Углерод Содержание в мартенсите после

В работе [14] для стали 40 бьшо определено содержание углерода в мартенсите после высокочастотной закалки от разных температур. При этом бьшо обнаружено, что при закалке от 800°С, когда равновесной концентрации аустенита соответствует 0,35 % С, содержание углерода в основной массе кристаллов колебалось от 0,14 % при скорости нагрева 50°С/с до 0,05 % при скорости нагрева 200°С/с. Обе эти концентрации гораздо ниже равновесной, причем в данном случае существование малоуглеродистого аустенита не может быть объяснено его образованием при более высокой температуре, поскольку температура нагрева фиксировалась. Эти данные свидетельствуют о том, что при закалке регистрировалась стадия а 7-превращения, когда карбиды не успели раствориться и в связи с этим аустенит еще не насытился углеродом. [c.10]

Содержание углерода в мартенсите после высокочастотной закалки. [c.313]

Температура закалки °С Содержание углерода в мартенсите после закалки, "/ Полнота растворения % [c.558]

Нестабильность структуры сталей, применяющихся для изготовления деталей машин, сводится к следующим возможным изменениям. В структуре углеродистых сталей с содержанием более 0,6% С, а в легированных и высоколегированных сталях и при меньшем содержании углерода после закалки может сохраняться некоторое количество остаточного аустенита (от 2—3 до 10—15% и выше). Если этот аустенит не устранен последующими термическими операциями или не переведен в высокостабильную структуру, со временем может происходить его постепенное самопроизвольное частичное превращение в мартенсит — структуру большего удельного объема. Это ведет к увеличению линейных размеров детали. Содержание остаточного аустенита после закалки может возрастать в результате перегрева, а также в случае применения горячих охлаждающих сред (хотя последний метод закалки предпочтительнее, так как значительно понижает термические внутренние напряжения). [c.406]

Обработка холодом, т. е. помещение закаленных деталей и инструмента после закалки на некоторое время в среду с отрицательной температурой — ниже Мк, основывается на том, что у таких сталей температура, отвечающая нижней мартенситной точки А1к, вследствие повышенного содержания в зтих сталях углерода, а также марганца, хрома, никеля и других элементов ниже комнатной температуры. В результате обработки холодом происходит превращение остаточного аустенита в мартенсит и, следовательно, изменяются все свойства стали, начиная от механических (твердость, прочность и пр.) и кончая магнитными. [c.250]

Положение точек начала и завершения мартенситно-го превращения зависит от содержания углерода. С увеличением количества углерода температуры и снижаются. Для эвтектоидной стали они составляют 240 и -50 °С соответственно. Если же эвтектоидную сталь охладить до комнатной температуры, то кроме мартенсита в ней будет присутствовать некоторое количества аустенита. При отсутствии немедленного дальнейшего охлаждения этот аустенит становится более устойчивым, при последующем охлаждении через некоторое время его превращение в мартенсит затруднено. Аустенит, сохраняющийся в структуре стали, называется остаточным. Небольшое количество остаточного аустенита находится в стали и после непрерывного охлаждения ниже точки М . [c.116]

Стойкость против образования трещин. Стали высокой твердости, имеющие повышенное содержание углерода в мартенсите, очень чувствительны к образованию трещин. При закалке трещины возникают при охлаждении в температурном интервале мартенситного превращения, но могут появляться и после окончания операции закалки (до проведения отпуска) вследствие перераспределения напряжений. [c.386]

Высокая температура аустенитизации не только увеличивает содержание углерода в мартенсите, но и укрупняет зерно аустени-та. Вследствие большого содержания углерода после закалки воз- [c.25]

