Нагрев Зернистость стали

Мартенсит, как мы знаем (см. параграф 24), представляет собой пресыщенный твердый раствор углерода в альфа-железе. Поэтому структура мартенсита крайне напряжена, и сталь со структурой мартенсита стремится из такого напряженного неестественного неравновесного состояния вернуться к естественному ненапряженному равновесно.му состоянию, а таким равновесным состоянием при температурах комнатных и других, меньших точки А], является структура феррито-цементитной смеси. Таким образом, мартенсит всегда при всех температурах стремится распасться на феррито-цементитную смесь. Но при температурах примерно до 200° это ему не удается слишком мала подвижность атомов при таких низких температурах. Но стоит только сталь немного нагреть (углеродистую сталь — до температуры выше 200°), как процесс распада будет происходить интенсивно. Образуется феррито-цементитная смесь. Вначале, при низких температурах (примерно до 450°), эта смесь настолько дисперсного строения, что оно неразличимо под микроскопом. Такая смесь называется, как мы знаем, трооститом (см. параграф 24). С повышением температуры происходит процесс объединения, слияния (коагуляции) отдельных мельчайших зернышек цементита — они укрупняются (см. параграф 24). При температуре свыше 450— 600° зернышки цементита достигают такого размера, что строение феррито-цементитной смеси становится отчетливо видным, правда, при довольно больших увеличениях микроскопа (1000—1500). Такую смесь мы называем сорбитом, как нам хорошо известно и это (см. параграф 24). Наконец, при еще большем повышении температуры— до 600—700° — зернышки цементита настолько укрупняются, что сорбит превращается в зернистый перлит. [c.181]

Перлитные структуры в зависимости от формы цементита могут быть пластинчатыми или зернистыми. Пластинчатые структуры образуются при превращении однородного (гомогенного) аустенита, а зернистые — неоднородного аустенита. В первом случае нагрев доэвтектоидных сталей должен производиться выше Лсд, а заэвтектоидных — выше Аст. Соответственно для получения зернистых структур нагрев должен производиться ниже Лсд (Аст). [c.152]

Нагрев заэвтектоидных сталей до температур, указанных в табл. 3, обеспечивает получение структуры зернистого перлита. Отжиг с более высоким нагревом (например, углеродистой стали ыше 800°) вызывает образование пластинчатых структур вследствие растворения большего количества карбидов и уменьшения возможных центров кристаллизации [6]. Сталь с такой структурой имеет большую твердость, хуже обрабатывается при резании [c.769]

Неполный отжиг заэвтектоидных сталей называют также сфероидизацией, так как это — основной способ получения зернистого перлита. Выше отмечали, что для получения зернистого перлита нагрев должен не на много превосходить критическую точку Аси в противном случае получается пластинчатый перлит. Структурой зернистого перлита должны обладать инструментальные стали, так как это обеспечивает хорошую обрабатываемость режущим инструментом и малую склонность к перегреву при закалке. [c.310]

Отжиг на зернистый цементит Нагрев стали до температуры несколько выше критической точки A J, длительная выдержка, медленное охлаждение до 650 С и последующее охлаждение на воздухе или циклический, несколько раз повторяющийся нагрев до температуры выше Ас1 и охлаждения ниже Дсь вновь нагрев и охлаждение и т. д. Понижение твердости и улучшение обрабатываемости инструментальной и шарикоподшипниковой стали Устранение пластинчатого и смешанного перлита и сотки цементита Зернистый цементит [c.74]

Чрезмерное превышение температуры нагрева над точкой Ас вызывает рост зерна аустепита, что ухудшает свойства стали. При неполном отжиге заэвтектоидной стали нагрев выше A i приводит практически к полной перекристаллизации. Вместе с тем (что особенно важно для заэвтектоидных сталей) неполный отжиг сохраняет зернистую форму перлита и способствует переводу пластинчатого перлита в зернистый (сфероидизация). [c.117]

