Аустенит превращения при отпуск

При значительном содержании карбидообразующих элементов и образовании специальных карбидов изменяется характер фазовых превращений при отпуске стали. Выделение специальных карбидов происходит при довольно высокой температуре (около 500—600° С) до этой температуры остаточный аустенит и мартенсит сохраняются, хотя мартенсит вследствие выделения метастабильного цементита теряет определенное количество С. После выделения специальных карбидов из мартенсита и аустенита при высоких температурах отпуска аустенит при охлаждении претерпевает карбидное превращение. Это вызывает [c.170]

До содержания около 50% повышает, а при более высоком понижает точку Ас , повышает точку Лс,. Повышает температуру рекристаллизаций и магнитного превращения (точку Кюри) феррита. Уменьшает способность аустенита к переохлаждению, повышает скорость превращения аустенита. Уменьшает количество остаточного аустенита в закаленной стали повышает температуру мартенситного превращения. При отпуске закаленные кобальтовые стали снижают твердость медленнее, чем углеродистые. Кобальт повышает коэффициент диффузии углерода в аустените, способствует обезуглероживанию. В быстрорежущих сталях повышает горячую твердость и производительность резания [c.75]

Отпуск закаленных деталей. Отпуск является обязательной операцией после закалки с полиморфным превращением. Он состоит в нагреве закаленной стали до температуры A i, вьщержке и последующем охлаждении, как правило, на воздухе. Цель отпуска заключается в переводе неравновесной структуры закаленного состояния в более равновесное. При отпуске происходит последовательный переход мартенсита в мартенсит отпуска, затем в троостит, сорбит и перлит. Если в структуре после закалки кроме мартенсита присутствует остаточный аустенит, то при отпуске он будет переходить в мартенсит, а далее превращения идут по выше приведенной схеме. [c.629]

Дальнейший нагрев выше 200° ведет к иному превращению, вызывающему расширение стали. Это так называемое второе превращение при отпуске захватывает интервал температур 200—300°. В этом интервале остаточный аустенит превращается в гетерогенную смесь, состоящую из пересыщенного а-раствора и карбида. [c.193]

Существует ряд объяснений. Например, предполагают, что развитие хрупкости связано с исчезновением Z n-r вязкой фазы — остаточного аустенита, превращающегося при этих температурах в отпущенный мартенсит (2-е превращение при отпуске). Этому предположению противоречит тот факт что, хрупкость 1-го рода одинаково наблюдается и в тех случаях, когда после закалки остаточный аустенит отсутствует. [c.268]

Микроструктуры и свойства продуктов промежуточного превращения (образующихся при различных температурах) определяются особенностями процессов карбидообразования и перераспределения С в аустените. При наиболее высоких температурах образуется а-фаза, не содержащая С для отвода в остаточный аустенит (структура игольчатого феррита). При более низких температурах превращения образуется перистая структура, а цементит выделяется как из обога щенного С остаточного аустенита, так и из частиц а-фазы при отпуске. С понижением температуры превращения в а-фазе выделяется нарастающее количество цементита. [c.106]

К сталям переходного класса, в которых после высокотемпературной закалки образуется аустенит, а их упрочнение достигается отпуском с последующим старением или обработкой холодом с последующим старением, примыкают нержавеющие стали, имеющие мартенситную структуру после проведения высокотемпературного нагрева с последующим охлаждением. Эти стали подвержены дополнительному упрочнению после старения благодаря дальнейшему образованию мартенсита или выделению упрочняющих фаз. Температура мартенситного превращения таких сталей должна быть выше комнатной, так как это позволяет получать повышенные прочностные свойства уже при закалке вследствие протекания мартенситного превращения. Для обеспечения определённой степени мартенситного превращения при закалке нержавеющие мартенситные стали выплавляют с низким содержанием С, а иногда вводят в них Nb или Ti, которые способны связывать С в карбиды. [c.47]

Структура стали после термообработки представляет собой легированный феррит с 10-15 % остаточного аустенита и небольшим количеством карбидов. Остаточный аустенит увеличивает вязкость стали. Максимум ударной вязкости стали 0Н9 (70-80 Дж/см ) соответствует отпуску при 575 °С. При правильно выбранной температуре отпуска остаточный аустенит не превращается в мартенсит, стабилизируется и не подвергается превращениям при охлаждении до рабочих температур. При появлении мартенсита в структуре снижается ударная вязкость при криогенных температурах. [c.608]

