ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Хромованадиевые стали из "Металлография железа 2 " Хромованадиевые стали 176 и 177 широко используют после термической обработки, особенно для производства высоконагруженных пружин различных типов [33 70] и пружин, сохраняющих прочность при температуре вплоть До 300° С [71 ]. [c.37] Микроструктуры сталей 176 и 177 представлены на микрофотографиях 417—419. Они выплавлены в основной электродуговой печи и прокованы в прутки диаметром 30 мм. [c.37] Диаграмма изотермического превращения и термокинетическая диаграмма показаны на рис. 54 и 55 [19]. Точки Ас и A g равны соответственно 725 и 760° С. Доэвтектоидного феррита выделяется настолько мало, что даже после очень медленного охлаждения обнаруживаются только отдельные его зерна (ф. 418/1), Точка /Ин соответствует 270° С. Начало перлитного и бейнитного превращений смещено вправо (критическое время охлаждения 14 сек) по сравнению с простыми углеродистыми сталями с таким же содержанием углерода, поэтому стали 176 и 177 прокаливаются в больших сечениях на значительную глубину [19]. [c.37] В перлитной структуре и структуре после отпуска образуются карбиды цементитного типа, содержание хрома в которых после длительного отпуска ниже может превышать 11%. [c.37] Так как стали содержат ванадий, можно ожидать выделение мелких частиц карбида ванадия УС, которые не растворяются при обычных температурах аустенизации. Они очень малы, поэтому их нельзя отличить от остаточного цементита и мелких неметаллических включений. Ванадий делает сталь мелкозернистой и менее чувствительной к перегреву. [c.37] На микрофотографии 417/1 представлена структура после изотермического превращения аустенита при 695° С. Внутри областей пластинчатого перлита видны небольшие частицы карбида, часто в форме скоплений. Эти частицы не являются карб .-дами ванадия (они имеют темную окраску после травления пикра-том натрия и реактивом Мураками, а карбиды ванадия не окрашиваются после травления этими растворами) они представляют собой цементит, который не растворился при температуре аустенизации. Во время охлаждения дальнейший рост цементита про исходит на этих частицах. В микроструктуре присутствует небольшое количество доэвтектоидного феррита. [c.37] При 515° С начинается у -превращение с образованием бейнита, который после травления выявляется на микрофотографии 417/3 в виде более светлой составляющей. Из-за дисперсности перлит, образующийся позже, представляет собой слегка окрашенную структурную составляющую со светлыми и темными полосами. Как показано на снимке реплики (ф. 417/4), эти полосы образуются потому, что более короткие пластинки цементита располагаются параллельными цепочками. Светлые участки, свободные от цементита — это бейнитный феррит. Эти участки имеют резкую границу с перлитом. [c.37] После изотермической выдержки при 475° С (ф. 417/5) структура состоит в основном из бейнита и малого количества перлита и мартенсита. Чтобы лучше изучить эту структуру, образец был протравлен пикратом натрия (ф. 417/6). Видно, что небольшие стержни и глобули представляют собой цементит. Типичная для бейнита игольчатая структура не обнаруживается, она становится заметной только I случае превращения при более низкой температуре (ф. 417/7). [c.38] Если скорость охлаждения выше критической, получается мартенсит. Более крупные иглы, образовавшиеся первыми, кажутся темными (ф. 418/7, 8), уже во время охлаждения в них начинается распад. После охлаждения с большей скоростью в воде от 860° С (ф. 419/1,2) изменения в структуре не велики по сравнению с микрофотографией 418/7, но темные иглы становятся короче. На микрофотографии 419/2 показано неравномерное распределение богатого хромом цементита, не растворившегося при температуре аустенизации. [c.38] Для сравнения на микрофотографиях 419/7 и 8 представлена структура закаленной стальной полосы (3X18 мм), предназначенной для изготовления пружин. Вследствие меньшей выдержки при нагреве микроструктура является мелкозернистой и содержит много мелких нерастворившихся цементитных частиц, которые можно видеть на снимке реплики (ф. 418/8). На этой же микрофотографии показана игольчатая структура, образовавшаяся из исходного мартенсита. [c.38] В производственных условиях используются следующие виды термической обработки [33, 70, 71 ]. [c.38] Нормализация при 850—880° С с последудщим охлаждением на воздухе. Скорость охлаждения зависит от толщины сечения. Она не должна быть высокой, чтобы не образовался бейнит. [c.38] Отжиг на зернистый перлит при 680—720° С в течение нескольких часов с возможно медленным охлаждением. Температуры отжига — ниже точки Асу Цементитные пластины сфероидизируются. Чем мельче исходный перлит и чем продолжительнее отжиг, тем больше степень сфероидизации. [c.38] Закалка с 830—860° С в масле. Образуется мелкокристаллический мартенсит (ф. 419/1). В мартенсите часто встречаются частицы остаточного карбида. Прокаливаемость относительно высокая, так как задерживаются перлитное и бейнитное превращения. Сечения диаметром около 10 мм прокаливаются насквозь, поэтому сталь можно использовать для изготовления больших пружин. [c.38] Отпуск. Температура отпуска выбирается в интервалах или 280—340° С [33] (ф. 419/3, 4), или 430—520° С (ф. 419/5, 6) [70 71 ] и зависит от назначения пружин. [c.38] Вернуться к основной статье