ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Хромоникелевые стали из "Металлография железа 2 " Эту сталь используют для изготовления высоконапряженных конструкций, так как после цементации ее сердцевина имеет высокую прочность. Микроструктуры, получающиеся после охлаждения с различными скоростями, а также после закалки и отпуска, представлены для двух сталей сходного состава 184 и 185 (ф. 431—433/1 и 434/1—3). [c.42] Для исследования изменений, происходящих при цементации поверхности, образцы были науглерожены до концентрации 0,3 0,6 и 0,9% С (ф. 433/2—4). Их структура после различных видов термической обработки показана на микрофотографиях 433/5, 6 434/4—12 и 435/1—8. [c.42] Хромоникелевые стали 184 и 185 выплавлены в основной электродуговой печи и прокованы в прутки диаметром 30 мм. Микроструктура стали 184 в исходном состоянии (отжиг по неизвестному режиму) приведена на микрофотографии 431/1. В ферритной матрице неравномерно распределены карбиды. Можно предположить, что до отжига сталь имела структуру, состоящую из перлита и бейнита. [c.42] Термокинетическая диаграмма для стали 184 дана на рис. 65 [19]. Температура = 735° С, Лсз= 790°С, /И = = 450° С. Кривая превращения сдвинута вправо и образование перлита происходит только при медленном охлаждении. Ему предшествует образование феррита. Бейнит также появляется при относительно медленном охлаждении. Критическое время охлаждения равно 12 сек. [c.42] В сечениях диаметром до 20 мм сталь полностью прокаливается при охлаждении в масле (430 НУ) и после поверхностного упрочнения имеет высокую прочность сердцевины. После закалки в масле прутка диаметром 60 мм глубина закаленного слоя составляла 6 мм. [c.42] Скорость перлитного превращения настолько мала, что только при очень медленном охлаждении оно проходит полностью (ф. 431/2). Только часть карбидов перлита имеет обычный пластинчатый вид (ф. 431/3). Остальные карбиды представляют собой мелкие частицы неправильной формы или стержни, распределенные по всему объему. В перлите, представленном на микрофотографиях, границы между перлитным и доэвтектоидным ферритом не существует. На снимке экстракционной реплики (ф. 431/4) видно, что карбид перлита представляет собой в основном длинные тонкие пластины, но могут встретиться и дендритные образования, состоящие из множества пластин (см. ф. 308/1, 2). На микрофотографии 431/5 частицы карбида кажутся распределенными по всему объему феррита возможно, что на шлифе видно поперечное сечение дендритных образований. В равновесном состоянии карбид перлита имеет состав Мв7Сз. [c.42] Чтобы получить феррито-перлитную структуру, несмотря на небольшую скорость превращения, сталь необходимо охладить от 900—1000° С определенным образом, например, охлаждение до 670° С проводить на воздухе, дать выдержку при этой температуре 2 ч и затем снова охладить на воздухе [45]. При охлаждении с большей скоростью, например за 1,5 ч от 870 до 500 С, образование перлита прерывается и из остаточного аустенита получается около 45% бейнита и некоторое количество мартенсита (ф. 431/6). [c.42] Структуры, которые образуются при дальнейшем увеличении скорости охлаждения, представлены на микрофотографиях 434/1—3. [c.42] На микрофотографиях 432 и 433/1 показана микроструктура после закалки и отпуска для упрочнения сердцевины по производственным режимам (сталь 185). [c.43] Методом электронной дифракции установлено, что при отпуске выделяется цементит. После закалки в соляной ванне при 200° С с выдержкой в течение 2 ч (ф. 432/7) образуется мартенсит отпуска, в котором хорошо видны выделившиеся частицы, так как они укрупнились сильнее, чем на микрофотографии 432/6. Эти частицы представляют собой тонкие плоские иглы цементита (ф. 433/1), они многочисленнее и толще, чем на микрофотографии 432/6. Твердость (414 НУ) здесь ниже, чем