Атомы углерода располагаются упорядоченно и занимают в тетрагональном мартенсите только места решетки [О, 0,1/2] или [1/2, 1/2, 0]. При неупорядоченном расположении атомов углерода (например, после отпуска) пространственная решетка становится кубической. Атомы углерода могут располагаться неупорядоченно (дислокации, границы двойников и т. д.). В наибольшей мере искажаются те ячейки решетки, в которых имеются атомы углерода другие же искажаются в меньшей степени, так как при максимальной концентрации С 2"/о (по массе) это соответствует 9% (ат.). Атом С располагается посредине грани только каждой пятой ячейки решетки. Содержание 9% (ат.) С означает, что на каждые 9 атомов углерода приходится 91 атом железа, которые образуют 45,5 ячеек решетки. Следовательно, 9 атомов углерода распределяются в 45,5 ячейках решетки и таким образом он встречается только в каждой пятой из них. В мартенсите же, содержащем 0,5% С, например, только в каждой 24-й ячейке решетки может быть расположен атом С. [c.102]

На рис. 99 даны кривые содержания углерода в мартенсите различных сталей в зависимости от температуры отпуска. Так, при 150° С после тепловой выдержки в течение 1 ч мартенсит содержит 0,5%, а при 200°С 0,3%С эта величина с увеличением времени отпуска существенно не изменяется (рис. 100). Распад мартенсита, диффузия атомов углерода также в сильной мере зависят от температуры. Полупериод распада мартенсита при 20° С оценивается в 10 лет, при 40° С — в 2,5 мес, при 60° С — в 3 мес, при 100° С — в 1 ч, при 160° С — в 1 мин. [c.105]

Микроструктура белых сдоев, полученных в результате различной обработки стали и чугунов, представляет собой мелкоигольчатый мартенсит и остаточный аустенит с карбидами. Дисперсность мартенсита в среднем на 2-3 балла меньше по сравнению с мартенситом обычной закалки, особенно в эвтектоидных и заэвтектоидных сталях и сталях, легированных элементами, способствующими измельчению мартенсита. Дисперсность карбидов в белых слоях в 2-3 раза больше, а размер зерна остаточного аустенита на порядок меньше, чем в стали после закалки и низкого отпуска. При этом количество остаточного аустенита в белом слое увеличивается с повышением содержания углерода в исходной стали и не зависит от способа поверхностной обработки. [c.23]

Из всех структур мартенсит имеет самую высокую твердость, зависящую от содержания углерода в стали. Чем выше содержание углерода в мартенсите, тем выше и твердость стали после закалки. Так, например, для стали с содержанием 0,4% С твердость мартенсита составляет 52—54 НКС, а для стали с содержанием углерода 1,0% —62—64 НКС. [c.22]

В мартенсит (например при деформации) и пока не производится закалка или термическая обработка. С другой стороны, они не так прочны, как закаленные хромистые стали или хромоникелевые стали с дисперсионным твердением. Стойкость зависит как от степени легирования хромом и никелем, так и от добавок (Мо, Си) и содержания углерода. Действие легирующих компонентов, а также связь между такими факторами, как содержание углерода, выделения карбида и а-фазы, обеднение хромом, выпадение зерен, ножевая коррозия после сварки, коррозионные трещины и сквозная коррозия, сенсибилизация и стабилизация подробно рассмотрены в разделах 1.III и 1. IV. [c.160]

Увеличение объема стали после закалки зависит от содержания углерода в мартенсите [c.190]

При высоком содержании углерода (цементуемый слой) устойчивость аустенита в области бейнитного превращения возрастает, и после закалки в масле аустенит превращается только в мартенсит. Вследствие сильного снижения углеродом мартенситной точки в цементуемом слое сохраняется большое количество остаточного аустенита (до 50—60% и более). Чем выше содержание углерода в цементуемом слое и температура закалки, тем больше в нем остаточного аустенита и ниже твердость. Для уменьшения остаточного аустенита до закалки применяют высокий отпуск (630—640°С) или после закалки вьшолняют обработку холодом. [c.275]

Увеличение объема стали после закалки по сравнению с исходным состоянием зависит от содержания углерода в мартенсите, % [c.200]