Структура зернистого перлита получается лишь при том условии, если при нагреве (см. фиг. 142) до аустенитного состояния сохранились частицы нерастворенных карбидов в противном случае при получении однородного аустенита он превращается в пластинчатый перлит. Поэтому при отжиге на зернистый перлит нагрев не должен превышать температуры А т (для заэвтектоидных сталей). В доэвтектоидной стали зернистый перлит получается с большим трудом. [c.225]

При среднем отпуске производится нагрев до 350-450 °С. При этом происходит некоторое снижение твердости при значительном увеличении предела упругости и улучшении сопротивляемости действию ударных нагрузок. Структура стали представляет собой тростит отпуска, который имеет зернистое, а не пластинчатое строение. Применяется для пружин, рессор, ударного инструмента. [c.126]

Перлит может быть пластинчатым (рис. 36, /) или зернистым (рис. 36, II), что определяется тем — образовался ли он из однородного или неоднородного аустенита. В частности, в доэвтектоидной (заэвтектоидной) стали нагрев в первом случае должен быть выше Лс (Л т). а во втором ниже Ас Аст - Дисперсность как пластинчатого, так и зернистого перлита определяется температурой превращения (рис. 36, а также рис. 34). [c.47]

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]

Высокоуглеродистые инструментальные стали, содержащие более 0,65% углерода, со структурой зернистого перлита хорошо обрабатываются резанием и лучше поддаются закалке они обладают меньшей склонностью к образованию трещин и короблению. В некоторых случаях, чтобы ускорить процесс сфероидизации перлита, нагрев и охлаждение повторяют несколько раз. Такой отжиг называется маятниковым, или цикличным. При цикличном отжиге инструментальную сталь нагревают до 730—750° С и медленно охлаждают до 650° С процесс повторяют несколько раз. Все заэвтектоидные (инструментальные) стали отжигают на зернистый перлит. [c.132]

Отжигу на зернистый перлит подвергают эв-тектоидные и заэвтектоидные стали. Для отжига сталь нагревают на 20—30° выше критической точки Ас (см. рис. 54) и после выдержки при рабочей температуре в течение 3—5 часов медленно охлаждают (со скоростью 30—50° в час) до 650—600° С. В результате длительной выдержки пластинчатый перлит превращается в зернистый это явление называется сфероидизацией (округлением). Высокоуглеродистые инструментальные стали, содержащие более 0,65% углерода, со структурой зернистого перлита хорошо обрабатываются резанием и лучше поддаются закалке они обладают меньшей склонностью к образованию трещин и короблению. В некоторых случаях, чтобы ускорить процесс сфероидизации перлита, нагрев и охлаждение повторяют несколько раз. Такой отжиг называется маятниковым, или цикличным. При цикличном отжиге инструментальную сталь нагревают до 730—750° С и медленно охлаждают до 650° С процесс повторяют несколько раз. Все заэвтектоидные (инструментальные) стали отжигают на зернистый перлит. [c.111]

Высокие режущие свойства и производительность труда можно обеспечить, работая хорошо заточенным инструментом с определенными геометрическими параметрами, точными размерами, высоким качеством поверхностей режущей части. Большое влияние на качество заточки оказывает выбор шлифовального круга. Шлифовальный круг и режим заточки должны быть выбраны так, чтобы на затачиваемом инструменте в процессе заточки не создавались чрезмерные местные нагревы, которые снижают режущую способность инструмента. На инструментах из углеродистых и быстрорежущих сталей местный нагрев приводит к изменению микроструктуры пограничных слоев, снижению твердости на отдельных участках, заметных по цветам побежалости. На инструментах с пластинками из твердого сплава местный нагрев создает повышенные внутренние напряжения, что приводит к образованию трещин и повышенной склонности к выкрашиванию режущих кромок. Шлифовальные круги для заточки инструмента характеризуются материалом абразивных зерен, зернистостью, веществом связки, твердостью, структурой, формой и размерами. При заточке инструментов из быстрорежущей стали в качестве абразивного материала используется электрокорунд, а для твердосплавных инструментов — карбид кремния зеленый. Для изготовления шлифовальных кругов абразивные материалы применяются в виде зерен. Размеры зерен характеризуются зернистостью. Номер зернистости определяется размерами сторон ячеек контрольных сит. Величина зерна оказывает большое влияние на чистоту поверхности и производительность заточки. Черновая заточка инструмента производится кругами с но- [c.212]

