Быстрое охлаждение - сталь
Cтраница 3
Получение закаленного ( мартенситного) состояния обеспечивается быстрым охлаждением стали в области перлитного превращения. Если охлаждение быстрое ( луч 2, рис.), превращение при высокой т-ре произойти не успевает, и аустенит превращается в мартенсит. [31]
Считается, что чаще всего образованию флокенов способствует быстрое охлаждение стали, содержащей водород, в диапазоне температур от 200 до 20 С, при этом водород, выделяясь из раствора и переходя из атомарной формы в молекулярную, создает большие внутренние напряжения, приводящие к образованию трещин. Наиболее часто флокены встречаются в хромонике-левой стали. [32]
Мартенсит образуется при фазовом превращении сдвигового типа, происходящем при быстром охлаждении стали ( закалке) из аустенитной области фазовой диаграммы, для которой характерна гранецентрированная кубическая структура. Мартенсит определяет твердость закаленных углеродистых сталей и мартенситных нержавеющих сталей. Нержавеющие стали этого класса имеют объемно-центрированную кубическую структуру; они магнитны. Типичное применение - инструменты ( в том числе и режущие), лопатки паровых турбин. [33]
 |
Схема изменения тепловых напряжений при быстром охлаждении.| Схема изменения структурных напряжений при сквозной закалке.| Суммирование напряжений. [34] |
Наиболее просто можно установить связь между технологическими параметрами и тепловыми напряжениями. Это объясняется тем, что можно легко получить чисто тепловые напряжения при быстром охлаждении стали, нагретой ниже точки Ас, или при быстром охлаждении других металлов, не имеющих фазовых превращений. [35]
Явление полиморфизма имеет большое значение и в технике. Например, ос - и Y-железо значительно отличается по механическим, магнитным и другим свойствам; 7 - стРУктУРа обладающая более высокими механическими свойствами, устойчива при температуре выше 910 С, но может сохраниться при быстром охлаждении стали до низких температур. В этом состоит сущность закалки стали. Переходы кремнезема из одной полиморфной формы в другую при нагревании имеют большое значение в технологии обжига керамических изделий и кремнистых огнеупорных минералов. Широко известным примером полиморфных превращений в технике является оловянная чума-переход белого олова в серое. [36]
Изменения свойств стали при закалке являются результатом образования неравновесных структур: мартенсита, тростита, сорбита. Закалка основана на фазовых превращениях при нагреве и охлаждении. Быстрое охлаждение стали при закалке предотвращает превращение аустенита в перлит, вследствие чего и образуется одна из промежуточных структур распада аустенита: мартенсит, тростит или сорбит. Применяя различные охладители при закалке, можно подобрать определенную скорость охлаждения, необходимую для получения требуемых структуры и свойств. [37]
Обычно процессы сфероидизации и коалесценции цементитных частиц ( отжиг на зернистый перлит, высокотемпературный отпуск после закалки) приводят к росту пластических свойств. Поэтому снижение пластичности при отпуске хблоднодеформированной стали обусловлено процессами, происходящими в матрице. Быстрое охлаждение стали после отпуска дополнительно снижает пластичность. Такое снижение пластических свойств стали нельзя объяснить ни повышенным содержанием углерода в твердом растворе ( нормальных позициях внедрения), ни увеличением напряжений, так как охлаждение в воде с 600 - 650 С практически не оказывает влияния на пластичность. Процессы же сфероидизации и коалесценции цементитных частиц значительно облегчают адсорбцию атомов углерода на вновь образованных границах. Такое объяснение хорошо согласуется с такими экспериментальными факторами, как увеличение эффекта снижения пластичности с повышением содержания углерода в стали, степени деформации и увеличением дисперсности цементитных пластин. В сталях с грубопластинчатой структурой эффект снижения пластичности проявляется слабее ( ср. [38]
На микрошлифе или на поверхности стали флокены имеют вид мелких ориентированных трещин. Причиной возникновения флокенов является выделение при охлаждении горячеобработанной стали растворенного в ней водорода. При быстром охлаждении стали после горячей обработки давлением водород не успевает выделиться или выделение его происходит только из наружной зоны изделия. Разновременность фазовых превращений создает большие внутренние напряжения, вызывающие трещины. [39]
 |
Температурный интервал нагрева углеродистых сталей для закалки. [40] |
Закалка заключается в нагреве стали на 30 - 50 С выше температур фазовых превращений, выдержке при этой температуре и последующем быстром охлаждении. Вследствие высокой скорости охлаждения сталь приобретает структуры, отличные от равновесных, соответствующих диаграмме состояния системы железо - углерод. Полученные при быстром охлаждении стали структуры называют метастабильными. [41]
При очень быстром охлаждении металла скорость диффузии углерода из 7 -фазы оказывается недостаточной для удаления из нее лишнего углерода, в результате чего аустенит стали превращается в феррит с избыточным ( против естественного предела растворимости) содержанием углерода. Пересыщенный твердый раствор углерода в я-железе называется мартенситом. Таким образом, при быстром охлаждении стали, нагретой до аустенитного состояния, в ней происходит мартенситное превращение аустенита. [42]
 |
Механические свойства стали 15Х2МНФА после различных. [43] |
Действительно, один из основных недостатков легированных сталей - их склонность к отпускной хрупкости. Понятие об отпускной хрупкости возникло при сопоставлении значений ударной вязкости легированных сталей, подвергнутых закалке и высокому отпуску с быстрым и медленным охлаждениями от 400 до 600 С. Установлено, что после отпуска с быстрым охлаждением стали более вязки, чем после медленного охлаждения. Это явление было названо отпускной хрупкостью. [44]
По диаграмме состояния ( рис. 54) 475 -хрупкость может ожидаться ниже 516 С в широком диапазоне содержания хрома в сплавах Fe-Сг. Эта хрупкость может быть устранена нагревом при температуре выше 516 С ( например при 600 С) и быстрым охлаждением стали до комнатной температуры. [45]
Страницы: 1 2 3 4