ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Хромомолибденованадиевые стали из "Металлография железа 2 " Структуры сталей 178 и 179 показаны на микрофотографиях 420 и 421. Эти стали незначительно различаются только содержанием хрома и ванадия. Сталь 178 закалена в масле с 980° С и отпущена при температуре 670° С в течение 2 ч(ф. 420/1). Микроструктура состоит из зерен феррита неправильной формы, в которых хорошо видны частицы остаточного карбида (ф. 420/2). Они представляют собой карбид МсцС и карбид ванадия [73 ]. Мелкие частицы карбида ванадия, выделившиеся в ферритной матрице, можно рассмотреть только в экстракционной реплике под электронным микроскопом (ф. 420/3). Они имеют вид очень тонких прямоугольных пластин и коротких стержней. На некоторых границах зерен образуются пленки ванадиевых карбидов, состоящих из узких пластин. Эти пленки или сетки карбидов видны яснее при больших увеличениях, особенно, если сечение параллельно плоскости сетки (ф. 420/6 421/4, 6). Если сечение перпендикулярно плоскости сетки, то карбиды представляют собой узкие полоски (ф. 420/3). [c.38] Изменения в микроструктуре, происходящие во время длительного приложения напряжения [64] порядка 118 Мн/м 02 кГ/мм ) при 500° С, представлены на микрофотографиях 420/4—6 и 421/1. [c.38] Сталь 179 закалена в масле от 1050° С и отпущена при 700° С в течение 3 ч. Размер зерен на микрофотографии 421/2 больше, чем на микрофотографии 420/1. Количество остаточных карбидов, особенно карбидов Ме С, меньще. И в этом образце ферритная матрица содержит мелкие выделения (ф. 421/3), а также пластины карбида ванадия в виде пленки или сетки (ф. 421/4). Вследствие более полной аустенизации стали 179 появляется более толстая карбидная пленка на границах ферритных зерен по сравнению с пленкой, наблюдаемой в стали 178 (ф. 421/3). В выделенном осадке были обнаружены карбиды ванадия и карбид Мо С, а также небольшое количество карбида МевС [73]. [c.39] После испытания в течение 3 лет при напряжении 12 кГ/мм (118 Мн1м ) и температуре 500° С появляется все большее количество длинных карбидных нитей по границам ферритных зерен (ф. 421/7). Этот эффект вместе с увеличившимся числом карбидных пленок делает границы ферритных зерен и особенно границы первичного аустенитного зерна более четкими (ф. 421/5). [c.39] Исследование электролитически выделенных карбидных осадков [73] показало, что в обеих сталях количество карбидов возросло, так как увеличилась продолжительность испытания. В стали 178 обнаружено небольшое количество карбида Жо С, а в стали 179 — повышенное количество карбида МевС. [c.39] Образцы обеих сталей при испытании не разрушились, но возможно, что при большей продолжительности испытания и более высоких напряжениях структурные изменения станут заметнее и это сможет привести к разрушению. [c.39] Диаграмма изотермического превращения и термокинетическая диаграмма для стали 180 даны на рис. 56 и 57 [19]. Начало перлитного превращения сдвигается вправо в большей степени, чем начало бейнитного превращения, а между перлитной и бейнитной областями имеется область метастабильного аустенита, в которой превращение не происходит даже после длительной выдержки. Превращение Ас идет в широком интервале температур от 745° С Ас ) до 830° С (A J М = 325° С критическое время охлаждения составляет 40 сек. Подавление превращения позволяет закаливать в масле насквозь сечение диаметром до 60 мм. [c.39] Превращение в перлитной области начинается с образования эвтектоида, состоящего из феррита и карбида ванадия, обозначенного на рис. 56 и 57 как Ф + /(. Вслед за эвтектоидом образуется перлит. [c.39] В противоположность этому перлитное превращение в хромомолибденованадиевой стали 182 с более высоким содержанием хрома начинается с появления перлита затем образуется эвтектоид, содержащий карбид ванадия. В этом эвтектоиде карбиды ванадия имеют такие размеры, что их невозможно рассмотреть в оптическом микроскопе. Они обнаруживаются в светлых участках микрофотографии 422/4 и 5. Мелкие карбиды можно рассмотреть только на снимке экстракционной реплики (ф. 