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 стали при охлаждении




Превращения в стали при нагреве

Нагрев стали при термической обработке используют для получения аустенита.

Структура доэвтектоидной стали при нагреве ее до нижней критической точки при охлаждении (Ас1) состо­ит из зерен перлита и феррита. В точке Ас1 происходит превращение перлита в мелкозернистый аус­тенит. Образовавшийся аустенит неоднороден даже в объеме одного зерна. В тех местах, где раньше были пла­стинки цементита, содержание углерода значительно больше, чем в тех местах, где находились пластинки фер­рита. Для выравнивания химического состава и получе­ния однородного аустенита доэвтектоидную сталь нагре­вают немного выше верхней критической точки Ас3 и выдерживают некоторое время при этой температуре для завершения диффузионных процессов. По окончании процесса превращения перлита в аустенит образуется большое количество мелких аустенитных зерен. Эти зер­на называют начальными зернами аустенита.

Дальнейший нагрев стали или увеличение выдержки приводят к росту аустенитного зерна. Зерно, полученное в стали в результате той или иной термической обработ­ки, называют действительным зерном.

Но склонность к росту аустенитных зерен с повыше­нием температуры нагрева различна. Стали, раскислен­ные в процессе плавки кремнием и марганцем, обладают большой склонностью к непрерывному росту зерен аус­тенита при повышении температуры. Такие стали назы­вают наследственно крупнозернистыми. К ним относят кипящие стали. Стали, раскисляемые в процессе выплав­ки дополнительно алюминием и в особенности легиро­ванные титаном или ванадием, мало склонны к росту зер­на аустенита при нагреве до 950— 1000°С. Такие стали называют наследственно мелкозернистыми. К ним отно­сят спокойные стали.

От размера действительного зерна зависят механичес­кие свойства стали, главным образом ударная вязкость. Она значительно понижается с увеличением размера зер­на. Размер действительного зерна стали зависит от раз­мера зерна аустенита. Размер наследственного зерна ока­зывает влияние на технологические свойства стали. Если сталь наследственно мелкозернистая, то ее можно нагре­вать до более высокой температуры. Горячую обработку давлением — прокатку, ковку, объемную штамповку на­следственно мелкозернистой стали — начинают и окан­чивают при более высокой температуре, не опасаясь по­лучения крупнозернистой структуры. Для определения размера наследственного (аустенитного) зерна применя­ют различные методы.

 

Аустенит является устойчивым только при температу­ре выше 727°С. При охлаждении стали, предварительно нагретой до аустенитного состояния, аустенит становит­ся неустойчивым — начинается его превращение. Такое превращение может начаться только при некотором пе­реохлаждении аустенита. В случае использования эвтектоидной углеродистой стали аустенит превратится в пер­лит, т. е. в механическую смесь феррита и цементита. При этом чем ниже температура превращения, тем больше пе­реохлаждение и тем быстрее будет происходить превра­щение аустенита в перлит. Это превращение сопровож­дается диффузионным перераспределением углерода, и чем ниже температура переохлаждения, тем медленнее протекает процесс диффузии, что в свою очередь замед­ляет превращение аустенита в перлит.

Противоположное действие обоих факторов (переох­лаждения и диффузии) приводит к тому, что вначале с увеличением переохлаждения скорость превращения воз­растает, а затем убывает. Процесс превращения аустенита в перлит экспериментально проводят при постоянной температуре, т. е. в изотермических условиях. Для этого образцы из стали нагревают до температуры, при кото­рой она состоит из однородного аустенита, а затем быст­ро переносят в термостаты с заданной температурой.

Превращение аустенита при постоянной температуре обобщается и изображается наглядно в виде диаграммы изотермического превращения (рис. 7).

 

Эта диаграмма строится на основе исследований при постоянных температурах (700, 650, 550°С и т. д.). По го­ризонтальной оси диаграммы наносят время в логариф­мической шкале: 1, 10, 100, 1000, 10 000 и 100 000°С. По вертикальной оси откладывают температуру. Далее на ди­аграмме проводят жирные С-образные линии, отвечаю­щие полученным экспериментальным путем точкам изо­термического превращения аустенита. На диаграмме изо­термического превращения в зависимости от степени переохлаждения различают три температурные области превращения: перлитную, бейнитную и мартенситную.

Мартенситное превращение в отличие от перлитного имеет бездиффузионный характер. Мартенсит является основной структурой закаленной стали. Он имеет высо­кую твердость, зависящую от содержания углерода в ста­ли. Чем больше содержится углерода в мартенсите, тем выше твердость стали.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-06-27; Просмотров: 1120; 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: 0.009 сек.