после закалки в воде и отпуске при 200° С (433 НУ) (ф. 432/4). [c.43] Чтобы изучить микроструктуру после цементации до различного содержания углерода, образцы, представляющие собой прутки диаметром 3 жд и пластины толщиной 3 мм, подвергались газовой цементации в производственных условиях при 920° С и охлаждались на воздухе. Как и в случае цементации хромомарганцовистой стали ( 148, с. 23), углеродистый потенциал газовой среды был отрегулирован так, чтобы произошло равномерное науглероживание образцов по всему сечению до содержания углерода 0,3 0,6 или 0,9%. [c.43] Микроструктура образцов, содержащих после цементации 0,3 и 0,6% С, представляла собой мартенсит с большим количеством темных игл (ф. 432/2, 3). Науглероживание до 0,9% С опасно, поскольку в этом случае по границам зерен выделяются карбиды. Матрица состоит из мартенсита в виде светлых игл и 60% остаточного аустенита (ф. 433/4). Термокинетическая диаграмма для этой стали показана на рис. 66. [c.43] Науглероженные образцы были подвергнуты аустенизации при 830° С в течение 5 мин и охлаждены до 500° С за 1300, 480 и 47 сек. Структура после такой обработки представлена на микрофотографиях 434/4—12. [c.43] На рис. 66 представлена термокинетическая диаграмма для стали 184 после науглероживания до 0,9% С. Охлаждение проводилось с теми же скоростями, как в случае образцов, на-углероженных до содержания 0,3 и 0,6% С. Микроструктуры образцов с 0,9% С представлены на микрофотографиях 434/10— 12. При охлаждении от 830 до 500° С за 1300 сек превращение происходило почти полностью в перлитной области. На микрофотографии 434/10 видно лишь небольшое количество остаточного аустенита и мартенсита. Участки тонкопластинчатого перлита содержат темные иглы, внутри которых имеются мелкие зерна карбидов это четко проявляется на снимке реплики (ф. 433/6). [c.43] Необычная структура на микрофотографиях 434/10—12 объясняется своеобразным поведением остаточного аустенита стали, науглероженной до 0,9% С (ф. 433/4) Дело в том, что аустенит не распадается при нагреве до 830° С. [c.43] На микрофотографии 435/3 показана структура образца, закаленного с температуры несколько ниже Асу Иглы исходного (см. ф. 433/4) мартенсита распались на феррит и мелкие частицы цементита и после травления имеют темный цвет. Аустенит еще присутствует. При охлаждении образуется немного новых мартенситных игл (светлых). Образование мартенсита происходит не только на поверхности микрошлифа. При медленном охлаждении от температуры 830° С из аустенита возникает перлит (ф. 434/10) при достаточно высокой скорости охлаждения перлит не образуется, а появляются новые иглы мартенсита (ф. 434/12 435/1). После отпуска при 200° С (ф. 435/4) травление придает этим новым мартенеитным иглам темную окраску. Добиться почти полного исчезновения остаточного аустенита можно только путем повторного нагрева до температуры аустенизации (ф. 435/5). [c.43] Чтобы получить игольчатый мартенсит и зернистый карбид, необходимо эту сильно науглероженную и закаленную сталь нагреть до такой температуры, чтобы эвтектоидный цементит полностью растворился. В процессе медленного охлаждения до 630° С и выдержки в течение 2 ч при этой температуре образуется перлит и тонкая сетка цементита по границам зерна (ф. 435/6). Точно такая же микроструктура может быть получена непосредственно после науглероживания при контролируемом охлаждении. Во время последующего нагрева до температуры закалки 830° С происходит сфероидизация как перлитного, так и зернограничного цементита. Мелкоигольчатый мартенсит, содержащий зернистый карбид, образуется при закалке (ф. 435/7, 8). [c.43] Рекомендуются следующие температуры закалки и цементации этой хромоникелевой стали [45 [. [c.43] Закалка с 820—830° С в масле для определения твердости в сердцевине. [c.44] Вернуться к основной статье