Сталь Диаграмма состояния железо — углерод

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗО — УГЛЕРОД [c.26]

Диаграмма состояний железо — углерод, которая будет рассмотрена в этой главе, дает основное представление о строении железоуглеродистых сплавов—сталей и чугунов. [c.159]

Свойства сплавов определяются их составом и структурой. О структуре (строении) стали и чугуна (в равновесном состоянии) можно судить по диаграмме состояния железо—углерод (рис. 1). [c.359]

Обратимся к диаграмме состояния железо — углерод, так как только из этих двух элементов состоят простейшие стали. В своих основных чертах эта диаграмма стала известной в начале XX века. Мы приведем интересующий нас участок в современном виде (рис. 124). [c.214]

Диаграмма состояния железо — углерод дает представление о строении железоуглеродистых сплавов — сталей и чугунов (рис. 4.1). Первое представление о диаграмме железо — углерод дал Д. К. Чернов, который в 1868 [c.72]

Как видно из диаграммы состояния железо—углерод (см. рис. 4.1), феррит составляет основную фазу стали. Наличие в феррите растворенного в нем марганца, усиливает металлическую связь в его кристаллической решетке, вследствие чего возрастают значения модуля Юнга (модуля продольной упругости) и модуля сдвига. [c.78]

На диаграмме состояний железо—углерод стали занимают область до 2,14% С (см. рис. 4.1). Для того чтобы при термообработке стали реализовать возможности, предоставляемые аллотропическими превращениями, ее следует нагревать до температур, при которых происходят эти превращения и обусловленные ими очень важные структурно-фазовые изменения. [c.99]

Горячую обработку давлением углеродистой стали проводят при температурах, расположенных выше линии GSK на диаграмме состояния железо — углерод. Доэвтектоидные стали при этих температурах имеют аустенитную, а заэвтектоидные — смешанную аустенито-цементитную структуру. Верхняя граница температур нагрева под обработку давлением лежит на 100—200° С 5 [c.115]

Псевдобинарная диаграмма состояний Fe—Сг—Ni—С для разреза, соответствующего 18% Сг—8% Ni, приведенная на рис. 3, а—в, дает представление о свойствах и строении сталей типа 18-8. Характерным для этой диаграммы является перемещение влево критических точек. Точке Е отвечает концентрация углерода 0,5% вместо 1,7% для диаграммы состояния железо- [c.29]

Углеродистые порошковые стали и стальные изделия могут быть получены непосредственным введением в железный порошок углерода в виде графита, сажи или чугунного порошка, а также путем науглероживания изделий в процессе спекания или цементации после спекания. Наиболее распространен метод введения в порошковую смесь графита. Однако из-за неравномерного распределения графита по объему смеси при смешивании стальные изделия в спеченном состоянии отличаются непостоянством свойств и структурных составляющих. Наиболее насыщенные углеродом микрообъемы аустенита располагаются вблизи графитовых включений, что способствует появлению в структуре спеченной стали свободного избыточного цементита и феррита в соотношениях, не соответствующих диаграмме состояния железо— углерод. [c.791]

Диаграмма состояния железо — углерод справедлива для сталей, находящихся в равновесном состоянии и при охлаждении с такими скоростями, которые достаточно малы для того, чтобы превращения могли полностью завершиться. Если эти условия не выполняются и сталь охлаждается с большей скоростью и недостаточными выдержками, то сплав оказывается в метастабильном состоянии, причем это состояние может быть различным в зависимости от скорости охлаждения. [c.59]

Строение сварного соединения углеродистой стали и упрощенная диаграмма состояния железо — углерод показаны на рис. 5.1 [12]. [c.146]

Д 6. СТАЛИ И ЧУГУНЫ Диаграмма состояния железо — углерод [c.140]

Диаграмма состояния железо — углерод построена благодаря работам многих ученых. Начало этих работ относится к 1868 г., когда Д. К- Чернов впервые установил критические точки превращений в стали при нагреве. Он указал, что при температуре примерно 700° С существует критическая точка а (Л О, ниже которой сталь не принимает закалки, как бы быстро ее ни охлаждали. Вторая критическая точка Ь (Л3) переменная и зависит от содержания углерода в стали. [c.124]

