Cтраница 1
Процесс охлаждения стали на воздухе носит название нормализации. [1]
В процессе охлаждения стали после второго нагрева кинетика распада аустенита аналогична описанной выше. Последующие циклы постоянно охватывают эвтектоидным превращением весь структурно-свободный феррит. Так, путем последовательных нагревов до температур несколько выше точки Ас и охлаждений на воздухе до комнатных температур создается мелкозернистая структура в стали ( рис. 2.2) и соответствующее улучшение ее механических свойств. [2]
Частичное или полное подавление эвтектоидного превращения EI процессе охлаждения стали является основой создания специальных структур и разнообразных свойств сталей. [3]
ПРЕВРАЩЕНИЕ АУСТЕНИТА - структурное превращение, которое может претерпевать аустенит в процессе охлаждения стали от температуры устойчивого его состояния. Различают перлитное, бей-нитное и мартенситное превращения, в результате которых образуются соответственно перлит, бейнит и мартенсит. Бейнитное превращение называют промежуточным. [4]
Для объяснения закономерностей обратимой отпускной хрупкости значительный интерес представляет построение не только изотермических, но и термокинетических диаграмм охрупчивания, развивающегося в процессе охлаждения стали после высокого отпуска, т.е. в условиях непрерывного изменения как адсорбционной емкости границ зерен, так и диффузионной подвижности примесных атомов. [5]
В процессе охлаждения стали в аустенитном состоянии ( из области высоких температур) превращение аустенита происходит только после его переохлаждения ниже эвтектоидной температуры Л г, 727 С. Это объясняется изменением свободной энергии фаз и структур сплавов при нагреве и охлаждении. [6]
Алюминий является сильным раскислителем и одновременно оказывает эффективное модифицирующее действие на сталь. Последнее связано с выделением нитридов в процессе охлаждения стали. Алюминий в отличие от таких модификаторов, как титан, ниобий, ванадий, не образует карбидов. Нитриды алюминия препятствуют росту аустенитного зерна и приводят к образованию мелкозернистой вторичной структуры. Связывая свободный азот, алюминий снижает склонность стали к старению. Раскисление алюминием снижает температуру перехода в хрупкое состояние, повышает прочность и улучшает свариваемость стали. Оно особенно эффективно, когда выполняется вместе с кремнием. Важным преимуществом раскисления алюминием является то, что при этом практически не повышается стоимость стали. [7]
Явление полиморфизма железа определяет характер дальнейших превращений при охлаждении стали от ау - стенитного состояния. Перестройка гранецентрированной кубической решетки - - железа в объемноцентрированную кубическую решетку а-железа вызывает превращение аустенита в феррит, наблюдаемое в процессе охлаждения стали различных марок. Температура поли-мс Трфного превращения; 7 а решеток для безуглеродистого чистого железа составляет 910 С; по мере увеличения содержания углерода до 0 8 % температура начала превращения аустенита в феррит непрерывно снижается, достигая при 0 8 % С наименьшего значения, равного 723 С. При дальнейшем увеличении содержания углерода от 0 8 до 2 0 % температура превращения аустенита в феррит при охлаждении стали остается неизменно равной 723 С. [8]
Эвтектоидная и заэвтектоидная стали подвергаются только неполному отжигу, так как при этих температурах происходит практически полная перекристаллизация перлита, который приобретает зернистое строение вместо пластинчатого. Зернистое строение обеспечивается тем, что при небольшом превышении температуры нагрева над Ас аустенит сохраняет неоднородность и частицы не полностью растворившегося цементита служат зародышами при последующей кристаллизации перлита из аустенита в процессе охлаждения стали. [9]
Следует представлять за символами отдельных фаз и структур реальные кристаллы с особенностями их строения и состава. Для этого необходимо знать механизм кристаллизации и перекристаллизации, который включает образование центров новых кристаллов и их рост в соответствии с температурными зависимостями изобарных потенциалов жидкой Сж и твердой GT фаз. В процессе охлаждения стали, нагретой выше температуры аустенитного превращения, происходят фазовые превращения в зависимости от скорости охлаждения. При этом при любом виде термической обработки реализуются четыре основных превращения. [10]
При нагреве и охлаждении стали в процессе термической обработки ее структура претерпевает ряд последовательных превращений, которые определяются диаграммой состояния системы Fe-Fe C. Следует представлять за символами отдельных фаз и структур реальные кристаллы с особенностями их строения и состава. Для этого необходимо знать механизм кристаллизации и перекристаллизации, который включает образование центров новых кристаллов и их рост в соответствии с температурными зависимостями изобарных потенциалов жидкой Сж и твердой Ст фаз. В процессе охлаждения стали, нагретой выше температуры аустенитного превращения, происходят фазовые превращения в зависимости от скорости охлаждения. При этом при любом виде термической обработки реализуются четыре основных превращения. [11]
Распределение неметаллических примесей в литом металле связано с их ликвацией при затвердевании слитка: сера, кислород и их соединения образуют скопления по границам зерен, фосфор - в объеме зерна. В результате деформирования зерна, а вместе с ними зоны ликвации вытягиваются в направлении обработки, а металл приобретает волокнистую структуру. В то же время высокая т-ра, при к-рой деформируют металл, способствует его рекристаллизации, вследствие к-рой восстанавливается полиэдрическая структура ( зеренная), старые вытянутые зерна исчезают, а неметаллические включения остаются на тех же местах, свидетельствуя о прежней волокнистости. В процессе охлаждения стали места скопления неметаллических включений становятся центрами образования зародышей феррита. Перлит, как и феррит, располагается в структуре обособленно. Зачастую вследствие волокнистости, вызванной неметаллическими включениями, феррит и перлит размещаются узкими полосами, образуя полосчатую структуру. Иногда ( в сталях для - полосовых пружин) такая структура полезна. В основном же она ухудшает св-ва стали ( особенно ударную вязкость), к-рые в металле с полосчатой структурой неравнозначны в продольном и поперечном направлении. С, вследствие различной травимости участков стали с разным содержанием примесей, выявляют металлографическим анализом. Чтобы избежать С, связанных с зарождением феррита на межзерен-ных включениях, сталь быстро охлаждают. Количество С, обусловленных внутрикристаллитной ликвацией, уменьшают отжигом при высокой т-ре. [12]
В чугунах наблюдаются аналогичные явления. В точке 9 чугун начинает затвердевать - в жидком чугуне появляются твердые кристаллы аустенита. В точке 10 заканчивается кристаллизация - жидкость исчезает, образуется новая твердая структурная составляющая сложного строения - ледебурит ( эвтектика), состоящий из смеси мелких кристаллов аустенита и цементита. В точке 11 из аустенита чугуна в процессе его охлаждения ( от 1147 до 727 С) выделяется весь избыток цементита. При достижении содержания углерода 0 81 % при температуре 727 С, аустенит полностью исчезает, превращаясь в новую структурную составляющую - перлит. Следовательно, и в чугуне при температуре 727 С наблюдаются те же явления, что и во всех сталях, - образование перлита. Дальнейшее охлаждение ( ниже температуры точки 11) не вызывает изменений в структуре чугуна. Таким образом, при температурах, соответствующих крити-чес-ким точкам, в процессе охлаждения сталей и чугунов происходят весьма существенные структурные превращения, резко изменяющие все их свойства. [13]