Обычные углеродистые инструментальные стали закаливают практически при одной и той же температуре и после одинаковой выдержки. В результате степень превращения аустенита в мартенсит одинакова в этих сталях независимо от общего содержания углерода. Поэтому и стабилизирующее действие вре- [c.53]

При втором превращении (нагрев до 200—300° С) продолжается распад мартенсита содержание углерода в пересыщенном а-растворе снижается приблизительно до 0,15%. Кроме того, одновременно происходит распад остаточного аустенита с превращением его в мартенсит отпуска. Таким образом, после второго превращения в твердом растворе (мартенсите) содержится небольшое количество углерода и в связи с этим тетрагональность решетки незначительна. [c.32]

Увеличение объема стали после закалки но сравнению с исходным тем больше, чем вьние содержание углерода в мартенсите, и составляет 1,13—1,2 % при изменении содержания углерода от 0,4 до 0,8 " о. В заэвтектоидных сталях происходит уменьн1енне o6ii MHbix изменений вследствие увеличения количества остаточного ay ienirra. [c.174]

Показано, что после лазерной обработки содержание углерода в мартенсите, плотность дислокаций и микротвердость в зове лазерного воздействия взаимосвязаны и определяются исходным состоянием стали, а также технологическими характеристиками ороцесса лазерной обработки. [c.103]

Микроструктура белых слоев, полученных в результате различной обработки стали и чугунов, представляет собой мелкоигольчатый мартенсит и остаточный аустенит с карбидами. Дисперсность мартенсита в среднем на 2—3 балла меньше по сравнению с мартенситом обычной закалки, особенно в эвтектоидных и зазвтектоидных сталях и сталях, легированных элементами, способствующими измельчению мартенсита. Дисперсность карбидов в белых слоях в 2—3 раза больше, а размер зерна остаточного аустенита на порядок меньше, чем в стали после закалки и низкого отпуска. При этом количество остаточного аустенита в белом слое увеличивается с повьпиением содержания углерода в исходной стали и не зависит от способа поверхностной обработки. Наибольшее количество остаточного аустенита наблюдается в поверхностных слоях после ФРУО, приводящей к наибольшему увеличению содержания углерода в бейом слое. [c.115]

Рис. 16. Изменение содержания углерода в мартенсите по глубине цементованного слоя стали марок 20 и 18ХГТ после цементации (при 920°С в течение 6 ч в твердом карбюризаторе) и непосредственной закалки

Х13Н4Г9, выпускаемую в виде холоднокатаной ленты, применяют при изготовлении легких высокопрочных конструкций, соединяемых точечной или роликовой электросваркой. Ввиду высокого содержания углерода другие методы сварки для этой стали неприменимы из-за возможности появления в сварных соединениях склонности к межкристаллитной коррозии, В состоянии после закалки сталь 2Х13Н4Г9 имеет аустенитную структуру, переходящую при холодной пластической деформации в мартенсит (-у-> aj). Это имеет большое значение, так как упрочнение достигается как путем наклепа, так и благодаря частичному мартенсит-ному превращению. В результате сталь в холоднокатаном состоянии сочетает высокую прочность с достаточно высокой пластичностью [31 ]. Изменение свойств некоторых нержавеющих хромомарганцовоникелевых сталей в зависимости от различных факторов показано на рис. 25—28 [28 и др.[. [c.36]

В этом случае по измеренной суммарной ширине линии дублета В и ширине линии эталона So находят величину междублетного расстояния б. За эталон принимают образец, отпущенный при такой температуре (обычно 250—275 °С), когда углерод уже выделился из мартенсита, а процесс снятия искажений решетки еще не начался. После определения расстояния б содержание углерода в мартенсите находят по графикам зависимости Дд от содержания углерода. [c.23]