Для углеродистой стали температуры начала ковки выбирают по диаграмме состояния железо — углерод (рис. IV.5) на 150—200 ниже температуры начала плавления стали заданного химического состава (т. е. температуры соответствующей линии солидус [c.158]

Рис. 73. Температурный интервал ковки углеродистых сталей по диаграмме состояния железо — углерод (цементит)

Структурные превращения в сплавах описываются диаграммами состояния сплавов. Диаграмма состояния— это графическое изображение состояния сплава, показывающее его строение и состав в зависимости от температуры и концентрации компонентов сплава. Например, на рис. 109 представлена диаграмма состояния железо — углерод, относящаяся к сталям. На диаграмме по оси ординат откладываются температуры сплава, по оси абсцисс — содержание углерода в сплаве. Кривые линии на диаграмме означают критические температуры, при которых происходят аллотропические превращения и другие изменения в сплаве. [c.143]

Рис. 109. Диаграмма состояния железо — углерод для сталей

Правильный выбор охлаждающей среды имеет важное значение для получения нужной скорости охлаждения нагретого металла. Вследствие быстрого охлаждения, скорость которого опережает процесс внутренних превращений в металле, удается при определенных условиях получить структуру, свойственную сталям, нагретым до температур выще критических точек, лежащих на линии о5Е диаграммы состояния железо—углерод. [c.148]

Рассмотрим в качестве примера стальную часть технической диаграммы состояния железо — углерод. Сталью называют сплав Fe (99,975—98%) с С (0,025— 2%). В зависимости от аллотропии железа и количества растворенного углерода различают отдельные структурные составляющие стали [c.108]

Для лучшего усвоения диаграммы состояния железо — углерод рассмотрим процесс первичной кристаллизации (перехода из жидкого состояния в твердое) стали, содержащей 0,75% С, и чугунов, содержащих 3 4,3 и 5,75% С. [c.88]

Рнс. 61. Диаграмма состояния железо — углерод (область сталей) [c.92]

Представление о процессах, имеющих место при нагреве стали выше температур фазовых превращений, может быть получено при рассмотрении диаграммы состояния железо — углерод. [c.103]

Так, с повышением содержания углерода в стали скорость проникновения и растворимость в ней водорода, а также скорость его выделения из стали уменьшаются. Однако эта зависимость нарушается в области, заключенной между точками Асг (723° С для чистого железа, 730—735° С для стали, содержащей д6 0,5% С) и Асз (906° С для чистого железа, 874° С для стали, содержащей 0,05—0,12% С, 854° С для стали с 0,17—0,24% С и 802° С для стали с 0,42—0,5% С) диаграммы состояния железо—углерод, т. е. в области, в которой сталь представляет собой двухфазную систему, состоящую из а-железа (феррита) и у-железа (аустенита) в различных соотношениях [75]. [c.94]

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов. Основные свойства стали определяются содержанием ее главной примеси-углерода. Взаимодействие углерода с а- или у-модификациями железа приводит к образованию железоуглеродистых сплавов, различных по строению п свойствам. Построение диаграммы состояния железо-цементит (Ке — РедС) дает представление о температурных и концентрационных границах существования этих сплавов. [c.14]

Во избежание перегрева и пережога металла температура нагрева должна быть на 100—150° ниже линии солидуса по диаграмме состояния железо — углерод для углеродистых сталей. Для легированных сталей устанавливать верхний предел температуры нагрева таким образом нельзя, поскольку они более чувствительны к перегреву и пережогу. Кроме того, в процессе прошивки заготовок из легированных сталей, имеющих, как правило, высокое сопротивление деформации, температура металла сильно повышается. Это нужно учитывать, чтобы избежать образования дефектов на гильзах в виде плен и трещин и получения готовых труб с неудовлетворительными механическими свойствами. [c.23]

