Закалка изотермическая (бейнитная)

Различают также следующие виды закалки ступенчатая, изотермическая (бейнитная), с самоотпуском, с обработкой холодом. [c.441]

Изотермической (бейнитной) называется закалка стали с охлаждением в среде с температурой выше начала мартенситного превращения Мн, изотермической выдержкой до полного или неполного превращения аустенита и последующим охлаждением с целью получения тонкопластинчатой структуры бейнита или бейнита с мартенситом. Схема изотермической закалки представлена на рис. 9.7. [c.441]

В необходимых случаях для получения закаленного слоя производят поверхностную на глубину 1,5—4 мм или изотермическую закалку. Изотермическую закалку производят в соляной ванне или другой жидкости при температуре 570—670 К с последующей выдержкой до получения бейнитной структуры. Ее можно получить и без термообработки за счет комплексного легирования чугуна никелем и молибденом. [c.146]

Диаграммы изотермического распада аустенита в низкоуглеродистых слаболегированных сталях характеризуются сильно развитой областью промежуточного, бейнитного превращения (рис. 295,6). При закалке в масле, [c.378]

Очень выгодно улучшаемые конструкционные легированные стали подвергать изотермической закалке, которая создает в изделиях бейнитную структуру, отличаюш,уюся высокой прочностью и ударной вязкостью. [c.337]

Напряжения, вызываемые превращением, лучше всего можно снять в том случае, если во всей массе закаливаемого инструмента одновременно начнется и будет протекать превращение в интервале температур мартенситного превращения. Проще всего это можно осуществить так изделие, нагретое до аустенитного состояния, помещают в среду (в соляную ванну) с несколько более высокой температурой, чем температура М , и выдерживают до тех пор, пока температуры поверхности и сердцевины изделия не выравняются. Однако температуру ЛГя все сечение изделия одновременно проходит при очень медленном охлаждении (на воздухе). Такая термическая обработка носит название ступенчатой закалки. Любую инструментальную сталь, для которой инкубационный период бейнитного превращения велик (см. диаграммы изотермических превращений), можно легко подвергать при термической обработке ступенчатой закалкой при этом твердость стали не снижается. [c.143]

Нелегированные стали большой твердости. У этих сталей содержание углерода составляет 0,8—1,3%. В соответствии с венгерским стандартом MSZ их обозначение SS—S13. Устойчивость аустенита довольно мала в температурном интервале как перлитных, так я бейнитных превращений (рис. 162, 163). С повышением содержания углерода температурная область бейнитного превращения понижается, как показано на рис., 164, на диаграммах изотермических превращений инструментальных сталей S8 и S11. Прокаливаемость нелегированных инструментальных сталей сравнительно мала прутки диаметром 8—12 мм могут прокаливаться в воде (табл. 57). При охлаждении в воде возникают довольно большие внутренние напряжения, которые уменьшают предел прочности на изгиб. При закалке в масле глубина прокаливаемости минимальная. На поверхности закаленных в воде деталей диаметром 15—30 мм возникает закаленный слой удовлетворительной толщины. На поверхности деталей, имеющих диаметр более 30 мм, закаленный слой слишком тонкий. Такой слой не может выдержать без смятия даже давлений средней величины. С увеличением содержания углерода глубина закаленного слоя не увеличивается, однако растет твердость сердцевины (рис, 165). В этом большую роль играет температура закал- [c.175]

Пластическая деформация аустенита, близкая по величине к внутренней деформации в околошовной зоне при сварке (0,7—1,8%), практически не снижает его устойчивости в температурной области бейнитного превращения ни в изотермических условиях, ни при непрерывном охлаждении (даже в тех случаях, когда скорости охлаждения ниже критической скорости закалки ш/г). [c.24]

Структура стали после закалки — мартенсит и остаточный аусте-нит, а структура сталей с 0,6%С содержит еще и избыточные карбиды. Стали, содержащие вольфрам и кремний, чувствительны к обезуглероживанию, что требует защиты при нагреве под закалку. Как указывалось, для этих сталей целесообразно проводить изотермическую закалку с выдержкой выше температуры Мп для получения основной бейнитной структуры. Изотермическую закалку проводят для улучшения вязкости, пластичности и уменьшения деформации. После отпуска, который чаще всего выполняют на твердость НЦС 50—52, получается трооститная структура. [c.106]

