Насыщение - аустенит
Cтраница 3
Цементацию, как правило, проводят при температурах выше точки АСз ( 930 - 950 С), когда устойчив аустенит, растворяющий в больших количествах углерод. При цементации стали углерод сначала диффундирует в решетку у-железа. При достижении предела насыщения аустенита углеродом, определяемого линией SE на диаграмме Fe-С ( рис. 161, а), на поверхности может образоваться сплошной слой цементита. [31]
 |
Изменение содержания углерода, микроструктура после медленного охлаждения ( Х250 ш твердость ( после закалки по глубине цементованного слоя. [32] |
Цементацию, как правило, проводят при температурах выше точки Ас3 ( 920 - 950 С), когда устойчив аустенит, растворяющий в больших количествах углерод. При цементации стали атомы углерода диффундируют в решетку у-железа. По достижении предела насыщения аустенита углеродом, определяемого линией SE на диаграмме Fe - Fe3C ( рис. 134 а), на поверхности может образоваться сплошной слой цементита. [33]
С повышением температуры нагрева возрастает количество карбидов, растворяющихся в аустените, и увеличивается скорость их растворения. При нагреве до 1000 С насыщение аустенита углеродом и легирую-протекает в течение 10 - 15 мин. [34]
Указанные причины создают условия для бездиффузионного образования аустенита в приграничном феррите под воздействием более низкой температуры, чем 910 С. Аустенит, возникающий по бездиффузионному механизму, первоначально неустойчив. Однако в силу большой растворимости углерода в нем происходит насыщение аустенита углеродом и стабилизация кристаллической структуры. Итак, при ускоренном нагреве конструкционной стали до температуры выше точки Ас образуется больше, чем обычно, мелкозернистого аустенита. Процесс обратного структурного превращения при охлаждении от указанного нагрева идет неидентично тому, который происходит при охлаждении после выдержки при данной температуре или медленного нагрева. Отличие состоит в том, что зерна аустенита имеют, во-первых, больший объем, чем в равновесном состоянии при Ас, и, следовательно, меньшую удельную концентрацию углерода; во-вторых, аустенит мелкозернистый; в-третьих, в приграничных с ферритом областях аустенит содержит больше углерода ( результат термодиффузии и диффузии при распространении а - - у-пре-вращения феррита) и поэтому там он более устойчив. [35]
Таким образом, медленное охлаждение стали, содержащей 0 1 % углерода, приводит к образованию сложных карбидов и распаду аустенита на аустенит и феррит. Быстрое охлаждение стали с высоких температур приводит к получению чисто аустенитной структуры. В этом случае, в результате быстрого перехода через линию насыщения аустенита углеродом до линии SK, карбиды не успевают выделиться, и пересыщенный твердый раствор аустенита можно зафиксировать без наличия карбидов. Такой вид термической обработки, при которой в структуре исключается наличие карбидов и быстрым охлаждением фиксируется пересыщенный твердый раствор хромоникелевого аустенита для стали типа 18 - 8, называется закалкой. При низких температурах, ввиду очень малой диффузии углерода и хрома, не наблюдается выделения карбидов из твердого раствора, и пересыщенный твердый раствор аустенита является устойчивым. Эта УСТОЙЧИВОСТЬ аустенита наблюдается при нагреве до температуры 500, выше которой наблюдается выделение карбидов. [36]
Исходное состояние оказывает большое влияние на скорость науглероживания аустенита. В образцах серий Б и В оно осуществляется гораздо интенсивнее, чем в чугуне серии А, о чем свидетельствует более высокая микротвердость мартенсита после закалки образцов Б и В. Это связано с тем, что в чугуне с исходным состоянием А насыщение аустенита углеродом происходит только за счет растворения шаровидного графита, тогда как в случаях Б и В в этом процессе принимают участие активно растворяющиеся мелкие графитные включения. [37]
Исходное состояние оказывает большое влияние на скорость науглероживания аустенита. В образцах серий Б и В оно осуществляется гораздо интенсивнее, чем в чугуне серии А, о чем свидетельствует более высокая микротвердрсть мартенсита после закалки образцов Б и В. Это связано с тем, что в чугуне с исходным состоянием А насыщение аустенита углеродом происходит только за счет растворения шаровидного графита, тогда как в случаях Б и В в этом процессе принимают участие активно растворяющиеся мелкие графитные включения. [38]
Инструмент из порошковых быстрорежущих сталей также подвергают закалке и трехкратному отпуску. Отличие состоит в том, что его закаливают с температуры, которая на 20 - 30 С ниже температуры закалки инструмента из соответствующих сталей, полученных традиционным способом производства. Обусловлено это тем, что процессы растворения дисперсных карбидов идут интенсивнее и насыщение аустенита углеродом и легирующими элементами наступает при более низкой температуре. [39]
 |
Железный угол диаграммы Fe - С - Си ( горизонтальная проекции. метастабнльная система. [40] |
С [ 81, направление кривых равновесного состава эвтектической жидкости и аустенита изменено в сторону уменьшения концентрации углерода. Из-за отсутствия данных о составе пе-ритектической жидкости и форме поверхности ликвидуса соответствующие проекции наносили ориентировочно с учетом координат двойных систем. Состав сплавов, относящихся к медистым сталям, ограничен по углероду кривой насыщения аустенита при эвтектической температуре ЕЕ; сплавы, лежащие правее кривой ВВ, испытывают перитекти-ческое превращение Ж б - у; в прочих сплавах аустенит образуется непосредственно из жидкости. [41]
При легировании стали, как известно, этот процент углерода обычно снижается и, следовательно, граница между доэвтектоидным и за-эвтектоидным классами будет изменяться соответственно действию каждого добавляемого элемента. По мере увеличения процента Сг или W эта граница непрерывно снижается, так что содержание углерода в эвтектоиде может доходить до 0 2 % и ниже. Здесь же показана и другая линия / /, ограничивающая область заэвтектоидных сталей и представляющая смещение предельной точки насыщения аустенита ( Е; см. фиг. [42]
Поэтому с повышением верхней температуры цикла склонность к росту объема чугуна и стали увеличивается. Как и ранее, влияние числа графитных включений при указанных режимах циклической термообработки связано с развитием графитизации. Сведения о влиянии различных видов термической обработки на содержание углерода в основе чугуна приведены в табл. 4, из которой видно, что выдержка при верхних температурах была достаточной для насыщения аустенита углеродом. Согласно приведенной в работе [305] диаграмме стабильного равновесия системы Fe - Si - С, равновесная концентрация углерода в аустените ( 2 65 % Si) при указанных температурах составляет 1 32 и 1 07 %, что близко к результатам, полученным нами. [43]
Второй вариант прочностного азотирования основывается на выдержке выше эвтектоидной температуры. В начале азотирования образуется азотистый феррит с насыщением. Дальнейшее повышение содержания N в поверхностном слое вызывает образование азотистого аустенита. После насыщения аустенита образуется у - нитрид, а затем е-нитрид. [44]
Второй вариант прочностного азотирования основывается на выдержке выше эвтектоидной температуры. В начале азотирования образуется азотистый феррит с насыщением. Дальнейшее повышение содержания N в поверхностном слое вызывает образование азотистого аустенита. После насыщения аустенита образуется v -нитрид, а затем е-нитрид. [45]
Страницы: 1 2 3 4