Мартенсит распад

Нагрев при пайке термически обработанных низколегированных и углеродистых сталей в некоторых случаях приводит к отжигу, превращению остаточного аустенита в мартенсит, распаду мартенсита, к отпускной хрупкости. Поэтому при выборе температуры пайки и способа нагрева необходимо учитывать возможность развития этих процессов. [c.234]

Для снижения хрупкости закаленной стали ее подвергают отпуску. При отпуске сталь нагревается на температуры, не превышающие точку Аси чтобы не уничтожить полностью результаты предыдущей операции (закалки). Наибольшей хрупкостью обладает сталь, закаленная на мартенсит, поэтому и отпуск применяется в основном для стали, закаленной на мартенсит. Рассмотрим, каким образом нагрев стали, закаленной на мартенсит, скажется на ее структуре и свойствах. Поскольку мартенсит является пересыщенным твердым раствором, он может существовать только при достаточно низких температурах (ниже 250°С), при которых невозможна диффузия углерода. Нагрев выше 250° С приводит к развитию диффузионных процессов, вследствие чего углерод покидает решетку железа и образует карбид железа (цементит). Концентрация углерода в а-железе при этом снижается до равновесной. Таким образом, мартенсит распадается на смесь феррита с цементитом разной степени дисперсности. Дисперсность смеси зависит от температуры отпуска и тем больше, чем ниже эта температура. Аналогичные смеси получались и при закалке в результате распада аустенита, поэтому, смеси, полученные при отпуске, также носят название сорбита или троостита (отпуска). Ударная вязкость выше у отпущенной стали, цементитные включения которой имеют зернистую форму в отличие от пластинчатой у стали закаленной. [c.108]

Нагрев при пайке термически обработанных углеродистых и низколегированных сталей в некоторых случаях приводит к отжигу, превращению остаточного аустенита в мартенсит, распаду мартенсита, а также из-за роста зерен и процессов, происходящих по их границам,— к отпускной хрупкости поэтому при выборе температуры пайки и способа нагрева необходимо учитывать возможность развития этих процессов. [c.322]

Распад мартенсита (первое превращение при отпуске). Мартенсит распадается в две стадии. [c.196]

В последнее время выдвинуто предположение, но которому развитие отпускной хрупкости вызывается неравномерностью распада пересыщенного твердого раствора углерода в а-железе (в отпущенном мартенсите). Распад протекает при этих температурах наиболее полно (почти до конца) по границам зерен, в результате чего появляется резкое различие между прочностью пограничных слоев зерна и телом самого зерна. В этом случае менее прочные приграничные слои начинают играть роль концентратов напряжения, что и приводит к хрупкому разрушению. При увеличении длительности отпуска или при повышении температуры степень распада а-раствора должна выравниваться по зерну, а вязкость стали восстанавливаться. [c.279]

При очень быстром охлаждении (охлаждение в воде) не происходит ни одного из этих превращений, и аустенит превращается в м а р-т е н с и т. Мартенсит отличается от аустенита тем, что атомы железа в нем сгруппированы так же, какие альфа-железе (в аустените — как в гамма-железе). При мартенситном превращении происходит перестройка в расположении атомов железа, а атомы углерода остаются растворенными в нем. Значит, мартенсит—не смесь, как перлит, сорбит или троостит, а, подобно аустениту, твердый раствор. Мартенсит магнитен, весьма тверд и обладает очень низкой ударной вязкостью. При нагреве мартенсит распадается и образует либо троостит (если нагрев производился до температур около 400°), либо сорбит (500—650°), либо перлит (около 700°). [c.44]

За исключением случая чистых металлов продукты мартенситной структуры нестабильны. Даже при относительно низких температурах отпуска мартенсит распадается с образованием стабильных структур путем зарождения и роста. [c.80]