Зависимость содержания углерода в аустените от оптимальной температуры изотермической закалки с выдержкой в бейнитной области приведена в табл. 3.3.59. [c.550]

Применение изотермической закалки для получения в структуре верхнего и нижнего бейнита целесообразно только для отливок из чугуна, имеющего шаровидную форму графита. Из чугунов с бейнитной структурой металлической основы в последнее время изготовляют тяжелонагруженные детали зубчатых зацеплений, при работе которых смазочный материал засоряется абразивом. [c.641]

Austempered du tile iron — Высокопрочный чугун после изотермической закалки с выдержкой в бейнитной области. Умеренно легированный чугун с шаровидным графитом, который подвергнут изотермической закалке на бейнит для получения высокой прочности при достаточной пластичности. [c.896]

На диаграмме изотермического превращения переохлажденного аустенита для легированной низкоуглеродистой (0,20—0,25% С) стали (рис. 52, б) бейнитное превращение в отличие от стали высокоуглеродистой (рис. 52, г) идет быстрее перлитпого и область бейнитного превращения смещена влево. Если в первом случае бейнитное превращение может быть реализовано лишь путем изотермической закалки, то во втором случае оно может быть получено и при охлаждении с определешюй скоростью. [c.58]

Для крупных штампов холодного деформирования из сталей 6Х6ВЗМФС, 8Х4В2С2МФ и др. полная изотермическая закалка неприемлема из-за высокой устойчивости аустеиита в бейнитной области я необходимости очень длительных [c.731]

При охлаждении изделий больших размеров, изготовленных из легированных сталей, в которых уравновешивание напряжений не может быть разрешимо еще до начала бейнитного превращения, тем-йературу соляной ванны назначают, исходя из самого раннего момента окончания бейнитного превращения. Продолжительность выдержки совпадает с продолжительностью бейнитного превращения (рис. 147). Результатом такой изотермической (бейнитиой) закалки является образование по всему сечению детали бейнитной структуры, которая обладает достаточной твердостью и прочностью, но в то же время более вязкая, чем мартенсит. [c.165]

Инструментальные стали повышенной прокаливаемости. С увеличением числа легирующих компонентов прокаливаемость стали значительно увеличивается. У сталей с добавками Сг—Ni—Мо—Сг— Ni—Мо—(W)—V аустенитная структура стабильнее, чем у сталей, рассмотренных выше. Как в перлитной, так и в бейнитной областях значительно возрастает ин1субационный период превращения аустенита (рис. 152). Эти стали при закалке можно охлаждать в масле и изотермическим путем (в горячих ваннах). Твердость, получаемая при закалке, зависит от содержания углерода (рис. 153). Имея меньшую твердость, эти стали хорошо сопротивляются в холодном состоянии контактным нагрузкам и являются достаточно вязкими. [c.168]

В интервале температур бейиитных превращений 300—200° С время превращения является самым коротким. Поэтому может случиться, что во время охлаждения начнется также и бейнитное превращение. Однако продолжительность бейнитного превращения достаточно велика (см. рис. 190) и оно практически не успевает закончиться. Поэтому в целях дальнейшего уменьшения напряжений можно применять изотермическую закалку, например короткук> (30—40 мин) или более продолжительную (3—6 ч). [c.212]

В инструментах достаточно больших размеров (480—600 мм), изготовленных из этих сталей, после охлаждения на воздухе (охлаждение сжатым воздухом) возникает, по крайней мере, бейнитно-мар-тенситная структура. Изделия из сталей диаметром 200 мм при закалке на мартенситную структуру охлаждают в масле, а диаметром 40 мм —на воздухе. Предельно короткое время окончания бейнитного превращения в интервале температур 300—350° С составляет около 1 ч. Поэтому эти стали более всего пригодны для ступенчатой или скорее даже изотермической, другими словами, для бей-нитной закалки, которая наиболее предпочтительна, главным образом при обработке инструмента большого размера. Возникающий таким образом так называемый нижний бейнит не хрупок и его вязкие свойства не отличаются от вязких свойств сталей, содержащих Сг—Ni—Мо, закаленных на мартенсит, а затем подвергшихся отпуску. Однако возникающий при медленном охлаждении инструментов с большими сечениями верхний бейнит вреден с точки зрения стойкости инструмента, подвергнутого высокому отпуску. [c.238]