При использовании графика после замера рентгенограммы определяют djn для всех линий а-излучеиия. Пользуясь шкалой d (ось ординат), на полоску плотной бумаги наносят значения djn, полученные при расчете рентгенограммы. Затем, приложив полоску к оси ординат так, чтобы нулевая отметка совпала с отметкой 1,000, передвигают ее вдоль оси абсцисс до тех пор, пока все отметки не совместятся с линиями графика. При перемещении полоски бумаги необходимо следить за тем, чтобы нулевая отметка все время перембщалась вдоль оси абсцисс и сохранял ась параллельность осей ординат. При совмещении всех отметок с линиями диаграммы будут определены индексы линий рентгенограммы (которые читаются справа), а по оси абсцисс — содержание углерода. На графике, приведенном на рис. 12, показано положение, соответствующее данным в табл. 7. В соответствии с положением, показанным на графике, в мартенсите и аустените цементованного слоя для рассмотренного выше примера содержание углерода равно 1,1%. Такое же содержание углерода найдено расчетом. [c.30]

Влияние отпуска на механические свойства. Распад мартенсита при отпуске влияет на все свойства стали. При низких температурах отпуска (до 200—250 °С) уменьшается склонность стали к хрупкому разрушению. В случае низкотемпературного отпуска твердость закаленной и отпущенной стали мало зависит от содержания в ней легирующих элементов и определяется в основном содержанием углерода в а-растворе (мартенсите). В связи с этим высокоуглеродистые стали, имеющие высокую твердость после закалки, сохраняют ее (более высокое содержание углерода в мартенсите) и после отпуска при температурах до 200— 250 °С. Прочность и вязкость стали при низких температурах отпуска несколько возрастает вследствие уменьшения макро- и микронапряжений и изменения структурного состояния. Повышение температуры отпуска от 200—250 до 500—600 °С заметно снижает твердость, временное сопротивление, предел текучести и повышает относительное удлинение, сужение (рио. 128, а) и трещиностой-кость Кхс- [c.187]

Таким образом, на начальной стадии отпуска в закаленной стали возникает весьма неоднородное структурное состояние. На этой стадии структура металла особенно сильно чувствительна к внешнему воздействию (нагрев, деформация) и к составу (содержанию углерода, поскольку количество его определяет степень пересыщенности раствора) процесс проходит через ряд промежуточных стадий возникает ряд промежуточных состояний, характеризующих большую неоднородность в стали. Весьма возможно, что в самой начальной стадии отпуска в мартенсите возникают обогащенные углеродом зоны на дефектах (гетерогенное образование зон) или в растворе (гомогенное образование за счет чисто химического взаимодействия), подобно тому как это наблюдается в алюминиевых сплавах. Однако вследствие крайней метастабильности происходит быстрый переход в другое состояние. Высокопрочная сталь (после закалки и низкого отпуска) с течением времени, особенно под воздействием нагрузок, может претерпевать ряд структурных изменений, связанных с перераспределением примесей внедрения. [c.278]

С помош,ью прецизионной методики была исследована начальная стадия микродеформации мартенсита (е Ы0 ) при достаточно низких (77° К) температурах, при которых практически исключались эффекты, связанные с диффузией углерода (Джонстон). Исследовались сплавы, содержавшие от 20 до 30% Ni и от 0,02 до 0,6% С (Мн = —35°С). Приведенные на рис. 147 результаты показывают, что пластическая деформация сплавов начинается при очень низких напряжениях и начальная часть кривой совершенно нечувствительная к содержанию углерода, которое проявляется, как это вытекает и из iPH . 147, лишь после макроскопической деформации. Старение. закаленного мартенсита при комнатной температуре (1 ч) приводило к заметному увеличению напряжения микродеформации при 77° К, тем большему, чем выше было содержание углерода в мартенсите (рис. 148). [c.336]

