Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

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

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!
Полезные статьи -> Черная металлургия -> Термоциклическая обработка -> Основы метода термоциклической обработки -> Часть 7

Основы метода термоциклической обработки (Часть 7)

только в текущем разделе

Страницы:    1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  ...  28  29  30  31  32   

Г л а в а 2

СТРУКТУРА СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ ПОСЛЕ ТЦО

При ТЦО происходит резкое изменение микроструктуры, субструктуры и дислокационной структуры. Основным структурным изменением в стали является сильное измельчение зерна, будь то перлит, феррит, мартенсит или другая структура. Причем измельчение зерна, как правило, сопровождается уменьшением разнозернистости и более однородным распределением химических элементов. При ТЦО цветных металлов происходят измельчение составляющих структуру фаз, перераспределение химических элементов в твердом растворе, изменение в дислокационной структуре и т. д. Все это требует от исследователей всестороннего анализа структурообразования при ТЦО. Поэтому исследования проводили с помощью ряда современных методов анализа материалов. При этом оценивали степень развития диффузионных процессов при ТЦО, характер распределения химических элементов, микроструктуру, дислокационную структуру, а также некоторые другие показатели, отражающие состояние структуры материала. Параллельно с исследованием осуществляли опыты, предусматривающие обработку по стандартным режимам, сравнение которых с ТЦО позволяло оценивать эффективность последней.

Анализ влияния режимов ТЦО на структуру проводили для сталей различного класса, а также для алюминиевых сплавов. При этом основной задачей было всесторонне показать, как в условиях аллотропических превращений и без таковых меняется структура сплавов при воздействии ТЦО.

2.1. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЙ СТРУКТУРЫ СПЛАВОВ С ПОМОЩЬЮ ФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА

Одной из структурно-чувствительных характеристик металлов является электрическая проводимость, которая позволяет оценить степень легированности твердого раствора, а в отдельных случаях — и дисперсность выделений. Кроме того, она коррелирует с плотностью дислокаций. Электрическую проводимость сплавов определяли на установке У-303, работающей по принципу двойного моста, а также методом вихревых токов на приборах ВЭ-20Н отечественного производства и «Сигма-тест» фирмы «Форстер» («Forster»).

Согласно последнему способу, испытуемый образец помещают в электромагнитное поле, создаваемое индуктивной катушкой, по которой течет переменный ток. Поле катушки наводит в испытуемом материале вихревые токи, которые создают собственное электромагнитное поле. Результат взаимодействия этих двух полей регистрируется с помощью индикаторных устройств прибора. От свойств (электрических) исследуемого объекта зависят сила тока, а следовательно, и показания прибора.

Недостатком приборов ВЭ-20Н и «Сигма-тест» в отличие от прибора У-303 является значительная их погрешность (3—5 %), которая образуется в результате дрейфа нуля индикатора из-за температурной текучести

электрических параметров радиоэлементов, колебаний температуры окружающей среды, изменения напряжения в сети, а также неточности градуировки неравномерной шкалы электрической проводимости. Поэтому в работе использовали методику измерения электрической проводимости образцов методом сравнения с эталонами. Эталоны представляли собой набор алюминиевых сплавов с различным содержанием магния. Погрешность измерения электрической проводимости по этой методике зависит только от точности ее измерения способом двойного моста (1 %), а кроме того, от ошибки при отсчете делений по шкале прибора (<0,5 %) и в сумме не превышает 1,5%. При этом исключается влияние неточности градуировки шкалы, дрейфа нуля прибора и колебаний температуры. Если замерять относительное изменение электрической проводимости (а при изучении связи электрической проводимости со структурой достаточно знать относительную электрическую проводимость), то можно пренебречь погрешностью измерения эталонов, так как она будет вносить постоянную ошибку.

Изучение процессов диффузии и микронеоднородного распределения легирующих элементов в сплавах осуществляли на металлографических шлифах. Количественный анализ проводили на микроанализаторах МАР-1М и «Камебакс» французской фирмы «Камека» («Сатеса») при силе тока 30 нА и напряжениях 10 кВ для сплавов алюминия с кремнием и магнием и 15 кВ для сплавов алюминия с цинком. Кроме того, для изучения структуры сплавов использовали микроанализатор JXA-5A фирмы «Джеол» («JEOL»).

С учетом беспорядочного распределения избыточных фаз и сравнительно небольших расстояний между ними была разработана методика анализа твердого раствора. В каждом исследуемом образце определяли концентрацию химических элементов в 100 точках, расположенных на одной прямой линии на расстоянии 30 мкм друг от друга. Полученные таким образом значения концентраций являлись случайными. Часть из них соответствовала концентрации элемента в твердом растворе, другая — концентрации в избыточной фазе, а третья — концентрации в твердом растворе с частичным захватом фазы. Для большей достоверности информации о месте падения луча последнее обстоятельство контролировали с помощью оптического микроскопа. В целях определения истинной концентрации элемента в твердом растворе из совокупности полученных значений выбирали те, которые не превышали предела его растворимости в алюминии. При этом учитывали, что предел растворимости в алюминии кремния равен 1,65%, магния — 17,4 %, цинка — 70%.