Аустенитная фаза теплостойких инструментальных сталей с 5% Сг достаточно устойчива в интервале температур между перлитными и бейнитными превращениями. Наличие молибдена увеличивает инкубационный период превращения аустенита в интервале температур перлитных превращений. Это хорошо видно на диаграмме изотермического превращения инструментальной стали марки KI2 (рис. 197, а). Вследствие меньшего содержания углерода в этой стали температура начала мартенситного превращения выше, чем у штам-повых инструментальных сталей (с большим содержанием углерода), предназначенных для холодной деформации, В соответствии с диаграммой непрерывных изотермических превращений (рис. 197, б) в интервале температур бейнитных превращений это превращение ria-чинается раньше, чем перлитное. Время критического охлаждения инструментальной стали марки К12 следующее =340 с, 50 % м -=13 000 с, п = 42 ООО с. Это означает, что эти стали в довольно высокой степени прокаливаются при закалке на воздухе (диаметр изделий 150—200 мм) и в масле (диаметр изделий 400—600 мм). По границам зерен при температуре от 900 до 430° С можно наблюдать опережающее перлитное превращение выделение карбидов. Однако это выделение карбидов, а также образующийся при высоких температурах (свыше 400° С) бей-нит уменьшают вязкость стали. [c.243]

Высоколегированный аустенит очень стабилен главным образом в интервале температур перлитных превращений (600—500° С). В интервале температур бейнитных превращений устойчивость аустени-та намногр меньше. Это хорошо видно на примере стали марки W3, содержащей 2,5% Сг и 4,5% W, на диаграммах изотермических (рис. 211, а) и непрерывных (рис. 211,6) превращений. Количество бейнита и температура начала превращения возрастают с замедлением скорости охлаждения. В структуре стали возникает все больше верхнего бейнита. Для образования чисто мартенситной структуры необходимое время критического охлаждения (f ) составляет всего 5— 20 с, 5оо/ только 34 с, однако п=23 000 с. Поэтому структура таких сталей—в основном инструментов больших размеров—при закалке мол ет становиться вместо мартенситной бейнитной и даже могут встречаться эвтектоидные выделения. К сожалению, при обычных условиях охлаждения перлитное и бейнитное превращения начинаются позже выделения значительного количества карбидов, которые обычно образуются как раз по границам зерен. Вследствие этого снижается содержание легирукзщих компонентов в твердом растворе (см. табл. 114) и резко ухудшаются вязкие свойства стали. [c.266]

Счедует обратить вни.мание на то, что при расположении и форме кривой изотермического превращения, как на фиг. 148, а, превращение игольчатого троостита может происходить пр 1 непрерывном охлаждении (обычной закалке) лишь вслед за трооститным (см. кривую 5), н особой критической точки для игольчатого троостита в этом случае не должно получиться. Это (бейнитное) превращение в чистом виде может получиться лишь в то.м случае, если быстро охладить сталь ниже перегиба С-образной кривой (по крнсым 8 и 9) и затем выдерживать изотермически при какой-нибудь температуре переохлаждения в области игольчатого тро-остита. [c.222]

Если длина ступеньки , находящейся в температурном интервале бейнитного прев)ращения, больше времени изотермического распада аустенита, то операцию термообработки называют изотермической или бейнитной закалкой (рис. 159). Бейнитное превращение является пром ежуточным между перлитным и мартенситным (см. 38). Сталь со структурой нижнего бейнита по механическим свойствам ближе к закаленной на мартенсит, чем к стали с перлитной структурой. При бейнитном превращении происходит мартенситная у—>-а-перестройка. По способу практического осуществления рассматриваемый процесс мало отличается от ступенчатой закалки. Поэтому его относят к закалке с полиморфным превращением. [c.274]

