ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние легирующих элементов на строение и свойства стали из "Материалы в машиностроении Выбор и применение Том 2 " Основными легирующими элементами конструкционной машиностроительной стали являются хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, титан, алюминий, марганец, кремний, бор. [c.15] Легирующие элементы, вводимые в углеродистую сталь, в большинстве своем изменяют состав, строение, дисперсность и количество существующих в ней структурных состагляющих и фаз — феррита, карбидов, сульфидов или образуют новые интерметаллические фазы с железом или с другими легирующими элементами, а также соединения с примесями, содержащимися в стали, — углеродом, кислородом, серой, фосфором, азотом и др. [c.15] Фазовые и структурные изменения, происходящие в стали под влиянием легирующих элементов, вызывают важные изменения свойств стали и позволяют получать сталь с определенными свойствами. [c.15] Фазами легированной стали могут быть твердые растворы — легированный феррит и аустенит, специальные карбиды и нитриды, интерметаллиды, неметаллические фазы — окислы, силикаты, сульфиды и др. [c.16] Легирующие элементы оказывают индивидуальное влияние на свойства железоуглеродистого феррита. Но все они, как правило, повышают его твердость, предел прочности и текучести, начальный коэффициент упрочнения и уменьшают ударную вязкость. Повышение прочности отожженного и нормализованного феррита при этом не сопровождается обычно падением относительного удлинения и сужения. [c.16] Существенное влияние легирование оказывает на положение критической температуры хрупкости (хладноломкости). Например, кремний и кислород повышают критическую температуру хрупкости, а хром, марганец, алюминий и медь при их содержании в несколько процентов ее понижают. Особенно сильно снижает температуру хладноломкости никель. Склонность феррита к хрупкому разрушению в основном определяет это свойство и у стали. [c.16] Феррит, легированный карбидообразующими элементами, —молибденом, вольфрамом, ванадием, ниобием — более устойчив против разупрочнения при отпуске. [c.16] В сложнолегированной стали влияние элементов, растворенных в феррите, на его прочность может быть велико даже после нормализации и отжига. В улучшенной конструкционной стали значение пределов пропорциональности и текучести при определенном сочетании легирующих элементов может быть удвоено по сравнению с нормализованным и утроено против отожженного состояния. При этом легированный феррит сохраняет еще высокую пластичность и вязкость. [c.16] Роль легированного феррита в упрочнении стали возрастает, если сталь имеет неравновесную структуру (после закалки и отпуска) и содержит малое количество углерода. При повышении содержания в стали углерода роль легированного феррита в повышении прочности становится меньше и важное значение приобретают степень дисперсности, количество, форма и распределение фаз. [c.16] Предел прочности стали, как и ее твердость в низко- и среднеотпущенном состоянии, определяется в основном содержанием углерода и от легирующих элементов практически не зависит. Коэффициент упрочнения после низкого отпуска также практически не зависит от легирования и определяется содержанием углерода в твердом растворе. [c.16] Легирование снижает критическую температуру хрупкости структур сорбита и троостита. Отрицательное влияние на свойства низко- и среднеотпущенной стали оказывают структурно-свободный феррит и остаточный аустенит. [c.16] Структурно-свободный феррит, обычно располагающийся по границам зерен, вызывает значительное падение ударной вязкости, что наблюдается даже в высоко-отнущеиной стали. [c.16] Остаточный аустенит, содержащийся в структуре закаленной и низко- или среднеотпущенной, а также в изотермически закаленной стали в виде неравновесной фазы, понижает ее твердость, прочность, магнитное насыщение, магнитную проницаемость и повышает пластичность и коэрцитивную силу. Кроме того, остаточный аустенит, полученный при закалке стали, вызывает значительное повышение критической температуры хрупкости после высокого отпуска. [c.16] Влияние остаточного аустенита на свойства стали зависит не только от количества. но и от степени его дисперсности. [c.16] Разложение остаточного аустенита в игольчатый троостит при отпуске 200° С или превращение его в мартенсит при глубоком охлаждении до отпуска приводит соответственно к повышению предела текучести. [c.16] При одинаковом исходном количестве остаточного аустенита лучшими характеристиками прочности обладает структура игольчатого троостита, полученного после отпуска при 300—325° С. [c.16] В присутствии марганца карбид железа РедС сильно обогащается марганцем. Содержание марганца в карбиде железа определяется количеством марганца и углерода в стали. В низко-углеродистой стали содержание марганца в карбиде железа значительно выше, чем в высокоуглеродистой стали. Обычно марганец в карбидах и в твердом растворе распределен в отношении I 4. Марганец повышает устойчивость аустенита в перлитной и в промежуточной областях увеличивает степень его переохлаждения увеличивает межпластинчатое расстояние н перлите понижает температуру мартенситного превращения увеличивает прокаливаемость стали за счет снижения критической скорости закалки стабилизирует аустенит повыш аст механические свойства стали, особенно упругие свойства обладает незначительной склонностью к обезуглероживанию. [c.17] Повышает точку и понижает точки Л 3 и Л, точку перлитного эвтектоидного превращения сдвигает влево. [c.17] До 7% снижает точки Л4 и а затем повышает точку А повышает температуру перлитного эвтектоидного превращения перлитное превращение независимо от явлений перегрева и переохлаждения протекает в некотором интервале температур. [c.18] Вернуться к основной статье