Основными видами термической обработки стали являются отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Температуру нагрева стали при отжиге, нормализации и закалке выбирают согласно диаграмме состояния железо-углерод (см. рис. 8). [c.161]

Изучение равновесных превращений в сталях, легированных одним элементом, следовало бы производить на тройных диаграммах железо—углерод—легирующий элемент легированных двумя элементами — на четверных диаграммах и т. д. Но тройные диаграммы очень сложны, недостаточно исследованы и пользование ими на практике затруднительно. Еще более сложны четверные диаграммы. Обычно при изучении легированных сталей рассматривают двойные диаграммы состояния железо — легирующий элемент и изучают влияние легирующих элементов на положение линий и точек диаграммы состояния железо — углерод. [c.30]

Температуру начала и конца горячего деформирования определяют в зависимости от температуры плавления и рекристаллизации, т.е. начальная температура должна быть ниже температуры плавления, а конечная— выше температуры рекристаллизации. Так, например, для углеродистой стали температуру начала горячего деформирования выбирают по диаграмме состояния железо — углерод (рис. 241) на 100—200° С ниже температуры начала плавления стали заданного химического состава, а температуру конца деформирования углеродистых сталей принимают на 50—100° С выше температуры рекристаллизации или определяют по эмпирической формуле н=100 (9,1—1,1С)°С, где С — содержание углерода в процентах. [c.500]

Учение об изменении внутреннего строения и физико-механических свойств сплавов в результате теплового воздействия, не исчезающих после прекращения этого воздействия, составляет теоретические основы термической обработки. Общее представление о превращениях, протекающих в железоуглеродистых сплавах в результате теплового воздействия, можно получить из диаграммы состояния железо — цементит и железо — углерод. Как в сталях, так и в чугунах всегда присутствуют кремний, марганец, фосфор, сера, а в легированных сплавах — никель, хром, молибден, медь, ванадий, титан и др. Легирующие элементы и примеси изменяют положение линий диаграммы, на которых отложены критические точки структурных превращений. Одни элементы снижают температуру превращений, а другие — повышают. Без учета влияния этих элементов невозможно правильно, пользуясь только лишь диаграммой, разработать режимы термической обработки. [c.92]

Структурные превращения металла в зоне термического влияв ия происходят в соответствии с температурой, до которой нагревается металл при сварке, и скоростью охлаждения. Участки металла, расположенные на разных расстояниях от оси сварного шва, нагреваются неодинаково. Если сопоставить кривую распределения максимальных температур с диаграммой состояния железо— углерод, позволяющей определить фазовые и структурные превращения стали с определенным содержанием углерода, то станет очевидным, что зона термического влияния неоднородна по структуре. [c.382]

Б этой работе изучаются структуры углеродистых сталей и чугунов, устанавливается связь между структурами и диаграммой состояния железо — углерод. Изучение структуры производится путем просмотра под микроскопом коллекции шлифов различных углеродистых сталей и чугунов. Условия образования структурных составляющих студент определяет по диаграмме состояния желе-ю — углерод. Марки изучаемых сталей и чугунов, травитель, увели чение приведены в табл. 10. [c.117]

Наименования структурных составляющих выносятся и соединяются с соответствующими частями рисунка стрелками. В отчете должна быть помещена диаграмма состояния железо — углерод с обозначением на ней всех фаз и структур, а также кривая охлаждения стали или чугуна и пояснения к ней. [c.118]

Температура нагрева под закалку зависит от температуры критических точек для данной стали. Последние определяются линиями GS и SK на диаграмме состояния железо-углерод (рис. 8.1). Для доэвтек- [c.235]

В 1868 г. выдаюш ийся русский металлург Д. К. Чернов установил зависимость структуры и свойств стали от ее горячей механической (ковка) и термической обработки. Чернов открыл критические температуры, при которых в стали в результате ее нагревания или охлаждения в твердом состоянии происходят фазовые превращения, существенно изменяющие структуру и свойства металла. Эти критические температуры, определенные по цветам каления металла, получили название точек Чернова. Русский ученый графически изобразил влияние углерода на положение критических точек, создав первый набросок очертания важнейших линий классической диаграммы состояния железо—углерод. Исследования полиморфизма железа, завершенные Д. К. Черновым в 1868 г., принято считать началом нового периода в развитии науки о металле, возникновением современного металловедения, изучающего взаимосвязь состава, структуры и свойств металлов и сплавов, а также их изменения при различных видах теплового, химического и механического воздействий. [c.136]

Горячую обработку давлением углеродистой стали производят при температурах выше линии GSK на диаграмме состояния железо—углерод. Доэвтектоидные стали при этих температурах имеют аустенитную структуру, а заэвтектоидные — смешанную — аустенитно-цементит-ную. Верхняя граница температур нагрева под обработку давлением лежит на 100—200° С ниже линии соли-дуса. Более высокий нагрев может привести к очень интенсивному росту зерен аустенита, которые нельзя раздробить полностью даже при последующей обработке давлением. Может также произойти оплавление и окисление границ зерен (этот неисправимый дефект называется пережогом). Нагрев до слишком высоких температур приводит к большим потерям на окалинообразо-вание. [c.33]

Углерод может находиться в равновесии с жидкой фазой и с твердыми растворами на основе железа в виде цементита (мета-стабшьное равновесие) или графита (стабильнее равновесие) в зависимости от внешних условий. Это обстоятельство определяет два варианта диаграммы состояния железо — углерод (рис. 3.4.1). Большее практическое значение имеет метастабильная диаграмма состояния. С помощью этой диаграммы объясняют не только превращения, происходящие в сталях и белых чугунах. Она является основой для выбора оптимальных режимов термообработки железоуглеродистых сплавов. [c.218]

Углерод в соответствии с диаграммой состояния железо — цементит может образовывать с железом твердый раствор а и цементит F j . Содержание цементита в сплавах можно оценивать прямо по диафамме состояния, используя дополнительную шкалу абсцисс по содержанию цементита (см. рис. 50), так как его количество в сталях пропорционально содержанию углерода. [c.152]

Согласно диаграмме состояния железо — углерод, при изменении концентрации углерода в сплаве или температуры одно состояние является более устойчивым, чем другое. Эхщи вызываются фазовые превращения, протекающие в стали. ........ [c.147]

В литом состоянии первичлый цементит образует с аустенитом ледебурит, который при горячей обработке давлением раздробляется на обособленные зерна карбидов (глобулей). При этом следует иметь в виду, что многие легирующие компоненты (Сг, Ш, Мо, А1, Т1 и др.) сужают область существования аустенита на диаграмме состояния железо — углерод и сдвигают точки 5 и в сторону меньшею содержания углерода. В связи с этим граница между заэвтектоидны-ми и доэвтектоидными легированными сталями находится при меньшем содержании углерода, чем для углеродистых сталей. Так, при содержании 4 % Сг легированная сталь эвтектоидного состава имеет 0,46% С. Следовательно, сталь, содержащая 4% Сг и 0,6% С, является заэвтектоидной. Эта же сталь при содержании 1,50—1,55% С имеет ледебуритную структуру. [c.194]

Чугуны относятся к высокоуглеродистым сплавам, обладающим хорошими литейными свойствами. Граница между сталями и чугунамн на диаграмме состояния железо — углерод — начало эвтектической линии, т. е. 1,7% С. Практи- Г 7- у чески чугуны содержат от , / [c.337]

Из диаграммы состояния железо-—углерод можно видеть, что гомогенный фазовый состав сталей при высоких температурах соответствует области ужелеза или аустенита (фиг, 37). В районе этих температур и должна производиться горячая обработка давлением углеродистых и легированных сталей. [c.68]

Доэвтектоидные стали содержат более 0,02%, но менее 0,8% углерода. Структура доэвтектоид-ных сталей состоит из феррита и перлита. Рассмотрим в соответствии с диаграммой состояния железо — углерод фазовые превращения, происходящие при медленном охлаждении из аустенитной области, в доэвтектоидной стали, содержащей 0,4% С. Ш / [c.107]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...