Добавки кремния в стали, обрабатываемые на высокую прочность (в отличие от среднепрочных сталей), весьма полезны, так как за счет кремния можно несколько уменьшить содержание углерода (при низком отпуске 200—300°С кремний тормозит падение прочности). Для сталей, подвергаемых изотермической закалке, кремний является наиболее важным легирующим элементом. Изотермическая закалка высокопрочных содержащих кремний сталей обеспечивает высокую вязкость стали и пониженную чувствительность ее к надрезу. Л. М. Певзнер [12] и другими исследователями было показано, что благотворная роль кремния заключается в усилении перераспределения углерода в аустеннте перед -бейнитным превращением, что приводит к образованию менее углеродистых (более вязких игольчатых структур и повышенного количества остаточного аустенита. [c.12]

Диаграмма изотермического распада аустенита в низкоуглеродистых слаболегированных сталях характеризуется сильноразвитой областью промежуточного, бейнитного превращения (см. фиг. 262, б). При закалке в масле, интенсивность охлаждения в котором достаточна для получения высокой твердости в поверхностном цементованном слое, сердцевина претерпевает бейнитное превращение и получает заметное упрочнение. [c.271]

В зависимости от полноты воздействия термической обработки чугуна на деталь (отливку) закалка может быть объемной или поверхностной, В зависимости от режима охлавдения различают закалку при непрерывном охлавдении и ступенчатую, или изотермическую, закалку. В первом случае обычно получается мартенситная структура, во втором - бейнитная. Неполной закалкой называют такой режим, который обеспечивает формирование микроструктуры металлической основы, состоящей как из продуктов закалки (мартенсита, бейнита), так и из перлита и феррита. [c.702]

Изотермическая закалка. Особенностью изотермической закалки (см. подразд. 3.3.4) является превращение аз стенита в бейнит (промежуточное превращение аустенита между перлитным и мартенситным превращением) при постоянной температуре. Это достигается за счет закалки чугуна начиная с температуры аустенизации до температуры 500-250 °С, при которых не может проходить ни перлитное, ни мартенситное превращение. Охлаждение и выдержка чугуна проводятся, как правило, в расплавах солей и щелочей, хотя после быстрого охлаждения чугуна до требуемой температуры последующую изотермическую выдержку можно проводить в электрических или газовых термических печах. Режим изотермической закалки задается температурой и временем выдержки при аустенизации металлической основы и температурой и временем изотермической вьщержки при бейнитном превращении. Каждый из указанных параметров существенно влияет на конечную структуру бейнита и свойства изотермически закаленного бейнитного чугуна. Различают верхний (к350 °С) и нижний (<350 °С) бейнит. [c.704]

При получении бейнитных структур посредством изотермической закалки не рекомендуется превышать содержание марганца и молибдена (если нет необходимости существенно повысить прокаливаемость) более 0,35 %, так как эти элементы сегрегируют на границах зерен, замедляют бейнитное превращение и образуют карбиды или (из нераспавшегося аустенита) мартенсит, что в итоге снижает вязкость и пластичность чугуна. Остаточный аустенит на границах зерен снижает также и прочность чугуна. [c.704]

Исследование кинетики промежуточного превращения переохлажденного аустенита. Строгое определение степени изотермического превращения аустенита в бейнит магнитным методом затруднено рядом причин. Па промежуточных стадиях распада образец в общем случае состоит из феррита, в той или иной степени пересыщенного углеродом, карбидов и аустенита, обогащенного углеродом. По мере развития превращения объемное содержание фаз и их химический состав изменяются, следовательно, изменяется и их намагниченность. В легированных сталях бейнитное превращение не доходит до конца и остается некоторое количество непревра-щенного аустенита. Часть этого аустенита может превратиться в мартенсит при охлаждении после окончания выдержки при температуре превращения. Все это затрудняет выбор и изготовление эталона. Часто в качестве последнего применяют образец, подвергнутый закалке и отпуску при тем- [c.160]

На рис. 72, по данным М. П. Брауна и др. [181], приведены диаграммы анизотермического превращения для стали 35ХГНВ, построенные экспериментальным путем (в) и по результатам расчета (б) на основе диаграммы изотермического превращения (а). Сравнение расчетной и экспериментальной диаграмм анизотермического превращения выявляет весьма большую разницу в значениях длительностей инкубационного периода, критической скорости закалки и температур начала и конца бейнитного превращения. [c.139]

Влияние пластической деформации на устойчивость аустенита при температурах бейнитного иревращения в условиях сварки, изотермической закалки и низкотемпературной термомеханической обработки [c.172]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...