Для работы в этих условиях изделия из никелевой стали нормализуют при 900 С (ф. 448/1). В результате получается грубозернистая мартенситная структура, для измельчения которой применяют повторную аустенизацию при 790 С. Сталь охлаждают или в воде (ф. 448/2), или на воздухе. В последнем случае из-за высокой температуры Мн в мартенситных иглах, образующихся в начале превращения, выпадают мелкодисперсные карбиды. После закалки сталь отпускают при 565—580 С в течение нескольких часов. В процессе нагрева до температуры отпуска мартенсит распадается полностью. Выделение происходит как в объеме, так и на границах мартенситных игл и первичных аустенитных зерен (ф. 448/3, 4). Как было отмечено, первые участки аустенита образуются вблизи цементитных частиц в процессе отпуска при температуре около 500 С (ф. 448/4). С повышением температуры аустенитные области растут и коли- [c.48]

Требуемые механические свойства быстрорежущих сталей могут быть получены только при правильном выборе режима отпуска. В процессе нагрева до температуры отпуска сначала распадается только мартенсит. Распад начинается с выделения е-карбида, а затем появляется цементит последний был обнаружен в быстрорежущей стали № 210 после отпуска при 350° С (ф. 469/6). [c.56]

V — превращение аустенит мартенсит и распад остаточного аустенита с образованием бейнита [c.253]

Мартенсит [Л1, Ре (С)] возникает в начальной стадии распада аустенита и является пересыщенным твердым раствором С в а-Ре. Эту структуру можно получить при охлаждении стали со скоростью 180°С и более в 1 сек (см рис. 8.6). Мартенсит содержит столько же С, сколько его находилось в аустените. [c.95]

Превращение аустенита в мартенсит состоит в изменении вида решетки твердого раствора без его распада. При больших скоростях С охлаждения аустенита кристаллическая решетка у-Ре перестраивается в кристаллическую решетку а-Ре, однако С не успевает ее покинуть. [c.95]

Находящийся в решетке у-Ре в том же количестве, что и в аустените, С существенно искажает решетку, ибо а-Ре практически его не растворяет. Поэтому мартенсит обладает повышенной прочностью, твердостью и хрупкостью. Мартенсит магнитен и отличается игольчатым строением (рис. 8,7,а). Он неустойчив и способен к самопроизвольному распаду (особенно при повышенных температурах). [c.95]

Изменения свойств стали при закалке являются результатом образования неравновесных структур мартенсита, тростита, сорбита. Закалка основана на фазовых превращениях при нагреве и охлаждении. Быстрое охлаждение стали при закалке предотвращает превращение аустенита в перлит, вследствие чего и образуется одна из промежуточных структур распада аустенита мартенсит, тростит или сорбит. Применяя различные охладители при закалке, можно подобрать определенную скорость охлаждения, необходимую для получения требуемых структуры и свойств. [c.118]

В закаленных сталях происходит распад остаточного аустенита, превращающегося в мелкоигольчатый мартенсит деформации. [c.309]

При очень большой скорости охлаждения З/з диффузионный распад аустенита становится вообще невозможным и при охлаждении ниже точки Мн идет мартенситное превращение. Структура стали мартенсит и остаточный аустенит (М+А<,сг),а после обработки холодом - мартенсит (М). [c.55]

Применительно, например, к углеродистым инструментальным сталям закалка с низким отпуском обеспечивает высокие твердость и износостойкость, сохраняя структуру мартенсита отпуска. Для среднеуглеродистых сталей закалка со средним отпуском дает максимальную упругость и достаточную твердость, что необходимо для рессор, пружин, деревообрабатывающего инструмента. При среднем отпуске мартенсит распадается на зернистую дисперсную ферритоцементитную смесь (троостит). Закалка с высоким отпуском для среднеуглеродистых сталей обеспечивает еще большее приближение к равновесному состоянию и получение более грубой зернистой ферритоцементитной смеси (сорбит), [c.489]

