микроструктура сплава железа с 4,1% Сг после закалки с 1000° в воде. Нетрудно видеть, что легированный феррит в этом случае имеет практически не отличающуюся от мартенсита игольчатую структуру. Выяснилось, что из бинарных сплавов железа с легирующими элементами только cплавы железа с хромом, марганцем и никелем обладают эффективной способностью воспринимать закалку при быстром охлаж

дении. На рис. 68 показано влияние скорости охлаждения с температур нагрева, отвечающих у-раствору, на твердость легированного феррита. Из рисунка видно, что для достижения высокой твердости сплавов железа с никелем, марганцем и хромом необходимо применять интенсивное охлаждение в воде. Сплавы

железа с вольфрамом, молибденом и кремнием выраженной способностью к восприятию закалки не обладают. Установлено также, что комплексное легирование хромом, никелем и марганцем вызывает появление резко выраженной способности сплавов к закалке.

Причиной закалки легированного феррита при быстром охлаждении служит изменение кинетики и механизма полиморфного превращения у — а в интервале переохлаждения. Действительно, легирующие элементы вносят существенные изменения в кинетику изотермических превращений переохлажденного легированного у-железа. Это прежде всего выражается в том, что температурная зависимость скорости превращения у — а, обнаруживающаяся уже в нелегированном железе, под влиянием легирования приобретает дальнейшее значительное развитие.

На рис. 69 приведены диаграммы изотермического превращения у-фазы в сплавах железа с легирующими элементами:

никелем, вольфрамом и молибденом. Как видно из рисунка, молибден не вызывает особых изменений в скорости превращения, никель значительно понижает ее при 660° и выше и почти не меняет при 600—500°; вольфрам понижает скорость превращения в интервале 715—480°. Большое влияние на скорость полиморфного превращения оказывает хром, замедляющий это превращение при 650—550°. Легирование кобальтом приводит к ускорению превращения, что весьма важно. Значительное понижение скорости превращения у а наблюдается при одновременном легировании железа несколькими элементами. Так, например, в сплаве с содержанием 6,6% Сг, 3,5% Ni и 1,3% Мо даже по истечении 5-часовой выдержки в интервале 600—500° превращается не более 0,5% у-фазы. Следует, однако, отметить, что при комплексном легировании не обнаруживается аддитивности действия элементов. Например, одновременное легирование кобальтом и хромом вызывает значительно большее понижение скорости полиморфного превращения, чем легирование только одним хромом, в то время как легирование одним кобальтом вызывает, наоборот, более ускоренное превращение. Если легирование железа одним только хромом влечет за собой замедление превращения в районе температур 650—550°, а легирование никелем тормозит превращение выше 660°, то совместное легирование этими элементами сопровождается замедлением превращений во всем интервале температур от 550° до точки

Исследования показали, что при относительно небольших переохлаждениях ниже точки А1 в результате превращения у-твердого раствора образуется обычная полиэдрическая структура легированного феррита. Если же превращение у-фазы происходит при более низких температурах (ниже 500—550°), то оно протекает по мартенситному типу с образованием игольчатой структуры. Такое же явление наблюдается в сложнолегированных сплавах железа с хромом, никелем и кобальтом. В табл. 17, по данным JI. И. Когана и Р. И. Энтина, представлено положение мартенситных точек для некоторых сложнолегированных сплавов в зависимости от их состава.

Таким образом, у железа, легированного хромом, никелем и марганцем, а также у сложнолегированного железа, содержащего наряду с перечисленными другие элементы, может наблюдаться типичное мартенситное превращение. Причины этого Вполне очевидны: если у-фаза вследствие высокой скорости охлаждения оказывается переохлажденной ниже температур, отвечающих ее превращению по обычному типу, создаются условия, при которых единственно возможным является течение аллотропического превращения по мартенситному типу. Такими условиями, по данным Г. В. Курдюмова, являются высокий предел упругости среды и отсутствие рекристаллизации, создающей возможность неупорядоченного роста.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  10  11  12  ...  17  18  19  20  21  22 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.03.30   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

10:40 Шкив тормозной

07:33 Трубы нужного Вам размера со склада в наличии.

15:43 Арматура А500С d 6-28 мм

10:58 Дизель генератор АД 200, ДЭУ 200, ДГУ 200

10:58 Сварочные аппараты АДД ПР2х2502, стационарный,шасс

10:38 Калибровка круг Ст35 Д4-60мм

10:37 Пруток калиброванный Ст20 Д4-60мм

10:37 Пруток горячекатаный Ст20 Д 10-300мм

09:57 Уголок г/к 50х50х5 из стали AISI 316 L

08:44 Сварочные агрегаты АДД 2х2502, АДД 2х2502 П, АДД 2х2502 ПВГ

НОВОСТИ

20 Июля 2017 17:27
Роботизированная кладка кирпича

16 Июля 2017 17:19
Гейтсхедский мост тысячелетия (25 фото, 1 видео)

22 Июля 2017 09:16
”НМЗ” готовится к плановому ремонту печи MAERZ

22 Июля 2017 08:34
Итоги деятельности ”Челябинского цинкового завода” за 1-е полугодие 2017 года

21 Июля 2017 17:20
Добыча железной руды ”Vale” во 2-м квартале выросла на 5,8%

21 Июля 2017 16:13
”Мечел” сообщает о начале освоения рынка крупнотоннажных слитков

21 Июля 2017 15:07
Польский экспорт угля за полгода упал на 28%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Сверление – особенности процесса

Особенности емкостей и баков отопительных систем в промышленности

Кованые конструкции для благоустойства участка

Вилочные погрузчики для складов и производств

Металлические сейфы для хранения ценностей

Основные параметры и особенности использования стабилизаторов напряжения

Использование алюминиевого профиля в мебельной промышленности

Основные аспекты применения защитных тентов

Выбор современных водосточных систем и их особенности

Дроны и квадракоптеры в промышленности

Насосы шестеренные для перекачивания вязких сред

Электрические котлы для отопления дома - особенности выбора

Ремонт производственных помещений

Автономная газификация и отопление дома

Основные типы керамических отделочных материалов

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  

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.