Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Превращения в закаленной стали при нагреве (IV превращение)




Бейнитное превращение

 

Бейнитное промежуточное превращение идет в интервале температур 550 – Мн. Образующаяся структура представляет собой двухфазную смесь кристаллов феррита к цементита. Основная особенность промежуточного превращения состоит в том, что полиморфный переход Feγ→ Feα происходит по мартенситному механизму – бездиффузионно, а образование цементита (Fe3С) – идет диффузионным путем.

Превращение начинается в интервале температур 550 – Мн с перераспределения углерода в аустените. Диффузионное перераспределение приводит к обеднению одних и обогащению других зон (скорость диффузии углерода в интервале 550 - Мн достаточна, а скорость диффузии железа стремится к нулю).

Уменьшение количества растворенного углерода приводит к повышению температуры мартенситного превращения, поэтому в обедненных углеродом зонах γ - твердого раствора происходит мартенситное превращение.

Образование концентрационной неоднородности приводит к возникновению напряжения, и процесс полиморфного превращения носит сдвиговый характер. Кристаллы феррита (Feα) пересыщены углеродом до 0,1-0,2 % получают тетрагональную решетку. При этом структура верхнего бейнита получается перистой, а нижнего - игольчатой.

Нагрев (отпуск) закаленной стали со структурой, состоящей из мартенсита и остаточного аустенита, приводит к превращениям, которые при некотором упрощении можно разделить на четыре типа. Каждый из типов превращений протекает с наибольшей интенсивностью в определенном температурном интервале.

Первое превращение в углеродистой стали происходит при нагреве до . Оно заключается в выделении углерода из a-твердого раствора (мартенсита) и уменьшении, вследствие этого его тетрагональности. Углерод выделяется в виде тонких пластинок карбида , когерентно связанных с кристаллической решеткой мартенсита (т.е. не обособленных от мартенсита). При температуре в a-твердом растворе сохраняется 0,2-0,3%. Структура стали при таком нагреве остается мартенситной, остаточный аустенит в структуре сохраняется.

Второе превращение охватывает температуры При нагреве в этом температурном интервале продолжается распад аустенита до 0,2%С. Карбидные пластинки, когерентно связанные с решеткой мартенсита, обособляются и начинается их превращение в карбид -цементит.Образование карбида железа по схеме:

FexС→ Fe2С→ Fe5С→ Fe3С

Одновременно в этом интервале происходит распад остаточного аустенита на смесь, состоящую из малоуглеродистого мартенсита и мелкодисперсных карбидов . Процесс сопровождается увеличением объема (рис. 14);

Структура стали, подвергнутая после закалки нагреву (отпуску) на , называется мартенситом отпуска. (рис.15) Мартенсит отпуска отличается от мартенсита закалки содержанием растворенного углерода и имеет повышенную травимость.

Третье превращение происходит при нагреве в интервале . На этом этапе завершается распад мартенсита – из него выделяется весь углерод, тетрагональный мартенсит переходит в кубический и становится ферритом. Полученная ферритно-цементитная смесь имеет пластинчатое строение большей степени дисперсности и по свойствам соответствует трооститу. Поэтому структура закаленной стали, подвергнутой отпуску при температуре , называется трооститом отпуска.

Четвертое превращение при отпуске происходит при дальнейшем нагреве. В интервале происходит сфероидизация (коагуляция) карбидных частиц . Если ранее цементит имел пластинчатую форму, то начиная с 500 °С он начинает приобретать зернистое строение. Скорость этого процесса с повышением температуры нагрева увеличивается. Форма ферритных зерен также становится равноосной, феррито-цементитная смесь зернистого строения, образующаяся после закалки и отпуска при температурах 500-600 °С называется сорбитом отпуска.

Таким образом, в зависимости от температуры отпуска закаленной стали, в ней можно получить структуры: мартенсит, троостит и сорбит. Мартенсит обладает наибольшей твердостью и прочностью. Наибольшей упругостью обладает троостит, наибольшей ударной вязкостью – сорбит. У сорбита наилучшее сочетание прочностных и пластических свойств. Подбирая температуру отпуска, можно получить соответствующую структуру стали и требуемые свойства.

Рис. 14. Дилатометрическая кривая отпуска закаленной стали

 

Рисунок 15 - Схема процессов, совершающихся при отпуске: 1 – выделение углерода из тетрагонального мартенсита; 2 – распад остаточного аустенита; 3 – снятие внутренних напряжений; 4 – коагуляция карбидных частиц

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-06-27; Просмотров: 759; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.