Для заэвтектоидных сталей применяют только неполный отжиг. В этих сталях нагрев несколько выше точки Ас1 (обычно на 10—30°С) вызывает практически полную перекристаллизацию и позволяет получить зернистую форму перлита вместо пластинчатой (см. рис. 74, 2 и 3). Такой отжиг называют сфероидизацией. [c.224]

Если после проведения неполного отжига цементит остается пластинчатым, применяют так называемый циклический или маятниковый отжиг. В этом случае после нагрева выше Лс] изделие охлаждают до температуры примерно 680° С, затем вновь нагревают до 740—750° С и опять охлаждают до 680° С, повторяя циклы нагрев — охлаждение несколько раз (рис. 120,7). В результате перлит получается зернистым и сталь будет пластичной. [c.251]

Строение перлита бывает пластинчатое и зернистое, т. е. цементит в зависимости от условий нагрева стали выделяется либо в виде пластин, либо в виде зерен. Например, если заэвтектоидную сталь с 1,2% С нагреть до 900° (выше Л,, ), а затем перенести ее в другую печь, нагретую до 710°, и выдержать в ней до конца распада аустенита, получается структура пластинчатого перлита (фиг. 89). [c.110]

Если ту же сталь нагреть до 780° (ниже A . , но выше Ас ), а затем выдержать при 710° и охладить, то получится структура зернистого перлита (фиг. 90). [c.111]

Для измельчения зерна заэвтектоидных сталей достаточен нагрев только до температуры, немного превышающей критическую точку Ас1 (723°), так как при этом полностью происходит а — -[-превра-щение. Поэтому отжиг на зернистый перлит (сфероидизация) является неполным отжигом и производится нагревом до 740—760° с последующим, после выдержки, медленным охлаждением при прохождении критической точки Аг . [c.209]

Качество листов в значительной степени зависит от термической обработки. Листы, идущие в холодную штамповку, подвергаются отжигу для получения зернистого цементита. Лучшие результаты при отжиге на зернистый цементит дает нагрев выше Лс, на 40—60° с последующим медленным охлаждением (по 50°/час) до температур 650—600°. При нагреве в коробах для ускорения процесса отжига первоначально можно повысить температуру печи, снизив ее после достижения поверхностью стопы металла требуемой температуры. Для листов, получивших при холодной прокатке обжатия не ниже 30—40%, отжиг можно вести и при температурах ниже Асц (при 640—680°). Если горячая прокатка листов была закончена при ненормально высоких или низких температурах и сталь получила очень крупное зерно или строчечное строение структуры, проводится предварительная нормализация при температурах на 30—40° выше A s. Необходимо проводить нормализацию и в тех случаях, когда холодная прокатка велась с критическими обжатиями 6—15% и при низком отжиге возможен процесс рекристаллизации, сопровождающийся резким ростом зерна феррита. [c.173]

Термическая обработка валков холодной прокатки — очень длительная и ответственная операция [179]. После ковки, валки из сталей марок 9Х и 9X2 подвергаются отжигу в горячем состоянии сразу же после ковки. Режим отжига следующий нагрев до температуры 780—800°, выдержка при этой температуре в течение 8—12 час., затем медленное охлаждение (со скоростью 20° в час до гемпературы 400° и дальше по 10—15° в час). Такой режим обеспечивает получение структуры зернистого цементита и предотвращает появление флокенов. [c.288]

Рис. 102. Сталь 9Х (0,95 /(1 С 0.31% Мп 0,35 ip Si 1.56 /о Сг 0,25% Ni 0,025 /. Р и 0.024 / S). Нагрев 850 (после отжига на зернистый перлит) (Г. Н. Богачева)