В некоторых сталях — углеродистых (при содержании более 0,4-0,5 % углерода) и легированных — в закаленном состоянии содержится повышенное количество остаточного аустенита — 3-12 %, а в быстрорежуш их — 35 % и более. Это объясняется тем, что температура конца мартенситного превраш,ения (М ) указанных сталей ниже О °С, а при закалке охлаждение производят только до комнатной температуры. Остаточный аустенит в закаленной стали снижает ее твердость и при постепенном самопроизвольном распаде вызывает изменение размеров изделий из этой стали. Закаленные стали, в структуре которых имеется остаточный аустенит, подвергают охлаждению до температур ниже нуля градусов. Такой процесс называют обработкой холодом. Под действием отрицательных температур остаточный аустенит превращается в мартенсит. Увеличение количества мартенсита способствует повышению твердости, улучшению магнитных характеристик стали, стабилизации размеров, повышению стойкости и усталостной прочности изделий из такой стали. Твердость после обработки холодом возрастает на 1-5 HR и более. [c.204]

Стали с углеродом подвергают низкому отпуску (200...300 °С)., Прочность после отпуска сохраняется хотя углерод ушел из раствора внедрения, упрочнение создали наночастицы карбидов. Смягчение наступит лишь с появлением и укрупнением равновесного карбида - цементита. Рекордные в этой группе - стали ВКС8 и ВКС9 (ВИАМ) [И]. Никель в них не только дает прокаливаемость, но и ослабляет хладноломкость. Остаточные (после закалки) карбиды не крупнее 0,1 мкм, и их всего 0,5 %. (Для сравнения в табл. 5.4 приведена инструментальная быстрорежущая сталь Р18 при том же содержании углерода в мартенсите в ней много карбидов крупнее 1 мкм — в результате вязкость разрушения ниже в 5 раз.) [c.340]

Классификация инструментальных сталей. Инструментальные стали как по своему составу, так и по структуре существенно отличаются от конструкционных, даже если в некоторых случаях встречаются определенные. совпадения свойств. Большинство инструментальных сталей имеет заэвтектоидную или ледебуритную, а иногда доэвтектоидную структуру некоторые имеют даже мартенситную основу с очень незначительным содержанием углерода (С<0,03%) (например, мартенситно-стареющие стали). Структура ледебуритных и заэвтектоидных инструментальных сталей после закалки и отпуска состоит из карбидов эвтектики и (или) распределенных в мартенсите вторичных карбидов. В структуре доэвтектоидных инструментальных сталей нет вторичных карбидов, а присутствуют только карбиды, получающиеся при эвтектоидных превращениях или при распаде мартенсита (при отпуске). В последние годы все щире применяют стали, закаленные на мартенсит, с очень незначительным содержанием углерода твердость этих сталей значительно увеличивают дисперсионным твердением (мартенситно-стареющие стали). [c.115]

Обработка холодом. В процессе закалки в легированных инструментальных сталях, а также в инструментальных сталях с высоким содержанием углерода наряду с мартенситом всегда присутствует остаточный аустенит. Температура Мк таких сталей значительно ниже комнатной температуры, хотя охлаждение в поопессе закалки продолжается лишь только до температуры помещени5 . Наличие остаточного аустенита не всегда и не в любых количествах является благоприятным, поэтому необходимо создать такие уСловия, при которых становится возможным превращение остаточного аустёнита в мартенсит. Наиболее простой способ, когда инструмент после закалки охлаждают (обрабатывают холодом) до температуры или близкой к ней. [c.143]