В принципе возможно получение твердого раствора с концентрацией, превышающей максимальный предел равновесной растворимости. Однако подобное пересыщение твердых растворов в сплавах систем Al-Si, Al-Mg и других возможно только при сверхвысоких скоростях охлаждения в процессе кристаллизации. При литье в кокиль, предварительно подогретый до 200—250 °С, указанное пересыщение практически исключено, так как скорость охлаждения при этом сравнительно невысока. Диаметр области возбуждения рентгеновского излучения во время исследования составлял 2—3 мкм. Локальность анализа за счет взаимодействия электронов с веществом по поверхности и глубине не превышала 5 мкм. Чувствительность прибора данного класса 10—15 — 10-1 г при точности 1—4 %, зависящей от определяемой концентрации. Дальнейшую обработку результатов измерений проводили на ЭВМ, входящей в состав микроанализатора.

До и после ТО поликристаллический материал представляет собой набор различных по концентрации участков, поэтому в работе применили статистический анализ распределения химических элементов. Из полученных данных концентраций твердого раствора строили гистограммы распределения, определяли среднее значение концентрации химического элемента в твердом растворе, дисперсию среднего значения концентрации, характеризующую структурную однородность материала, а также коэффициент асимметрии, по которому судили о характере распределения.

Исследование тонкой структуры металла проводили на просвечивающем электронном микроскопе JEM-120 фирмы «Джеол», при напряжении 100 кВ. Для определения внутренних напряжений, во второй фазе в частности, в частицах кремния непосредственно при циклических изменениях температуры использовали рентгеновскую методику. Изменение напряжений проводили на дифрактомере ДРОН-2,0, регистрирующая стойка которого подключена к ЭВМ 15ВСМ-5. Измерение напряжений проводили по линиям кремния и алюминия. Соответствующие углы дифракции 20Si= 133,52° и 20А1 = 139,6° обеспечивали достаточно высокую точность измерения напряжений.

Для измерения напряжений при различных температурах изготовлено нагревательное устройство, которое укрепляли на гониометре рентгеновского дифрактометра. Оно позволяло изменять температуру от 25 до 550 °С. Образец поджимали пружинами к нагреваемой части печи так, чтобы передача тепла к образцу происходила контактным способом. За температурой следили с помощью термопары, спай которой располагали в непосредственной близости с образцом. Стандартный метод рентгеновского способа измерения напряжений, включающий угловые съемки образцов, так называемый sin2ф-метод, как показали опыты, оказался неинформативным, так как было определено, что частицы кремния находятся в условиях всестороннего сжатия и поэтому деформации кристаллической решетки кремния не зависели от угла съемки.

Напряженное состояние алюминиевой матрицы характеризуется неоднородностью как по численному значению, так и по знаку. Поэтому средняя ее деформация, измеренная рентгеновским способом, сложным образом связана с действующими внутренними напряжениями. В связи с этим обстоятельством анализ проводил только по напряжениям, измеренным в частицах кремния. Сравнение положения дифракционных линий кремния, находящегося в матрице и в свободном состоянии, т. е. выделенного из нее путем растворения в соляной кислоте, свидетельствует о том, что в формировании дифракционного профиля принимают участие частицы кремния, находящиеся в трехосном напряженном состоянии. Это обстоятельство позволяет при расчетах остаточных напряжений по смещению линии пользоваться формулой

где Е — модуль Юнга; и — коэффициент Пуассона; 0 — угол дифракции ненапряженного кремния; ^0 — смещение угла дифракции, вызванное действием напряжений.

Изучение текстуры алюминиевого сплава ABE проводили на рентгеновском дифрактометре УРС-50ИМ. Съемку осуществляли с использованием гониометра ГИР-4, приставки ГП-2 и списывающего счетчика