Высокая твердость и, следовательно, высокая износостойкость сталей (см. табл. 40), относящихся к этой группе, являются результатом протекающего в процессе закалки мартенситного превращения. Эти стали содержат в себе главным образом карбиды цемен-титного типа (МезС), поэтому их твердость сохраняется только до низких температур нагрева, так как мартенсит распадается уже при температуре отпуска 20,0—300° С. Вязкость же является результатом низкого содержания углерода (0,46—0,75%) и соответственно этому ограниченной прокаливаемости, т. е. вязкость зависит от содержания углерода. Вязкость сталей, содержащих 0,45—0,55% С, является удовлетворительной даже при твердости HR 52—54. Однако твердость сталей с содержанием более 0,55% С составляет уже HR 57—62 и, таким образом, вязкость их меньше. Вязкость более твердых сталей можно увеличить также путем повыщения температуры отпуска, однако это сопровождается понижением твердости. При достижении соответствующей вязкости в структуре стали не наблюдается карбидной сетки. [c.166]

У высоколегированных сталей, при большом содержании углерода, сильно выражена способность к самозакаливанию, а у низколегированных малоуглеродистых — слабее ввиду большей стойкости аустенитовых зерен против превращения их в перлит. В легированной стали (инструментальной), содержащей вольфрам, молибден, ванадий, карбиды сохраняют свою твердость до температуры 500—600 °С, а в углеродистой стали мартенсит распадается уже при температуре 200—240 °С, с этим связано резкое падение твердости углеродистых сталей. Высокая красностойкость является очень ценным свойством легированных сталей, при отсутствии которой режущий инструмент теряет режущую способность. Вольфрам и ванадий образуют прочные карбиды, затрудняющие рост зерна при нагреве и уменьшающие склонность к перегреву. Ванадий увеличивает красностойкость и повышает эффект вторичной твердости при отпуске. [c.86]

При шлифовании металлов и сплавов, склонных к структурным и фазовым превращениям, превалирующее влияние на образование остаточных напряжений оказывает тепловой фактор. Под действием высоких температур в тонком поверхностном слое происходят превращения, обусловленные объемными изменениями металла. Мартенситная структура, которая обычно формируется при закалке, имеет максимальный удельный объем и атомную решетку объемно-центрированного куба, Аустенитная структура более плотная, она обладает наименьшим объемом и атомной решеткой гранецентрированного куба. Если деталь после закалки имела мартенситную структуру, то после шлифования под действием высоких температур в тонком поверхностном слое мартенсит распадается на трооститосорбит-ную структуру и увеличивается содержание аустенита. Образование разнообъемных структур в поверхностном слое вызывает изменение микротвердости и появление больших растягивающих напряжений. [c.82]

И мартенсит, и аустенит при комнатной температуре мало устойчивы. Со временем они распадаются. Этот распад ускоряется при нагреве. Аустенит превращается в мартенсит, а мартенсит распадается с выделением мелких кристаллов цементита. При повышении температуры происходит коалес-ценция и сфероидизация кристаллов цементита. [c.447]

Как при сварке в термоупрочненном, так и отожженном состоянии старение в зоне термического влияния происходит там, где нагрев достигал температур 480—540 °С. В тех случаях ЗТВ, где температура была 650 °С, мартенсит распадается на феррнт и обогащенный никелем и, следовательно, стабильный аустенит. При охлаждении до комнатной температуры эти структурные составляющие сохраняются и не претерпевают изменений в результате старения после сварки. [c.299]

При отпуске мартенсит распадается, выделяются очень мелкодисперсные карбиды, которые придают мартенситу темную окраску после травления. В результате отпуска при 400 С выделяется, по-видимому, цементит. В структуре возникает зернистый рельеф (ф. 477/1). Твердость падает до 771 HV (рис. 95). На микрофтографии 477/2 показаны изменения в структуре после отпуска при 500° С по сравнению с микрофотографией 477/1. Вся матрица травится равномерно, что, очевидно, обусловлено наличием очень мелкодисперсных выделений. Крупные карбиды имеют вид темных линий, а маленькие светлые области соответствуют непревращенному аустениту. Твердость увеличивается до 830 HV. Однородная темная структура без светлых областей остаточного аустенита возникает в результате отпуска при 550° С (ф. 477/3). В этом образце твердость повышается до 888 HV благодаря развитию процессов вторичного твердения. Очевидно, при этом выделяются очень мелкодисперсные карбиды ванадия. [c.58]