При обработке холодом до температуры —70° С довольно интенсивно продолжается мартенситное превращение, повышается твердость стали, но не изменяется состав твердого раствора и таким образом не изменяется теплостойкость. При этом образуется более равномерная структура стали, что в отдельных случаях оказывает благоприятное влияние на прочностную стойкость инструментов. Однако не следует забывать об отпуске после обработки холодом. Во Время отпуска закаленной быстрорежущей стали при низких температурах (150—350° С), таких же, как у эвтектоидных и доэвтекто-идных инструментальных сталей, начинается распад мартенсита, уменьшается содержание растворенного углерода (см. табл. 84), выделяются карбиды МвзС, уменьшаются искаженность кристаллической решетки мартенсита, внутренние напряжения и удельный объем, происходит снижение твердости на HR 3—6. Изменение твердости быстрорежущей стали R6, закаленной от различных температурах нагрева, в зависимости от температуры отпуска представлено на рис. 191. Для сравнения на рисунке показаны кривые отпуска ледебуритной инструментальной стали с 12% Сг (сталь марки К1) и эвтектоидной инструментальной стали S81. На первом и втором участках характер кривой быстрорежущей стали подобен характеру кривых нелегированной инструментальной стали, При дальнейшем увеличении температуры отпуска в быстрорежущих сталях в интервале температур 450—600° С при дальнейшем распаде твердого раствора уменьшение твердости сменяет значительное ее увеличение (рис. 192). Увеличение твердости данных быстрорежущих сталей тем больше, чем выше была температура нагрева при закалке или же чем больше легирующих компонентов растворилось в аустените. Этот процесс можно ясно наблюдать на кривых отпуска быстрорежущих сталей R6 (см. рис. 191) и RIO (рис. 193). Сначала вместо цементита появляются со все более увеличивающимся Содержанием легирующих компонентов карбиды Ме С (содержание углерода в мартенсите при 400°С не снижается), затем появляются собственные карбиды легирующих компонентов и сложные карбиды. [c.215]

Шарикоподшипниковые стали. Основной сталью является сталь ШХ15 (0,95 — 1,05 % С 1,3 — 1,65 % Сг). Заэвтектоидное содержание в ней углерода и хрома обеспечивает получение после закалки в масле и низкого отпуска высокой твердости, износостойкости, достаточной вязкости и необходимой прокаливаемости. На качество стали и срок службы подшипника вредно влияют карбидные ликвации, полосчатость, сетка, неметаллические включения. Структура стали до термической обработки — мелкозернистый перлит, после закалки и отпуска — очень мелкоигольчатый мартенсит с карбидами (NR 62—65). [c.88]

При высокотемпературном жидкостном цианирб-вании нагрев ведут до 900—950° С при этой температуре в поверхностном слое изделия содержание углерода увеличивается в большей степени, чем содержание азота. Высокотемпературному жидкостному цианированию подвергают конструкционные углеродистые и легированные стали с низким и средним содержанием углерода, что необходимо для обеспечения вязкости сердцевины. Глубина цианированного слоя обычно составляет 0,2—0,3 мм. После цианирования изделия подвергают термической обработке — закалке с нагревом до 780—860° С (с охлаждением в воде или масле в зависимости от марки стали) и низкому отпуску (150—170° С). Микроструктура цианированного изделия после закалки на поверхности — азотированный мартенсит, в переходной зоне — мартенсит и троостит и в сердцевине—троостит. Твердость поверхностного слоя после закалки составляет HR 63—65. [c.154]

Толщина цементованного слоя определяется размерами детали, условиями ее работы, содержанием углерода и легирующих элементов в стали. После цементации и последующей термической обработки требуемая структура цементованного слоя (на глубине 0,2 мм) — мелкоигольчатый мартенсит (углеродистая сталь) или мелкоигольчатый мартенсит с включениями дисперсных карбидов (легированная сталь) (рис. 98, а). Наличие в цементованном слое структурно свободных карбидов в виде сетки приводит при шлифовании к получению трещин (из-за хрупкости слоя). Кроме того, крупные включения карбидов, выходя на поверхность, могут выкрашиваться в процессе работы. Если детали работают при больших знакопеременных давлениях, в структуре цементованного слоя недопустимо наличие большого количества остаточного аустенита, который превращается в неотпущенный мартенсит, имеющий большую хрупкость. Присутствие больших количеств остаточного аустенита (более 10—15%) приводит к усталостному разрушению слоя. [c.127]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...