Мелкоигольчатый мартенсит
Cтраница 4
 |
Суммирование повреждений. [46] |
Повышение усталостной прочности при кратковременных перегрузках объясняется деформационным упрочнением, происходящим при пластических деформациях микрообъемов материала, сходным с упрочнением при наклепе. Установлено, что под действием пластических деформаций происходят упрочняющие процессы: разупорядочение кристаллических решеток; увеличение плотности дислокаций; измельчение кристаллических блоков и увеличение степени их разориентировки; зубчатая деформация поверхностей спайности в результате выхода пластических сдвигов на поверхность зерна и, как следствие, увеличение связи между зернами. Уменьшается растворимость С, О и N в а-железе; эти элементы выпадают из твердых растворов, образуя высокодисперсные карими, оксидц Н - нитриды в виде облаков, блокирующих распространение дислокаций. В закаленных сталях происходит распад остаточного аустенита, превращающегося в мелкоигольчатый мартенсит деформации. [47]
Кристаллы мартенсита в пространстве представляют собой пластины, сужающиеся к концу, и на фотографиях, снятых с плоскости шлифа, кажутся игольчатыми. Кристаллы мартенсита располагаются под углами 60 и 120 относительно друг друга. Это говорит о том, что они формируются по определенным кристаллографическим плоскостям исходной аустенитной фазы. Размер кристаллов мартенсита зависит от величины кристаллов аустенита, поэтому из мелкозернистого аустенита образуется мелкоигольчатый мартенсит, из крупнозернистого аустенита - крупноигольчатый. Это вызывает значительные микронапряжения, дробление блоков и фазовый наклеп. Внутренние напряжения увеличиваются при увеличении содержания углерода в стали и могут приводить к образованию микротрещин в закаленной стали. Вследствие деформации кристалла мартенсита в процессе его образования и роста в нем наблюдается высокая плотность дислокаций, порядка 10 2 см 2 для высокоуглеродистой стали. [48]
 |
Схема макроструктуры коленчатого вала. [49] |
После нормализации штампованные заготовки для обработки поступают на металлорежущие станки, а затем шатунные и коренные шейки валов подвергают поверхностной закалке при индукционном нагреве, для чего применяют автоматизированные установки, на которых производят последовательный нагрев и охлаждение каждой шейки. Время нагрева и охлаждения шеек регулирует реле времени. Для закалки коленчатых валов в поточной линии устанавливают специальные станки. Получают закаленный слой толщиной 3 - 5 мм, а твердость поверхности шеек HRС 56 - 62, микроструктура слоя - мелкоигольчатый мартенсит. [50]
Качество цементованного слоя по его толщине, равномерности и микроструктуре регламентируется отраслевым стандартом. За толщину слоя принимается так называемая эффективная толщина, измеряемая на контрольных образцах или деталях по твердости. В связи с тем, что подавляющее большинство деталей станков подвергается шлифованию, стандартом регламентируется величина припуска на шлифование рабочих поверхностей. Припуск на шлифование не должен превышать 25 - 30 % толщины слоя, указываемой в чертеже. Микроструктура закаленного цементованного слоя должна представлять собой скрыто - или мелкоигольчатый мартенсит с равномерно распределенными мелкими карбидами и небольшим количеством остаточного аустенита. [51]
Образование аустенита при трении и его ускоренное охлаждение ( вторичная закалка) приводит к формированию белых ( нетравящихся) слоев на поверхности стальных деталей. Белые слои характеризуются высокой твердостью ( Н 10 - - 20 ГПа) и хрупкостью. Структуры белых слоев и условий их возникновения при трении изучали Б. Д. Грозив, К - В, Савицкий, И. М. Любарский и другие исследователи. Установлено, что белые слои характеризуются высокой дисперсностью структуры, химической неоднородностью и сложным фазовым составом. В них присутствуют аустекит ( 20 - 80 %) мелкоигольчатый мартенсит и карбиды. В условиях динамического нагружения белые слой из-за высокой хрупкости интенсивно выкрашиваются, что ведет к ускоренному разрушению поверхности. [53]
Страницы: 1 2 3 4