При низких температурах отпуска в мартенсите средне- и высокоуглеродистой стали образуется е-кар-бид с гексагональной решеткой (вероятно, Feg ), а в мартенсите низкоуглеродистой стали — цементит Feg . Мартенсит распадается в две стадии. На первой стадии распада, протекающего ниже 150 °С, на границе кристаллов мартенсита и в районе дефектов строения, [c.147]

Высокий отпуск выполняется при температурах 500-650"С. В процессе высокого отпуска мартенсит распадается с образованием структуры сорбита отпуска. Эта структура обеспечивает лучшее сочетание прочности и пластичности стали. В сорбите отпуска цементит приобретает зернистую форму в отличии от сорбита, полученного после нормализации, в котором цементит имеет пластинчатое строение. Благодаря этому существенно повышается ударная вязкость при одинаковой или даже более высокой твердости посравнениюс нормализованной сталью. Применяется этот вид отпуска для деталей из конструкционных стсшей, работающих при ударных нагрузках. [c.82]

Однако, если сваривается среднелегированная сталь с повышенным содержанием углерода, то даже при многослойной сварке короткими участками практически не удается избежать закалки металла околонювпой зоны на мартенсит, так как длительность распада аустенита значительно больше, чем время пребывания металла при температурах выше температур мартенситного превращения в процессе сварки. [c.244]

Наличие хрома в сталях в связи с замедлением процессов распада у —а значительно снижает критические скорости охлаждения. Поэтому мартенсит в результате бездиффузион-ного превращения аусте-нита в хромистых сталях [c.259]

Закалка — нагрев выше критической точки Ас с последующим быстрым охлаждением. При медленном охлаждении аус-тенит распадается на феррит+цементит при Аг. С увеличением скорости охлаждения превращение происходит при более низких температурах. Феррито-цементитная смесь по мере снижения Аг1 становится все более мелкодисперсной и твердой. Если же скорость охлаждения была так велика и переохлаждение было так значительно, что выделение цементита и феррита не произошло, то и распада твердого раствора не происходит, а аустеннт (у-тведрый раствор) превращается в мартенсит (шересыщенный твердый раствор углерода в а-железс). Неполная закалка — термическая операция, при которой нагрев проводят до температуры, лежащей выше Ас, но ниже Ас и в структуре стали сохраняется доэвтектоидный феррит (заэвтек-тоидный цементит). [c.231]

Не следует думать, что ниже 80°С вовсе не происходит распада мартенсита. При этих температурах протекают те же превращения, связанные с выделением карбида, но весьма медленно. Так, в мартенсите закаленной ста/iH с 1,357о С за 40 мес. выдержки при 20°С содержание углерода уменьшилось до 1,02%. Изучение превращений при низкой температуре (ниже 150°С), проведенное Г. В. Курдюмовым и др., показало, что малая скорость диффузии углерода при этих температурах накладывает своеобразный отпечаток на этот процесс. [c.272]

На начальной стадии распада мартенсита в легированных сталях образу-61СЯ е-карбнд, имеющий тот же состав (по легирующим элементам), что и мартенсит (показано С. 3. Бокштейном На этой стадии отпуска влияние [c.358]

Из диаграммы видно, что критическая точка А, лежит при 700°С и Лз при 800 С. Перлито-троститный распад (при 500—700°С) в этой стали отсутствует, и аусте-нит может превратиться или в бей-нит (в районе 450—300°С), или н мартенсит—при быстром непрерывном охлаждении. Температурный интервал мартенситного превраще ния находится приблизительно в следующих пределах начала (точка Мя) 370°С, конец (точка Л1к) 250°С. Высокое положение точки Мк способствует образованию в этой стали в закаленном состоянии лишь небольщого количества остаточного [c.382]

