Cтраница 2
Черная металлургия, потребляющая около 90 % ванадия, использует его легирующие, раскисляющие и карбидообразующие свойства. В специальных сортах сталей ванадий способствует образованию тонкой и равномерной структуры, делает сталь более плотной, повышает вязкость, предел упругости, предел прочности при растяжении и изгибе, расширяет интервал закалочных температур. Карбиды ванадия повышают твердость стали, увеличивают сопротивление истиранию и ударным нагрузкам. Ванадий является важной добавкой в инструментальной ( до 2 %) и конструкционной ( до 0 2 %) сталях. Развитие тяжелого и транспортного машиностроения обязано ванадиево-марганцовой стали, отличающейся большим сопротивлением удару и усталости. Ванадий используется для легирования сталей в комбинации с хромом, никелем, молибденом, вольфрамом. Ванадием легируют также чугун. В машиностроении применяют чугунное литье с присадкой 0 1 - 0 35 % V для изготовления паровых цилиндров, поршневых колец и золотников паровых машин, прокатных валков, матриц для холодной штамповки. Ванадий является компонентом сплавов для постоянных магнитов. [16]
Черная металлургия, потребляющая около 90 % ванадия, использует его легирующие, раскисляющие и карбидообразующие свойства. В специальных сортах сталей он способствует образованию тонкой и равномерной структуры, делает сталь более плотной, повышает вязкость, предел упругости, предел прочности при растяжении и изгибе, расширяет интервал закалочных температур. Карбиды ванадия повышают твердость стали, увеличивают сопротивление истиранию и ударным нагрузкам. [17]
![]() |
Область температур нагрева для различных видов отжига и. [18] |
Введение легирующих элементов, за исключением марганца, тормозит рост зерен аустенита при нагревании. Наиболее энергично тормозят рост зерна карбидообразующие элементы: титан, ванадий, вольфрам, молибден и хром. Они расширяют интервал закалочных температур и облегчают условия нагрева стали. В этом заключается преимущество легированных сталей перед углеродистыми. [19]
Сталь с зернистым перлитом имеет более низкие значения твердости временного сопротивления и, соответственно, более высокие относительного удлинения и сужения. После отжига на зернистый перлит эвтектоидные и заэвтектоидные стали обладают хорошей обрабатываемостью резанием - возможно применение больших скоростей резания и достигается высокая чистота поверхности. Кроме того, такая структура при последующей закалке стали обеспечивает мелкое зерно, расширяет интервал закалочных температур и уменьшает склонность к образованию трещин. [20]
Сталь с зернистым перлитом имеет более низкие значения твердости временного сопротивления и, соответственно, более высокие относительного удлинения и сужения. После отжига на зернистый перлит эвтектоидные и заэвтектоидные стали обладают хорошей обрабатываемостью резанием - возможно применение больших скоростей резания и достигается высокая чистота поверхности. Кроме того, такая структура при последующей закалке стали обеспечивает мелкое зерно, расширяет интервал закалочных температур и уменьшает склонность к образованию трещин. [21]
Сталь с зернистым перлитом имеет более низкие значения твердости временного сопротивления и, соответственно, более высокие относительного удлинения и сужения. После отжига на зернистый перлит эвтектоидные и заэвтектоидные стали обладают хорошей обрабатываемостью резанием - возможно - применение больших скоростей резания и достигается высокая чистота поверхности. Кроме того, такая структура при последующей закалке стали обеспечивает мелкое зерно, расширяет интервал закалочных температур и уменьшает склонность к образованию трещин. [22]
Критериями прокаливаемое служат глубина мелкозернистого закаленного слоя, оцениваемого по стандартной шкале, и температура закалки, при которой появляются крупнокристаллический излом и трещины. Чем глубже мелкозернистый слой и чем выше температура закалки, при которой появляются крупнокристаллический излом и трещины, тем выше прока-ливаемость стали и тем шире интервал закалочных температур. [23]
Пережог может возникнуть также вследствие образования при закалке прослоек хрупкой фазы из-за неравновесной кристаллизации оплавленных участков, обогащенных легирующими элементами. Кроме того, причиной пережога служит быстрое проникновение по оплавленным участкам компонентов атмосферы чтечи, приводящее к образованию окислов и газовых пузырей. Пережог - это неисправимый и самый опасный брак. Возможная ширина интервала закалочных температур в двойной системе определяется вилкой между точками солиду-са и сольвуса. [24]
![]() |
Механические свойства стали 9X18 в зависимости от нагрева под ковку. [25] |
Превращение остаточного аустенита в мартенсит при длительном хранении и особенно во время работы подшипника при отрицательных температурах сопровождается, значительным увеличением его линейных размеров. Это происходит в том случае, когда фактическая температура закалки оказывается выше 1070 С. Для стабилизации размеров и повышения контактной усталостной прочности применяют дополнительную обработку стали холодом. Мартенситное превращение при закалке в практически применяемом интервале закалочных температур заканчивается при 70 С. Оптимальный режим термической обработки стали 9X18, позволяющий получить высокую степень стабильности геометрических размеров деталей подшипников в интервале рабочих температур от - 200 до 150 С и обеспечивающий наилучший комплекс механических свойств, состоит из предварительного ( до 850 С) и окончательного нагрева ( до 1050 - 1070 С), охлаждения в масле, а затем замедленного охлаждения до - 70 С и отпуска при 150 - 180 С. [26]
При определении температуры закалки инструментальной стали большое значение имеет ее исходная структура. Например, сталь марки X имеет удобный для производства широкий интервал закалочных температур от 810 до 850 С при исходной структуре однородного мелкозернистого перлита. Менее выгодным узким интервалом закалочных температур обладают ртруктуры пластинчатого перлита, особенно если пластинки крупные. Всякое укрупнение карбидов и карбидная ликвация и полосчатость резко снижают интервал закалочных температур и не позволяют получить необходимую для производства высокую твердость при хорошей структуре мелкоигольчатого мартенсита. [27]
Легирующие элементы оказывают влияние на температурный интервал превращений, структуру стали и фазовые превращения при нагреве. Никель и марганец снижают критическую точку Ad; хром, вольфрам, титан и кремний повышают ее; никель и кобальт увеличивают скорость распада карбидов и ускоряют фазовые превращения при нагреве стали; кремний не образует в стали карбидов, снижает коэффициент диффузии углерода в железе, повышает температуру фазовых превращений. Карбидо-образующие легирующие элементы: хром, вольфрам и йанадий замедляют процессы фазовых превращений. Марганец снижает температуру фазовых превращений и образует карбиды. Интервал оптимальных закалочных температур сталей, легированных карбидообразующими элементами, имеет узкие пределы. [28]