В 1868 г. Д. К. Чернов установил, что для исправления крупно-зернистости стали, определяемой по излому, необходим нагрев выше точки Ь. Обычно точку Ь Чернова отождествляют с критической точкой Лсз. Однако из работ В. Д. Садовского следует, что знаменитая точка Ь, всегда соответствующая температуре перекристаллизации, исправлению крупнозернистости, в зависимости от состава и исходной структуры стали может совпадать с Лсз, а может находиться значительно, иногда на 200°С, выше Лсз. В последнем случае точка Ь соответствует температуре начала первичной рекристаллизации аустенита, а сама рекристаллизация, конечно, является следствием а упревращения. [c.157]

Нагрев заэвтекгоидных сталей до температур, указанных в табл. 2, обеспечивает получение структуры зернистого перлита. Более высокий нагрев приводит к получе- [c.1196]

Сфероидизация. Неполному отжигу подвергают заэвтектоидные углеродистые и легированные стали. Нагрев этих сталей проводят немного выше точки Асх (обычно на 10—30 °С), что вызывает практически полную перекристаллизацию и позволяет получить зернистую (сфероидальную) форму перлита вместо пластинчатой (рис. 88 и 89). Такой отжиг называют с ф е-роидизацией. Частицы цементита, не растворившегося при нагреве, или области аустенита с по- [c.163]

Степень завершения гомогенизации при сварке зависит от 7 тах, диффузионной ПОДВИЖНОСТИ элементов, времени пребывания при температурах гомогенизации и исходной макро- и микрохимической неоднородности. Максимальная степень гомогенизации соответствует участкам ОШЗ, нагреваемым до Тс, учитывая, что коэффициенты диффузии элементов увеличиваются с повышением температуры в экспоненциальной зависимости. С наибольшей скоростью гомогенизация происходит по С, с меньшей — по S, Р, Сг, Мо, Мп, Ni, W в приведенной последовательности (коэффициенты диффузии в железе при 1373 К составляют для С 10 " и для остальных элементов 10 ...10 м / ). Время пребывания при температурах гомогенизации зависит от теплового режима сварки, а также от класса применяемых сварочных материалов. Последнее связано с дополнительным нагревом ОШЗ выделяющейся теплотой затвердевания шва (аналогично их влиянию на степень оплавления ОШЗ). Степень влияния металла шва определяется Гс.мш.Чем она выше, тем при более высоких гомологических температурах происходит дополнительный нагрев ОШЗ. При переходе от сравнительно тугоплавких ферритно-перлитных сварочных материалов к более легкоплавким аусте-нитным время пребывания ОШЗ свыше 1370 К уменьшается примерно в 1,5 раза. Весьма существенно влияет исходное состояние стали. Наличие труднорастворимых крупных скоагули-рованных частиц легированного цементита и специальных карбидов, например после отжига стали на зернистый перлит, заметно снижает степень гомогенизации. [c.515]

Неполный отжиг применяется для улучшения обрабатываемости резанием и получения зернистого перлита в структуре заэвтектоид-ных сталей. Схема технологического процесса включает нагрев на [c.50]

Неполный отжиг широко применяется для за-эвтектоидных углеродистых и легированных сталей. При неполном отжиге проводится нагрев до температур немного вьппе точки Ai (на 10-30 °С), что приводит к практически полной перекристаллизации стали и получению зернистой (сфероидальной) формы перлита вместо обьшной пластинчатой. Поэтому такой отжиг называется сфе-роидизирующгш. [c.444]

П р и ы е ч а и н я Н% — микротвердосгь феррита П , Лц— соответственно перлит зернистый н пластинчатый режимы РТО 1 — оптимизированный 2— обычно принятый режим 1 для стали 40Х— нагрев до 960 С, выдержка 6 ч, закалка и масле -Ь нагрев до 760 °С, выдержка 1 ч, охлаждение с печью до 680—700 °С, выдержка 1 ч, нагрев до 770— 780 °С, Выдержка 1 ч, охлаждение с печью до 680—700 °С, выдержка 1 ч, охлаждение с печью до 300 °С, далее на воздухе режим 2 для стали 40Х — нагрев до 760 °С, выдержка 1 ч, охлаждение с печью до 680 °С, выдержка [c.156]