При очень большой скорости охлаждения нерлитньп распад ау-стенита становится вообще невозможным и тогда аустеипт переохлаждается до точки уИ , и превращается в мартенсит (кривая V,- па [c.181]

Все легированные стали, особенно содержащие карбидообразующие элементы, после отпуска при одинаковых сравниваемых температурах обладают более высокой твердостью, чем углеродистые стали (рис. 122, а), что связаг 0 с замедлением распада мартенсита, образованием и коагуляцией карбидов. В сталях, содержащих большое количество таких элементов, как хром, вольфрам или молибден, в результате отпуска при высоких температурах (500—600 °С) наблюдается даже повышение прочности и твердости, связанное с выделением в мартенсите частиц специальных карбидов, повы-и1ающих сопротивление пластической деформации (рис. 122, а). [c.188]

Высокий отпуск ( низкий отжиг- ). После горячей механической обработки сталь чаще имеет мелкое зерно и удовлетворительную микроструктуру, поэтому не требуется фазовой перекристаллизации (отжига). Но вследствие ускоренного охлаждения после прокатки или другой горячей обработки легированные стали имеют неравновесную структуру сорбит, троостит, бейпит или мартенсит и, как следствие этого, высокую твердость. Для снижения твердости на металлургических заводах сортовой прокат нодвергакгг высокому отпуску при 650—680°С (несколько ниже точки Л,). При нагреве до указанных температур происходят процессы распада маргеисита и (или) бейнита, коагуляция карбидов в троостите и в итоге снижается твердость. Углеродистые стали подвергают высокому отпуску в тех случаях, когда они предназначаются для обработки ре , апием, холодной высадки или волочения. После высокотемпературного отпуска доэвтектоидная сталь лучше обрабатывается резанием, чем после полного отжига, когда структура — обособленные участки феррита и перлита. Структурно свободный феррит налипает на кромку инструмента, ухудшает качество поверхности изделия, снижает теплоотдачу, и поэтому снижает скорость резания и стойкость п г-струмента. Для высоколегированных сталей, у которых практически не отмечается перлитного превращения (см. рис. 118, в), высокий отпуск является единственной термической обработкой, позволяющей понизить их твердость. [c.198]

В результате первого этапа распада образуется структурное состояние, называемое отпущенным мартенситом (мартенситом отпуска). Карбидные частицы в мартенсите отпуска обозначаются Ре С (или е-Ре С) и имеют гексогональную кристаллическую решетку а-фаза (твердый раствор) остается пересыщенной С и имеет тетрагональную решетку. [c.108]

Мартенсит — метастабильная фаза, для которой характерна высокая плотность дефектов кристаллической решетки, особенно дислокаций. Практически сразу после образования мартенсит начинает претерпевать превращения в направлении достижения более равновесного состояния. Этот процесс называется отпуском. Отпуск представляет собой совокупность фазовых и структурных превращений, которая включает перераспределение растворенных компонентов, распад с выделением метастабильных и стабильных фаз и перегруппировку дефектов кристаллической решетки. В зависимости от диффузионной подвижности атомов растворенного компонента отпуск может протекать при комнатной температуре и особенно ускоряется при нагреве. Отпуск возможен также в период завершения охлаждения в случае, когда скорость охлаждения замедляется. Этот процесс называется самоот-пуском. [c.496]

Низкотемпературный (низкий) отпуск проводят при нагреве до 250 С При этом снижаются закалочные макронапряжения, мартенсит закалки переводится в отпущенный мартенсит, улучшается вязкость и несколько снижается з вердость. Начальный период распада мартенсита сопровождается образованием мелких частиц карбидов в форме тонких пластинок. Закаленная сталь (0,6...1,3% С) после низкого отпуска сохраняет твердость 58.. 63 НВС, а следовательно, высокую износостойкость. Однако такое изделие (если оно не имеет в.чзкой сердцевины) не аьщерживает значительных динамических на- ру зок [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...