ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Превращения в стали, оказывающие влияние на формирование эмалевого покрытия из "Металл для эмалирования Издание 2 " Представление о структуре стали в равновесном состоянии дает фазовая диаграмма Ре—С, показанная на рис. 20. Для сокращения описания последующих технологических свойств стали на эту диаграмму нанесены важнейшие температурные области обработки стали в горячем состоянии сварки, ковки, закалки и отжига. [c.55] Все превращения в стали в твердом состоянии, как известно, обозначаются соответствующими критическими точками. [c.55] В зависимости от содержания углерода различают доэвтектоид-ные стали, содержащие 0,8% С, эвтектоидные 0,8% С и заэвтектоидные 0,8% С. [c.55] Теоретически перлит в стали должен появляться при 0,025% С. [c.55] Для получения качественного эмалевого покрытия важное значение имеет превращение стали, отвечающее критической точке Лсд, которая для чистого железа равна 911° С. С повышением содержания углерода эта точка снижается так, при 0,1% С Лсд = 865° С. [c.57] нагретая выше Лсд, превращается полностью в аустенит. При последующем охлаждении происходит перекристаллизация и устраняются все дефекты в структуре стали, которые были до нагрева текстурованность, вызванная влиянием прокатки, неравномерность зерна, связанная с неправильной предварительной обработкой стали, крупнозернистость, обусловленная перегревом стали, и т. п. С этой точки зрения обжиг эмали выше точки Лсд должен оказывать благоприятное влияние на свойства стали. [c.57] Однако обжиг эмали в области аустенитного состояния стали имеет весьма существенные недостатки, вследствие насыщения стали водородом и сильной деформации изделий. Поэтому стремятся проводить обжиг ниже точки Лсд, применять более легкоплавкие эмали, или использовать специальные стали с более высоким положением этой точки. Исследования показали [71 ], что при обжиге в области двухфазного состояния стали (50% феррита 50% аустенита) в эмалевом покрытии появляется обильное количество пузырей. [c.57] На качество эмалевого покрытия существенно воздействуют еще превращения в стали, происходящие при более низких температурах, при t когда эмаль переходит в хрупкое состояние. Эти превращения связаны с изменением растворимости углерода в феррите (по линии PQ на диаграмме Ре—С), которая падает с понижением температуры. [c.57] Несмотря на незначительную растворимость углерода в феррите при 700° С (—0,02—0,03%), свойства стали заметно изменяются при последующем распаде феррита и выделении избыточного цементита Дщ. Если охлаждение ниже 700° С ускоренное, то процесс распада феррита происходит при низкой температуре (старение), при этом повышаются прочность и твердость, понижаются пластичность и вязкость стали (рис. 21). При последующем нагреве стали до 200° С отмечается явление возврата, т. е. переход всех свойств к исходному состоянию. Если охлаждение стали ниже 700° С было медленное, то старение не наблюдается. Влияние старения на свойства становится особенно заметным в низкоуглеродистых сталях, где твердость может увеличиваться в 2—2,5 раза. Специальные стали, содержащие элементы-стабилизаторы (титан, ниобий), старению не подвержены. [c.57] Структура Дп1 характеризуется по ГОСТ 5640—68. На рис. 22, а показана сталь с неудовлетворительным расположением Дц, (балл 5), при штамповке заготовок с глубокой вытяжкой из этой стали получаются трещины и разрывы (рис. 22, б). [c.58] При горячей обработке металлов давлением температура конца деформации лежит выше температуры полной рекристаллизации (для стали 800° С), и холодной — при более низкой температуре или комнатной. [c.58] Листы из низкоуглеродистой стали изготовляют горячей и холодной прокаткой. Обычно листы толщиной до 2—4 мм прокатывают только в горячем состоянии, а более тонкие листы — в холодном и горячем состояниях. [c.58] Деформация металлов, как известно, происходит по плоскостям скольжения и вызывает наряду с изменением внешней формы сильное искажение кристаллической решетки и разрушение зерен. Если этот процесс происходит при низких температурах, то сталь даже малоуглеродистая приобретает высокую твердость, прочность теряет пластичность, вязкость (т. е. наклепывается). [c.59] При нагреве наклепанной стали до определенных температур и выдержке в течение некоторого времени происходит рекристаллизация — восстановление разрушенной структуры и формирование новых зерен сталь имеет нормальное зернистое строение, напряжения, вызванные наклепом, снимаются и свойства стали возвращаются к исходным значениям. Однако в действительности структура после прокатки и рекристаллизации не всегда полностью восстанавливается и часто наблюдается неравномерность по толщине листа — в середине листа зерна феррита более мелкие, а вблизи поверхности — более крупные. Это связано с неравномерностью деформации и химического состава металла по толщине листа и особым влиянием степени деформации на рост зерна при рекристаллизации [72—75]. [c.59] При холодной прокатке с 25—30%-ной деформацией лист получается с гладкой поверхностью и незначительной разнотолщинностью. После холодной прокатки листы подвергают отжигу при 650— 750° С в электрических колпаковых печах в течение 100—120 ч (при садке печи 80 т). [c.59] Для удаления с поверхности листов окалины после отжига проводят травление в растворе Н2504 концентрации 60—150 г л при 40—70° С. Такая сталь называется декапированной холоднокатаной . [c.59] Качество стали при этом зависит от технологии проведения всего цикла рекристаллизации от скорости и температуры нагрева, равномерности прогрева стали и продолжительности выдержки, а также от скорости охлаждения. [c.59] Наиболее типичные дефекты после рекристаллизационного отжига сохранение следов текстуры, если время или температура были недостаточны неравномерность величины зерна и особенно грубые скопления цементита (щ- Неравномерное зерно отожженной стали получается в случае, когда наклепанную сталь нагревают в интервале критических точек Ас — Асд, когда одновременно протекают процессы рекристаллизации феррита и фазовое превращение а - у. [c.59] Область температур горячей обработки давлением показана на диаграмме Ре—С (см. рис. 20). В состоянии аустенита сталь обладает большой пластичностью и если конец горячей деформации не ниже критической точки Лгз, то после воздушного охлаждения она приобретает нормальное зернистое строение и не требует последующего отжига. Однако при производстве горячекатаной стали конец прокатки бывает ниже точки Аг , а иногда и ниже Аг . В этом случае сталь становится наклепанной и при рекристаллизации могут получаться описанные выше дефектные структуры или неудовлетворительное расположение структурно свободного цементита. [c.60] Размер зерна цементита и форма его залегания зависят от скорости охлаждения грубые выделения цементита Дщ образуются после медленного охлаждения стали в интервале 720—600° С. Полосчатая структура горячекатаной стали получается при медленном охлаждении ниже 870° С, ее трудно устранить последующим отжигом. Это связано с тем, что в случае медленного охлаждения в период фазового превращения А Ф избыточный феррит концентрируется вокруг неметаллических включений, обычно расположенных вдоль прокатки (рис. 24, а, б). [c.60] Вернуться к основной статье