422/6). [c.39] Для полного превращения в перлитной области необходимо очень медленное охлаждение. Примером может служить образец, представленный на микрофотографии 422/4 — он охлаждался от 970 до 500° С в течение 41 ч. В образце, охлажденном до 500° С за 16 ч (ф. 422/8), степень превращения в перлитной области составляла только 20%. Впоследствии из остаточного аустенита образовалось 53% бейнита и немного мартенсита. Несмотря на то, что образец, показанный на микрофотографиях 422/4 и 5, охлаждался в перлитной области в течение 6 ч. карбиды ванадия в эвтектоиде Ф - К. имеют очень маленькие размеры (ф. 422/6). [c.39] В образце, представленном на микрофотографиях 422/4, 5, пластины, обнаруженные на микрофотографии 422/7, среди цементита перлита представляют собой карбид Ме С . [c.39] В производственных условиях термическая обработка этой штамповой стали производится по следующим режимам [40,74]. [c.39] Отжиг на зернистый перлит вблизи но ниже между 740 и 780° С. Карбиды сфероидизированы и весь остаточный мартенсит исчез. Микроструктура содержит сфероидизированные легированные карбиды, смешанные с мелкими карбидами ванадия (ф. 422/1—3). [c.39] Закалкас 930—970° С в масле. При температуре нагрева под закалку некоторое количество карбидов ванадия остается нерастворенным. Они равномерно распределяются по всей поверхности в виде мелких частиц. Мартенсит состоит из темных игл (ф. 423/3), в которых начинается распад во время охлаждения, или из отдельных игл бейнита, темных после травления из-за очень мелких выделений карбида. [c.39] Отпуска интервале температур 500—650° С. После аустенизации при 900° С отпуск дает слабый эффект вторичного твердения этот эффект возрастает с увеличением температуры аустенизации (рис. 58). В образцах, аустенизированных при 970° С, во время отпуска твердость постепенно уменьшается, вплоть до 450° С, затем увеличивается до 550° С, а затем снова уменьшается. Поэтому температура отпуска в производственных условиях либо соответствует интервалу вторичного твердения, либо бывает более высокой. [c.39] После отпуска при 500° С наблюдаются более крупные карбидные выделения в виде полос и зерен (ф. 423/4). [c.39] Методом электронной дифракции показано, что эти выделения состоят из цементита и образуют тонкие пластины (ф. 423/5). Карбиды, выделившиеся при 650° С, имеют округленную форму (ф. 423/6), похожую на форму выделений, обнаруживаемых в экстракционной реплике (ф. 424/1) эти карбиды в основном представляют собой цементит. [c.40] Наличие эффекта вторичного твердения позволяет предполагать выделение карбидов ванадия. Но они не обнаруживаются на снимке экстракционной реплики (ф. 423/5 424/ ) возможно потому, что из-за малых размеров не экстрагируются в реплику вместе с относительно крупными частицами цементита. [c.40] Микроструктура нержавеющей хромомолибденованадиевои стали 181, применяемой в основном для изготовления болтов, работающих при 540—650° С [21, с. 837—838], представлена на микрофотографии 424. Сталь получена в виде кованых прутков диаметром 20 мм. Микроструктура (ф. 424/2, 3) представляет собой смесь бейнита и мартенсита. По границам аустенитных зерен видны выделения мелких карбидов. Границы зерен часто очерчиваются иглами бейнита, содержащими мелкие частицы карбида. Внутри зерен образуется крупноигольчатый бейнит. Остальная часть микроструктуры представляет собой мартенсит, игольчатая форма которого не выявляется. [c.40] В производственных условиях сталь подвергают аустенизации при 1050° С, закаливают в масле и отпускают при 730° С. Крупнозернистая микроструктура после закалки и отпуска показана на микрофотографиях 424/4, 5. На микрофотографии 424/5 карбидные выделения обнаруживаются только по границам исходных мартенситных игл. Это подтверждается снимком экстракционной реплики (ф. 424/6), где игольчатые участки свободны от выделений. Карбид образуется в виде зерен или стержней между игольчатыми участками и представляет собой Ме С. Выделения карбида ванадия не обнаружены, но возможно, что ванадий присутствует в виде карбида МввС [75]. [c.40] Вернуться к основной статье