Процесс сфероидизации можно существенно ускорить, если исходная структура достаточно дисперсна. Например, в стали с 1 % С зернистый перлит можно получить отжигом при 700 °С за 1—2 ч из бейнита по сравнению с 10—15 ч при исходной перлитной структуре [337]. Успешно измельчается микроструктура сталей при термоциклировании (см. разд. 3) и [338—342] . Однако необходимо отметить, что наиболее мелкозернистую микроструктуру при термоциклировании можно получить, если дополнительно использовать скоростной нагрев [339, 340]. В стали 40ХФ при многократном индукционном нагреве со скоростью 215 С/с и последующей закалке зерно аустенита измельчается с 45 до 2 мкм [339]. [c.225]

Классической быстрорежущей сталью является сталь Р18. Она хорошо обрабатывается, в частности, отжиг ее дает стабильные результаты, но требует значительного времени и точного соблюдения температурного режима. Поэтому для первых экспериментов по влиянию ТЦО на снижение твердости быстрорежущей стали была вы-брана сталь Р18. С этой целью были отлиты образцы размеров 10X30X200 мм, твердость (НВ) стали 534Q—5780 МПа, Структура литой стали Р18 приведена на рис. 2.8, а. В результате проведенного исследования установлено, что оптимальным режимом ТЦО литой стали PIS является 5-кратный нагрев со скоростью 40—50 °С/мин до 820—850 °С с последующим охлаждением со скоростью 100 °С/мин (на воздухе) до 600—650 °С Окончательное охлаждение до комнатной температуры — на воздухе. При ТЦО происходит полный распад ледебуритной структуры с формированием структуры зернистого перлита. На рис. 2.8, б приведена структура литой быстрорежущей стали Р18 после ТЦО- Изменение твердости в процессе ТЦО литой быстрорежущей стали Р18 показано в табл. 3.27. [c.117]

Высокий отпуск выполняют в интервале температур 500— 690° С. Такой нагрев стали при отпуске сопровождается образованием структуры сорбита отпуска — ферритоцементитной смеси средней дисперсности, зернистого строения. [c.123]

Для заэвтектоидных сталей неполный отжиг, как правило, применяется вместо полного отжига. В этих сталях нагрев выше точки вызывает практически полную перекристаллизацию. Вместе с тем (что особенно важно для заэвтектоидных сталей) неполный отжиг позволяет получить зернистую форму перлита вместо пластинчатой (рис. 139). Такой отжиг называют также сфероиди-зацией. [c.209]

Образование аустенита при нагреве подчиняется общим законам вторичной кристаллизации, изложенным в теории сплавов. Зерна аустенита возникают на поверхностях раздела феррита и цементита и внутри зерен перлита. Число возникающих зерен аустенита (в связи с тем что этот процесс является диффузионным) зависит от температуры перенагрева чем она выше, тем больше образуется зерен. Поэтому на практике нагрев стали производят несколько выше температур фазовых превращений (на 30—50°). На процесс образования зерен аустенита оказывает влияние также величина и форма цементита в перлите. Чем меньше величина пластинок или зерен цементита, тем быстрее протекает процесс образования зерен аустенита. В пластинчатом перлите скорость образования зерен аустенита больше, чем в зернистом. [c.172]

Для получения зернистой формы цементита применяют сфероидизирующий отжиг. Этому виду отжига подвергают заэвтекто-идную сталь—углеродистую и легированную. При сфероидизирую-щем отжиге сталь нагревают до температуры выше точки Ас длительно выдерживают при этой температуре и затем медленно охлаждают до температуры, соответствующей точке Л г,. Вследствие невысокой температуры нагрева в стали наряду с аустенитом сохраняется большое число центров кристаллизации, которые способствуют образованию зернистой формы перлита (цементита). Заэвтектоидная сталь со структурой зернистого перлита (цементита) имеет по сравнению с отожженной сталью с пластинчатым перлитом меньшую твердость, большую вязкость и лучшую обрабатываемость резанием. При наличии в стали цементитной сеткн сфероидизирующему отжигу, так же как и при неполном отжиге, предшествует нагрев до температуры выше точки Лс и охлаждение на воздухе (нормализация). [c.182]

