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) |
Доэвтектоидные и эвтектоидные стали
Перлит Феррит Инструментальные- от 0,7% С и выше. Углеродистые стали в равновесном состоянии
Железоуглеродистые сплавы, содержащие до 2.14 % углерода, называются сталями.
Классификацию углеродистых сталей производят: а) по структуре в равновесном (отожженном) состоянии;
б) по назначению;
в) по способу производства (качеству).
Стали обыкновенного качества в зависимости от назначения и гарантируемых ГОСТом характеристик подразделяются на три группы А, Б и В.
В сталях группы А ГОСТ гарантирует механические свойства. Стали этой группы маркируются буквами Ст и номером 1, 2, 3,....., 7. Если после марочного обозначения стоит индекс "кп", значит сталь кипящая; если стоит индекс "пс" - сталь полуспокойная; если таких букв нет - сталь спокойная.
Группа Б. ГОСТ гарантирует определенный химический состав. Выпускаются стали следующих марок: мартеновские - МСт.0, МСт.1, МСт.2,..., МСт.7; конвертерные - КСт.0, КСт.1,..., КСт.7; бессемеровские БСт.0, БСт.1, БСт.2,..., БСт.6.
Стали группы В поставляются с гарантируемыми механическими свойствами и химическим составом. Маркируются буквой В и цифрой - BСт.1, BСт.2, BСт.З и т.д.
Цифры во всех группах указывают на то, что предел прочности и предел текучести с увеличением цифры растут, а относительное удлинение (пластичность) падает.
Качественные стали по назначению могут быть: - строительные, 0,3-0,37% С; - конструкционные содержат до 0,85% углерода; Конструкционные углеродистые стали изготавливают следующих марок: 05кп, 10кп, 10, 15кп, 15,......, 30, 35, 40, 45,..., 85.
В этих сталях цифры показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.
Инструментальные углеродистые стали маркируются буквой У и цифрой, указывающей содержание углерода в десятых долях процента.
Высококачественные стали обладают высокой чистотой в отношении неметаллических включений, содержат пониженное количество серы, фосфора (S до 0,02%, P до 0,03%) и остальных примесей, имеют более суженные пределы по содержанию углерода, кремния и марганца по сравнение с качественными сталями, обладают строго регламентированными механическими свойствами, имеют определенный размер наследственного зерна и т.д.
Маркируются эти стали так же, как и качественные, но в конце марки ставится буква А, показывающая, что сталь является высококачественной.
Основой для определения структурных составляющих железоуглеродистых сплавов в равновесном состоянии является диаграмма состояния железо-углерод (рис.1). Из диаграммы следует, что структура сплавов, находящихся в равновесном состоянии, определяется содержанием в них углерода.
Феррит на диаграмме состояния занимает область GPQ.
Структура сплава с содержанием углерода до 0,025% состоит из феррита и третичного цементита, располагающегося по границам зерен феррита (рис.2в). Выделение цементита происходит в связи с тем, что с понижением температуры растворимость углерода в феррите падает.
Максимальная растворимость углерода в Fea: - при температуре 725°С равна 0,025%;
- при 0°С - примерно 0,006%.
Феррит (почти чистое железо) обладает магнитными свойствами и является самой пластичной и мягкой составляющей железо-углеродистых сплавов.
Механические свойства железа характеризуются следующими величинами (I — техническое, II — прямого восстановления, III — сверхчистое): I II III
Предел прочности при растяжении, МПа 250 200 50 Предел текучести при растяжении, МПа 120 100 25 Удлинение, % 50 60 70 Сужение, % 85 90 100 Твердость НВ 80 70 60
Электролитическое железо (отожженное) обладает следующими механическими свойствами: sпр - предел прочности - 18-25 кГ/мм2; sТ - предел текучести - 10-14 кГ/мм2; d - относительное удлинение - 40-50%; y - поперечное сужение - 70-80%; НВ - твердость по Бринелю - 45 -55 кГ/мм2; aн - ударная вязкость - 18-25 кГм/см2
С увеличением содержания углерода более 0,025% в структуре сплава появляется перлит. Перлит – это этектоидная механическая смесь, состоящая из двух фаз: феррита и цементита.
Образуется перлит при распаде ауcтенита определенного состава - 0,83% С, при температуре 727°С.
Содержание углерода в перлите для всех железоуглеродистых сплавов всегда постоянно и равно 0,083% С.
При изготовлении шлифа пластинки цементита, более твердого, чем феррит, сошлифовываются меньше и поэтому выступают из остальной части перлита. Феррит как мягкая составляющая сошлифовывается больше, что усиливается при травлении. Поэтому при косом освещении перлит под микроскопом виден как чередующиеся темные и светлые полоски.
В зависимости от формы цементита различают: а) пластинчатый перлит, в котором цементит и феррит имеют форму пластин (рис. 3); последние образуют равномерную механическую смесь, которая, если рассматривать структуру, похожа на перламутр (отсюда и название перлит);
б) зернистый перлит, в котором цементит имеет форму зерен (рис. 4), расположенных в феррите. Структуру зернистого перлита получают путем специальной термической обработки на зернистый перлит.
Рис. 3. Пластинчатый перлит
Рис. 4. Зернистый перлит
Зернистый перлит более пластичен и имеет меньшую твердость, чем пластинчатый. Твердость пластинчатого перлита НВ 200-250, зернистого НВ 160-220.
Стали, содержащие от 0,025 до 0,8% углерода, называются доэвтектоидными.
Структура этих сталей состоит из феррита (светлый фон) и перлита (темные зерна). Количество перлита увеличивается, а феррита уменьшается пропорционально увеличению содержания углерода (рис.5) в соответствие с диаграммой состояния (рис.1).
Рис.5. Микроструктура доэвтектоидных сталей: а – сталь 20, б – сталь 45, в – сталь 60
Поэтому, считая, что феррит углерод практически не растворяет, а наличие в структуре 100% перлита соответствует 0,81% С, можно найти содержание углерода в любой доэвтэктоидной стали, определив с помощью микроскопа количественное соотношениемежду структурными составляющими и решая затем простую пропорцию.
0,81% С - 100% перлита
X % С - А % перлита,
где А - количество перлита встали, определенное визуально с помощью микроскопа.
Отсюда
При содержании 0,8% С сталь называется эвтектоидной и состоит из одного перлита.
Твердость и предел прочности эвтектоидной стали выше, чем доэвтектидной, а пластичность ниже.
Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 2645; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |