Скорость закалки критическая нагрева

Мартенсит стали — пересыщенный метастабильный твердый раствор внедрения углерода в а-Ре с искаженной кристаллической решеткой, получаемый при скорости охлаждения 150...200°С/с. Минимальную скорость охлаждения, при которой весь аустенит переохлаждается и превращается в мартенсит, называют критической скоростью закалки. При нагреве мартенсит переходит в более устойчивые структуры троостит, сорбит и перлит. [c.154]

Полная закалка осуществляется при нагреве стали выше линии GSE. После охлаждения с критической скоростью закалки у всех углеродистых сталей образуется структура мартенсита. [c.118]

Неполная закалка осуществляется при нагреве стали ниже линии 08Е, но выше Р8К- В результате охлаждения с критической скоростью закалки в доэвтектоидных сталях образуется структура феррита и мартенсита, а в заэвтектоидных — мартенсита и вторичного цементита. [c.119]

Таким образом, строение поперечного сечения образца после индукционной закалки состоит из трех зон с существенно различными свойствами поверхностной зоны глубиной до 2,5 — 3 мм при средней твердости = 4,9 ГПа, переходной зоны шириной до 1 мм с твердостью = 2,75 ГПа. Формированию такой сильно неоднородной структуры способствуют как достаточно высокие скорости охлаждения на поверхности образца, обеспечивающие образование в поверхностном слое бездиффузионных и промежуточных структур распада аустенита, так и значительный градиент температур по сечению образца, возникающий при высокочастотном индукционном нагреве. При этом температура только поверхностного слоя выше критической температуры тогда как все остальное сечение прогревалось до меньших температур, а скорость охлаждения этих слоев металла была, очевидно, существенно меньше критической скорости закалки исследованных сталей. [c.180]

При дальнейшем увеличении скорости охлаждения до 3600 в минуту и больше наряду с трооститом при ещё более низких температурах появляется новая структура, отличающаяся игольчатым строением и называемая мартенситом. При некоторой скорости охлаждения (критической) остаётся один мартенсит, являющийся характерной структурой закалённой стали (фиг. 13, см, вклейку). Таким образом, под закалкой подразумевается термическая операция, состоящая из нагрева стали выше Ас с последующим охлаждением со [c.326]

Устойчивость переохлажденного аустенита повышается, а критическая скорость закалки уменьшается только при том условии, если легируюш,ие элементы растворены в аустените. Если легирующие элементы находятся в виде избыточных частиц карбидов, то они не повышают устойчивость аустенита и могут ее уменьшить, так как карбиды служат готовыми зародышами, облегчающими распад аустенита. Карбиды титана, ниобия и ванадия при нормально принятом нагреве под закалку обычно не растворяются в аустените и понижают прокаливаемость. Сильно влияет на прокали-ваемость величина зерна аустенита, В углеродистой стали при укрупнении зерна от балла 6 до балла 1—2 (см. рис. И I) глубина закаленного слоя возрастает в 2—3 раза, поэтому увеличение температуры и длительности нагрева повышают прокаливаемость. Легирующие элементы, находящиеся в виде карбидов, не только создают дополнительные центры, способствующие распаду аустенита, но и измельчают его зерно, что также увеличивает критическую скорость закалки и уменьшает прокаливаемость. [c.207]

Механические свойства стали обыкновенного качества могут быть значительно повышены, а порог хладноломкости понижен закалкой в воде с прокатного нагрева. Закалку проводят сразу по выходе сортового проката (различные профили, прутки, листы и трубы и др.) из клети прокатного стана. Охлаждение осуществляют в специальных устройствах с форсунками — спрейерами, в которых вода подается под высоким давлением, что обеспечивает интенсивное охлаждение. i Низкоуглеродистые стали СтЗ, Ст4 и другие обладают малой устойчивостью переохлажденного аустенита (высокой критической скоростью закалки), поэтому после закалки мартенсит не образуется. [c.257]

Поверхностная закалка изделий, в отличие от объемной, позволяет упрочнять только поверхностный слой на определенную глубину. Ее можно проводить двумя способами. По первому способу нагревают только поверхностный слой, который затем закаливают при охлаждении. При втором способе нагревают все изделие, но при закалке охлаждают только поверхностный слой со скоростью больше критической. [c.134]

После нагрева под закалку сталь необходимо охладить со скоростью выше критической, чтобы произошло превращение аустенита в мартенсит. [c.144]

Закалка является основным видом упрочняющей термической обработки сталей и чугунов. При закалке детали нагревают выше критических температур, а затем охлаждают со скоростью, превышающей критическую. Под критической скоростью закалки понимают минимальную скорость охлаждения, обеспечивающую бездиффузионное превращение аустенита в мартенсит. Это позволяет получить неравновесную структуру с высокой твердостью, износостойкостью и прочностью. После закалки стали обычно следует отпуск, позволяющий снять термические напряжения и оптимизировать ее свойства. [c.51]

Положение критических точек у железоуглеродистых сплавов зависит не только от содержания в них углерода, но и от скорости их охлаждения, а у специальных сталей и чугунов — также и от содержания в них легирующих элементов. Чем больше скорость охлаждения, тем ниже температуры критических точек чугуна и стали. Поэтому для каждой марки стали температуры критических точек устанавливают при определенной скорости охлаждения (с помощью специальных приборов— дилатометров). Скорость же нагрева на положение критических точек практически не оказывает влияния, за исключением весьма больших скоростей (например, при нагреве стали под поверхностную закалку токами высокой частоты весьма большие скорости нагрева приводят к сильному повышению температуры критических точек). [c.183]

Закалка — самый распространенный и в то же время наиболее сложный вид термической обработки, так как она протекает при очень больших скоростях охлаждения, что приводит к образованию значительных внутренних напряжений. При закалке стали нагревают до температуры получения структуры аустенита (выше критических точек или ), выдерживают некоторое время при этой температуре, а затем быстро охлаждают в воде, масле, растворах солей, кислот, щелочей, на воздухе и в других средах, а также с помощью металлических плит. Охлаждение чаще всего применяют в целях повышения твердости и прочности стальных изделий. Максимальная твердость при этом достигается за счет получения структуры мартенсита. Закаливанию подвергают валы, шестерни, пружины, штампы, зубила, резцы, фрезы и др. Закалка с последующим отпуском позволяет изменять свойства стали в широком диапазоне. [c.193]

Закалка. Эти сплавы обладают широким интервалом гомогенности ( 420-600 °С), что позволяет снизить жесткие требования к температуре закалки (табл. 16.47) и совмещать нагрев под закалку с нагревом для горячей обработки давлением. Относительно малая критическая скорость охлаждения (около 5 °С/с) позволяет проводить охлаждение при закалке тонкостенных полуфабрикатов (толщиной до 10 мм) не в воде, а на воздухе. [c.675]

Если высоколегированные инструментальные стали используют не как теплостойкие, а только как износостойкие, температуру закалки понижают (см. рис. 6.28, область 2), сохраняя некоторое количество вторичных карбидов нерастворенными. При такой закалке температура нагрева достаточно высокая (900 — 1000 °С). Это связано с влиянием легирующих элементов на критические температуры стали (см. гл. 4) и с малой скоростью диффузии легирующих элементов в твердом растворе. [c.181]

Таблица 9. Значения критических скоростей закалки и идеальных критических диаметров, обеспечивающих при сквозном нагреве бесконечных цилиндров и пластин объемно-поверхностную закалку на глубину 0,15 от диаметра к. .и толщины

Для того чтобы глобулярный графит был окружен перлитом (а не ферритом, как обычно), необходимо при СТЦО в интервале температур 620 —800 —810 С предусмотреть, чтобы скорость охлаждений была больше скорости нагревов, но не более критической скорости закалки. На рис. 2.34, а и г приведены структуры ферритного ВЧ [c.68]

Закалка с подстуживанием осуществляется путем нагрева до температуры на 50—100° выше точки А , выдержки при этой температуре с последующим замедленным охлаждением (подстуживанием) до температуры, близкой к А з, и дальнейшим охлаждением со скоростью выше критической. [c.542]

Закалка производится для повышения твердости, износостойкости и предела упругости. При закалке сталь нагревают выше критических точек и, затем быстро охлаждают. В зависимости от скорости охлаждения различают резкую или сильную закалку — на мартенсит, и умеренную — на троостит. Для закалки углеродистых сталей на мартенсит применяют охлаждение в воде, на троостит — в масле. [c.103]

Действительная скорость охлаждения неодинакова по сечению детали и убывает от периферии к центру при этом может оказаться, что в центре действительная скорость закалки будет меньше критической. В этом случае сердцевина детали не получит мартенситной структуры и твердость ее окажется пониженной. Таким образом, на глубину закалки будут оказывать влияние величина действительной скорости закалки и химический состав стали, поскольку критическая скорость закалки меняется в зависимости от марки стали (см. раздел Легированные стали и сплавы ). Существенное влияние оказывает на прокаливаемость также величина зерна в стали, а следовательно, и влияющие на нее факторы, т. е. температура и длительность нагрева. [c.106]

При закалке доэвтектоидные стали, имеющие в равновесном состоянии структуру феррит+перлит, нагревают до температуры выше точки Ас , т. е. выше линии 08, для получения аустенита во всем сечении изделия. В результате охлаждения в воде — со скоростью выше критической [у р) — аустенит превращается в мартенсит. Этот пример — пример полной закалки. [c.89]

Выбор температуры закалки. Температура нагрева при закалке стали зависит от ее химического состава, В доэвтектоидных сталях, нагреваемых на 30—50°С выше линии Лсз (рис. 28), получается аустенит, при последующем охлаждении, превышающем критическую скорость закалки, он преобразуется в мартенсит. Такую закалку называют полной. При нагреве этой стали до температуры в интервале Лсз — Ас1 в структуре мартенсита сохраняется часть оставшегося при закалке феррита, снижающего твердость закаленной стали. Такую закалку называют неполной. Для закалки заэвтектоидной стали наилучшей температурой является нагрев на 30—50 °С выше линии Лсь В этом случае в стали сохраняется цементит и при нагреве, и при охлаждении, а это способствует повышению твердости, так как твердость цементита больше, чем твердость мартенсита. Нагрев заэвтектоидной стали до температуры выше линии ЗЕ излишний, так как твердость при этом меньше, чем при [c.79]

Закаливаемость и прокаливаемость стали. Закаливаемость зависит от содержания в стали углерода. Чем больше углерода в стали, тем она лучше закаливается. Сталь с очень низким содержанием углерода (менее 0,3%) не закаливается. Прокаливаемость стали характеризуется ее способностью закаливаться на определенную глубину. Это очень важное свойство закаленной стали. При сквозной прокаливаемости все сечение закаливаемой детали приобретает однородную структуру непосредственно после закалки и отпуска. При малой прокаливаемости структуры слоев, лежащих ближе к поверхности, и внутренних слоев резко различаются внутренние слои намного мягче и прочность их ниже прочности закаленных слоев. Прокаливаемость зависит от критической скорости закалки. На глубину закалки влияют температура нагрева и закалочная среда. Условились закаленными считать слои, в которых содержание мартенсита не менее 50%. [c.80]

Выбор температуры закалки. Температура нагрева стали для закалки зависит в основном от химического состава стали. При закалке доэвтектоидных сталей нагрев следует вести до температуры на 30—50° выше точки А (рис. 55). В этом случае сталь имеет структуру однородного аустенита, который при последующем охлаждении со скоростью, превышающей критическую скорость закалки, превращается в мартенсит. Такая закалка называется полной. При нагреве доэвтектоидной стали до температур — Л з в структуре мартенсита сохраняется некоторое количество оставшегося после закалки феррита, снижающего твердость закаленной стали. Такая закалка называется неполной. Для заэвтектоидной стали наилучшая температура закалки — на 20—30° выше А , т. е. неполная закалка. В этом случае сохранение цементита при нагреве и охлаждении будет способствовать повышению твердости, так как твердость цементита больше твердости мартенсита. Нагревать заэвтектоидную сталь до температуры выше Л не следует, так как твердость получается меньшей, чем при закалке с температуры выше [c.113]

Эвтектоидные и заэвтектоидные стали нагревают перед закалкой на 30—50° выше точки Ас,, выдерживают при данной температуре и затем охлаждают со скоростью больше критической. Для этих сталей применяют неполную закалку. В структуре эвтектоидной стали после [c.117]

Неполная закалка—после закалки получается недостаточная твердость. Этот дефект образуется либо в результате недогрева перед закалкой (например, при нагреве доэвтектоидной стали ниже Асд), либо в результате охлаждения со скоростью, меньшей критической (см. рис. 118, скорость v ). Этот дефект устраняется повторной закалкой с правильным режимом. [c.200]

Выбор температуры закалки. Температура нагрева стали перед закалкой зависит в основном от химического состава стали. При закалке доэвтектоидных сталей нагрев следует вести до температуры, лежащей на 30—50° выше точки Асз (фиг. 58). В этом случае сталь имеет структуру однородного аустенита, который при последующем охлаждении со скоростью, превышающей критическую скорость закалки, превращается в мартенсит. Такая закалка называется полной. При нагреве доэвтектоидной стали до температур, лежащих в интервале Ас]—Асз, в структуре мартенсита сохраняется некоторое количество оставшегося после закалки феррита, снижающего твердость закаленной стали. Такая закалка называется неполной. Для заэвтектоидной стали наилучшая температура закалки-—на 20—30° выше Аси т. е. [c.137]

Величина критической скорости закалки неодинакова для разных сталей и зависит от устойчивости аустенита. Чем больше его устойчивость (а следовательно, чем правее расположены линии превращений на диаграмме изотермического распада аустенита), тем меньше критическая скорость закалки. Углеродистые стали имеют высокую критическую скорость закалки (800—200 град сек). Наименьшей величиной критической скорости обладает эвтектоидная сталь. Чем крупнее зерно аустенита и чем больше его однородность (т. е. чем выше температура нагрева), тем выше устойчивость переохлажденного аустенита и меньше критическая скорость закалки. [c.194]

Выбор температуры закалки. Доэвтектоидные стали надо нагревать до температуры на 30—50 С выше точки А (рис. 141). В этом случае сталь с исходной структурой перлит + феррит при нагреве получает аустенитную структуру, которая при последующем охлаждении со скоростью выше критической превратится в мартенсит [c.212]

Значение критической скорости закалки неодинаково для разных сталей и зависит от устойчивости аустенита, определяемой составом стали. Чем больше его устойчивость, тем меньше критическая скорость закалки. Углеродистые стали имеют высокую критическую скорость закалки (800—200 "С/с), Паименьшая критическая скорость закалки у эвтектоидиой стали. Чем крупнее зерно аустенита и чем он однороднее (т, е. чем в[,пие температура нагрева), тем больше устойчивость переохлажденного аустенита и меньше его крп1 ическая скорость закалки. [c.182]

Закалка заключается в нагреве стали на 30—50 С выше Ас для до-эвгектоидшлх сталей или на 30—50 °С выше A i для заэвтектоидных сталей, выдержке для завершения фазовых превращений и последующем охлаждении со скоростью выше критической (рис. 127). Для углеродистых сталей это охлаждение проводят чаще в воде, а для легированных — в масле или других средах. Закалка не является окончательной операцией термической обработки. Чтобы уменьшить хрупкость и напряжения, вызванные закалкой, и получить требуемые механические свойства, сталь после закалки подвергают отпуску. [c.199]

Повышение температуры нагрева под закалку (или увеличение длительности нагрева) приводит к растворению карбидов, укрун-нению зерна и гомогенизации аустенита. Это способствует нош.ннению устойчивости переохлажденного аустенита, особенно и р шоне температур перлитного превращения, и уменьшению критической скорости закалки и увеличению нрокаливаемости стали. Однако чрезмерное повышение температуры нагрева для закалки увеличивает количество остаточного аустенита (рис. 128, в), что снижает твердость стали (рис. 128, б), приводит к сильному росту зерна и увеличению деформации обрабатываемых изделий. [c.202]

Легирующие элеме 1ты (кроме кобальта) уменьщают критическую скорость закалки. Поэтому некоторые легированные стали в результате охлаждения на воздухе приобретают структуру мартенсита. Увеличивается закати-ваемость и прокаливаемость сталей. Особенно сильно увеличивает прокати-вае.мость молибден. Карбидообразующие элементы упелггчивают прокати-ваемость только в том слу чае, если они при нагреве растворяются в аустените, иначе прокаливаемость будет даже ухудшаться. [c.90]

Эффективность применения указанных технологических приемов для сглаживания электрохимической гетерогенности сварного соединения во многом зависит от способности основного металла и релаксации остаточных напряжений. В этом направлении представляются весьма перспективными малоуглеродистые стали мар-тенситного класса, обладающие высокой прочностью, пластичностью и ударной вязкостью, например, сталь 07ХЗГНМ (0,1% С 3,0% Сг 0,8—1,2% Ni 0,3—0,35% Мо). Малоуглеродистый мартенсит этой стали имеет тонкую субмикроструктуру, состоящую из пакетов параллельных пластин с высокой плотностью дислокаций, обеспечивающей высокие прочностные характеристики (о з = 1150 МПа, 00,2 = 900 МПа). Однако низкое содержание углерода (от 0,05 до 0,1%) обусловливает сохранение подвижности значительной доли дислокаций, образующихся в процессе у -> а-превращения, и облегчает релаксацию напряжений путем микропластических деформаций. Релаксации напряжений способствует высокая температура начала мартенситного превращения (480 °С и выше). Сталь имеет низкую критическую скорость закалки. Она закаливается с прокатного нагрева, сохраняя при этом высокие технологические свойства (б = 20%, = [c.220]

Процесс охлаждения после нагрева должен быть очень интенсивным, так как критическая скорость закалки стали 55ПП равна 1000—2000°1сек, что в 5—7 раз выше, чем для стали 45. [c.250]

В случаях, когда сталь при закалке охлаждается с несколько меньшей скоростью, чем критическая, между парами линий появляется фон или так называемое внутреннее размытие линий. Это объясняется тем, что вследствие пониженного содержания углерода тетрагональность мартенсита (в некоторой части его объема) уменьшена. При недостаточной выдержке стали при температуре нагрева под закалку сталь не успевает перейти полностью в равновесное состояние, т. е. в такое состояние, при котором углерод равномерно распределен по всему объему аустенита. Кроме фона между парными линиями (внутреннее размытие), появляется также размытие внеиших сторон линий (внешнее размытие). [c.26]

При закалке доэвтектоидные стали (в основном это конструкционные стали) нагревают до температуры на 30—50 °С выше температур, соответствующих критическим точкам Асд (линия 08, рис. 49). При этих температурах исходная ферритоперлитная структура сталей превращается в аустенит, а после охлаждения со скоростью, большей критической (150—200 °С), образуется мартенсит. Мартенсит — основная структурная составляющая закаленной стали представляет собой перенасыщенный твердый раствор внедрения углерода в а-железо. В большинстве случаев стремятся получить именно эту структуру, так как сталь, закаленная на мартенсит, обладает высокой твердостью (51,5—66 НЕСз или 600—700 НВ), повышенной прочностью и сопротивляемостью изнашиванию, но низкой вязкостью. Мартенсит имеет форму тонких игл-пластин, разделяющих аустенитное зерно на несколько частей. Чем мельче зерна аустенита, тем мельче иглы мартенсита. [c.253]

Закалка — термическая обработка — заключается в нагреве стали до температуры выше критической (Лд для доэвтекто-ндной и Л1—для заэвтектоидной сталей) и. ш температуры растворения избыточных фаз, в выдержке и пос. едую[цем охлаждении со скоростью, превышающей критическую (рис. 131). Закалка не является окончательной операцией термической обработки. Чтобы уменьц]ить хрупкость и напряжения, вызванные закалкой, и получить требуемые механические свойства, сталь после закалки обязательно подвергают отпуску. [c.200]

В качестве примера можно привести сталь, содержащую 2% ванадия. Карбиды ванадия очень плохо растворяются в аустените. При нагреве под закалку до 950° С карбиды не растворяются. В результате критическая скорость закалки повысится вдвое, а прокаливаемость понизится. Если же температуру нагрева увеличить до 1100° С, то карибды растворяются и прокаливаемость увеличится. [c.163]

Выбор температуры закалки. Температура нагрева при закалке стали зависит от ее химического состава. В доэвтек-тоидных сталях, нагрев производится на 30-50 °С выше точек А з (рис. 4.4). При этом образуется аустенит, который при последующем охлаждении со скоростью выше критической, превращается в мартенсит. Такую закалку называют полной. При нагреве доэвтектоидной стали до температуры в интервале А з - А в структуре мартенсита сохраняется часть оставшегося при закалке феррита, снижающего твердость закаленной стали. Такую закалку называют неполной. Для закалки заэвтектоидной стали наилучшей температурой является нагрев на 30-50 °С выше А ,, т.е. неполная закалка (рис. 4.4). В этом случае в стали сохраняется цементит и при нагреве, и при охлаждении, а это способствует повышению твердости, так как твердость цементита больше, чем твердость мартенсита. Нагрев заэвтектоидной стали до температуры выше точек (полная закалка) является излишним, так как твердость при этом меньше, чем при закалки выше A j. Кроме того, при охлаждении после нагрева до более высоких температур могут возникнуть большие внутренние напряжения. [c.122]

Критическая скорость закалки зависит от скорости роста перлитного зерна и числа зарождающихся центров. На скорость роста перлитных зерен не влияет ни однородность аустенита, ни веяичина его зерна. Число центров кристаллизации перлитных зерен, наоборот, находится в зависимости от однородности аустенита и величины его зерна, а следовательно, от технологии выплавки и переработки стали (раскисления, гомогенизации и т. п.), от температуры нагрева под закалку и длительности выдержки при этой температуре. [c.93]

Твердость в закаленном состоянии (на мартенсит) определяется содержанием углерода (рис, 8), причем более интенсивное охлагкдение (сверх критической скорости охлаждения) ведет к некоторому повышению твердости. Закалка с нагревом ТВЧ дает более высокую твердость, чем объемная закалка, так как в первом случае больше скорости охлаждения (эф )ект внутренней холодной массы металла). [c.18]

Низкая прокаливаемость сохраняется при нагреве в определенном интервале температур. Процесс охлаждения после нагрева должен быть интенсивным, так как критическая скорость закалки стали 55ПП равна 1000—2000° С/с, что в 5—7 раз выше, чем у стали 45. [c.87]

Выбор температуры закалки. Температура нагрева стали для за-калйи зависит в основном от химического состава стали. При закалке доэвтектоидных сталей нагрев следует вести до те.мпературы на 30—50° выше точки Асъ (рис. 41). В этом случае сталь имеет структуру однородного аустенита, который при последующем охлаждении со скоростью, превышающей критическую скорость закалки, превращается в мартенсит. Такая закалка называется полной. [c.134]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...