Предварительная термическая обработка состоит Б отжиге на зернистый перлит или высоком отпуске на сорбит. Некоторую особенность представляет лишь предварительная обработка проката из быстрорежущих сталей, предназначенного для волочения отжиг при температуре 860° с медленным охлаждением (10—207час) до температуры 760°, выдержка при этой температуре 5 час., медленное охлаждение (10—20°/час) до температуры 680°. После такого отжига производится так называемый карбидный отпуск нагрев до температуры 760° и после выдержки в течение 1 часа охлаждение в воде. Смысл карбидного отпуска состоит в том, чтобы часть мелких карбидов, располагающихся по границам зерен, растворить в феррите и быстрым охлаждением удержать их в растворе. Быстрорежущая сталь, подвергнутая карбидному отпуску, выдерживает более значительные обжатия, чем не подвергнутая этому отпуску. [c.227]

Эффективность операции полугорячей калибровки достигается при соблюдении равномерности и постоянства температуры нагрева исходных заготовок, а также при их качественной смазке. Нагрев заготовок производится в индукционных печах методического действия до температуры, при которой в стали сохраняется структура зернистого перлита, полученного после отжига. Для отожженной заэвтектоидной хромистой стали типа ШХ15 перлитное превращение начнется при температуре 730°, поэтому температура нагрева под калибровку не должна превышать 700—720°. Чем уже температурный интервал калибровки, тем выше при прочих равных условиях точность получаемых заготовок. Ввиду простоты штамповочной операции, тре- [c.139]

Для получения надлежащего эффекта от введения в технологию операции полугорячей калибровки, особое внимание должно быть уделено равномерности и постоянству температуры нагрева исходных заготовок, а также обеспечению условий их качественной смазки. Нагрев заготовок производится в индукционных печах методического действия до температуры, при которой в стали сохраняется структура зернистого перлита, полученного после отжига. Для отожженной заэвтектоидной хромистой стали типа ШХ15 перлитное превращение (Ас,) начинается при температуре 730°, поэтому температура нагрева под калибровку не должна превышать 700—720°. Чем уже температурный интервал калибровки, тем, при прочих равных условиях, выше точность получаемых заготовок. Ввиду простоты штамповочной операции, требующей одного рабочего хода пресса, интервал калибровочных температур находится обычно в пределах 30—50°, а с введением автоматизации подачи заготовок в штампы, может быть еще более сужен. [c.95]

Карбиды в структуре закаленной стали должны иметь зернистую форму. Присутствие в структуре заэвтектоидных сталей карбидов в виде сетки вызывает резкое снижение вязкости закаленной сталя и приводит к скалыванию режущих кромок инструмента. Поэтому в качестве предварительной обработки применяется отжиг инструментальных сталей на зернистый цементит. При наличии сетки цементита проводится до отжига процесс нормализации с нагревом выше точки А. ст и охлаждением на воздухе. Ускоренное охлаждение не дает возможности выделиться избыточной фазе (цементит-иой сетке). Отжиг на зернистый цементит необходимо проводить в определенном интервале температур. Стали марок У9, У12, Х05. X, 9ХС, В1, ХГ, ХВГ отжигаются при температуре 760—810° с охлаждением со скоростью 50°/час. до температуры 600°. Для стали марки X (ШХ15) полезно охлаждение задержать при температуре 700° на 4—6 час. Нагрев при отжиге выше и ниже указанных тем ператур приводит к образованию пластинчатого перлита. При загрузке печи садкой весом 10—20 т средняя скорость нагрева можеа быть принята равной 100°/час. Время выдержки зависит от быстроты выравнивания температуры загрузки поданным завода Электросталь , для садки весом 10—20 т время выдержки составляет соответственно 8—12 час. [c.236]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...