СРС-1. Полюсные фигуры были получены съемкой в железном (Fe — Ка) нефильтрованном излучении длиной волны л = 0,193597 нм. Угол 0 находили из уравнения Вульфа-Брега nл = 2dsinti, где п — порядок отражения; л — длина волны излучения; d — межплоскостное расстояние. Поправку на дефокусировку и поглощение проводили путем съемки порошкового эталона. Кроме того, для оценки структуры сплавов, подвергшихся термоциклированию в работе, применяли метод внутреннего трения [166]. При этом использовали электромагнитный метод возбуждения, схема которого показана на рис. 2.1. Декремент колебаний измеряли при поперечных колебаниях свободно подвешенного в узловых точках образца на частоте 400 Гц методом счета числа периодов свободно затухающих колебаний при уменьшении амплитуды в 1/2 раза. Для проведения опытов изготавливали специальные образцы. Центральная часть образца — исследуемый сплав, концы — магнитная сталь. При постепенном увеличении амплитуды определяли декремент возрастания. Достигнутая при этом максимальная амплитуда колебаний ет поддерживалась постоянной в течение всего времени измерения декремента убывания, который с помощью щелевого дискриминатора определялся при меньших амплитудах 0m и отвечал тренированному с амплитудой ет состоянию материала образца. При исследовании структурного состояния сталей до и после различных режимов ТЦО использовали еще один метод, согласно которому определяли значения фона внутреннего трения Qф.

2.2. ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ЗЕРНА, ДИСПЕРГИРОВАНИЕ ФАЗ И ГОМОГЕНИЗАЦИЯ В СПЛАВАХ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА

Технология ТО предопределяет структуру сплава, обладающую определенным комплексом физико-механических свойств. Поэтому каждый режим ТЦО сталей и чугунов приводит к своей, отличающейся от других структуре. Существует огромное многообразие структур, получаемых в сплавах на основе железа. Однако можно выделить основные структурные изменения в результате ТЦО.

Первым и, по-видимому, основным эффектом любого режима ТЦО сталей и чугунов является измельчение их микроструктуры. Этот процесс измельчения обусловлен несколькими факторами: влиянием ускорения нагревов и охлаждений на структурообразование, отсутствием или малой длительностью выдержек при максимальной температуре нагревов, особенностью кинетики многократных структурных (и фазовых) превращений и т. д. Все эти аспекты процесса образования сверхмелкозернистой структуры еще мало изучены. Однако многое уже известно. Исследования показали, что при быстром нагреве рост аустенитного зерна происходит медленно и поэтому нагрев до высоких температур (например, до 1000 °С)

Страницы:    1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  ...  28  29  30  31  32   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

Статьи

Основы метода термоциклической обработки
Специальные методы термоциклической обработки

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

У 17:16 Покупка лома черных цветных металлов, самовывоз.

Ч 17:16 Продам трубу восстановленную 325х7

Ч 17:16 Сталь круглая. Круг стальной (пруток)

Ч 17:16 Круг стальной ГОСТ 7417-75 - круг стальной калиброванный

Ч 17:16 Труба ЭС ПШ 530х9 ЧТПЗ; 530х9 ВМЗ К52/1 17Г1С-У

Ч 17:15 Продам круги чугунные

Т 17:15 Модуль штабной для отдыха офицеров

Т 17:13 Мобильный контрольно-пропускной пункт МКПП

Т 17:12 Мобильный пункт питания МПП

Т 16:48 Кухня-столовая возимая в кузов-контейнере КСВК

Т 16:27 Передвижной бытовой пункт ПБП

Т 16:20 Модуль санитарно-гигиенический МСГ

НОВОСТИ

8 Декабря 2016 17:38
Распиловка крупных бревен на шинной пилораме

9 Декабря 2016 17:53
Американский экспорт черного лома в октябре 2016 года вырос на 10,5%

9 Декабря 2016 16:26
Для доставки БелАЗов на предприятия ”СУЭК” реализуется масштабный логистический проект

9 Декабря 2016 15:15
Стоимость французского экспорта стали и ферросплавов за 10 месяцев упала почти на 12%

9 Декабря 2016 14:08
5300 кг золота добыли в Бурятии за 10 месяцев

9 Декабря 2016 13:37
Китайский экспорт готового проката за 11 месяцев 2016 года упал на 1%

НОВЫЕ СТАТЬИ

НК Кабель на выставке CABEX

Качество сварочной проволоки Magmaweld доказано тестами

Основные виды световой рекламы с использованием эффекта бегущей строки

Волочильные машины для изготовления кабельной проволоки

Основные виды современных оконных жалюзи

СИП-панели для строительства каркасных домов

Основные виды и области применения термопар

Использование мешков для упаковки в отраслях промышленности

Пневмоцилиндры и пневматическое оборудование

Промышленные светодиодные светильники - преимущества перед газоразрядными лампами

Бытовка для строителя

Как правильно поменять замок во входной двери?

Какой стабилизатор напряжения для дома лучше: отзывы и разновидности приборов

Использование нержавеющего проката в пищевой промышленности

Тротуарная плитка от ”АВТОСТРОЙ” - типы и назначение

ГНБ технология бурения

Лазерная резка металла

Рентгенофлуоресцентные спектрометры - толщиномеры

Малярные валики и кисти

Складские пластиковые ящики для хранения изделий

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

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

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

2009-2014 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.