После закалки не достигается максимальная твердость сталей (60 -65 HR ), так как в структуре кроме мартенсита и первичных карбидов содержится 30 - 40 % остаточного аустенита, присутствие которого вызвано снижением температуры точки Мк ниже 0°С. Остаточный аустенит превращают в мартенсит при отпуске или обработке холодом. Отпуск проводят при 550 — 570 °С. В процессе выдержки при отпуске из мартенсита и остаточного аустенита выделяются дисперсные карбиды Meg С. Аустенит, обедняясь углеродом и легирующими элементами, становится менее устойчивым и при охлаждении ниже точки Мн испытывает мартенситное превращение (на рис. 19.1 температурный интервал превращения показан жирной линией). Однократного отпуска недостаточно для превращения всего остаточного аустенита. Применяют двух-, трехкратный отпуск с выдержкой по 1 ч и охлаждением на воздухе. При этом количество аустенита снижается до 3 - 5 %. Применение обработки холодом после закалки сокращает цикл термической обработки (см. рис. 19.1,6). В термически обработанном состоянии быстрорежущие стали имеют структуру, состоящую из мартенсита отпуска и карбидов (рис. 19.3), и твердость 63 - 65 HR , [c.617]

Влияние легирующих элементе на свойства стали заключается в основном в воздействии их на характер превращения переохлаждённого аустените и на состав карбидных или интерметаллидных фаз, образующихся в стали и выделяющихся в процессе распада мартенсита при отпуске. [c.73]

Высокий отпуск вызывает распад остаточного аустенита и образование легированных карбидов. При нагреве стали под закалку карбиды лишь частично растворяются в аустени-те. При последующей закалке аустенит претерпевает мартенситное превращение, количество остаточного аустенита резко снижается, а твердость возрастает [c.335]

Этот процесс сопровождается увеличением удельного объема и уменьшением вязкости. В высокоуглеродистых или легированных сталях, в структуре которых в большом количестве присутствует остаточный аустенит, это превращение компенсирует или даже превышает снижение твердости, вызываемое распадом мартенсита (см. рис. 102, 1,4% С). Возникающие в ходе превращения продукты такие же, какие образуются при отпуске мартенсита или получаются в процессе изотермического бейнитного превращения аустенита. [c.107]

При отпуске из остаточного аустенита выделяются карбиды легирующих элементов, что влечет за собой повышение температуры мартенситного превращения, и при охлаждении аустенит превращается в мартенсит. Для уменьшения количества остаточного аустенита иногда закаленную сталь охлаждают в область отрицательных температур (-80 °С), что также способствует увеличению количества мартенсита. [c.137]

Охлаждение поковок, вызывающее фазовое превращение при пониженных температурах (ниже 400—300 °С), обусловливает появление высоких растягивающих напряжений в поверхностной зоне, что может привести к образованию трещин. Для предотвращения их образования крупные поковки после охлаждения с температуры аустени-тизации необходимо помещать в печь с температурой 300—400 °С. Если отпуску подвергается поковка с структурой перлита, то релаксация напряжений происходит в основном при повышенных температурах нагрева [c.405]

В закаленной стали всегда остается некоторое количество аустенита, не превращенного в мартенсит. Этот аустенит называется остаточным аустенитом. Он сохраняется не только при 20 , но и при нагревании закаленной стали до 200°, и лишь при отпуске на 250° быстро распадается с образованием так называемого отпущенного мартенсита. Это превращение сопровождается некоторым увеличением объема и повышением твердости и хрупкости. [c.187]

В структуре закаленной быстрорежущей стали содержится от 30 до 40% остаточного аустенита твердость такой стали значительно ниже, чем при однородной мартенситной структуре. Поэтому для наиболее полного превращения остаточного аустенита в мартенсит применяют многократный отпуск с выдержкой по 1 часу (/, //, III,. .. и т. д., рис. 60), Во время выдержки при отпуске из аустенита выделяются карбиды, а при охлаждении аустенит превращается в мартенсит, В результате твердость и износостойкость стали повышаются. Структура быстрорежущей стали после отпуска — мартенсит отпуска, высокодисперсные карбиды и небольшое количество остаточного аустенита. [c.124]

При отпуске из остаточного аустенита выделяются карбиды, что уменьшает его легированность. Обедненный углеродом и легирующими элементами остаточный аустенит при охлаждении превращается в мартенсит. После первого отпуска остается в структуре 15—17% остаточного аустенита. Для более полного превращения остаточного аустенита необходим многократный (трехкратный) отпуск при температуре 550—570° С. Длительность каждого отпуска 50—60 мин. Иногда применяют трехкратный отпуск при температуре 600° С с выдержкой 10—15 мин. [c.157]

Структура быстрорежущей стали после обработки холодом и однократного отпуска. Так как после закалки не весь аустенит превращается в мартенсит, то сталь подвергается обработке холодом и однократному отпуску при 560°. При температуре отпуска из остаточного аустенита выделяются дисперсные карбиды, а при охлаждении остаточный аустенит превращается в мартенсит. Превращение аустенита в мартенсит при отпуске объясняется тем, что выделившиеся во время отпуска дисперсные карбиды обедняют аустенит легирующими элементами, и он становится неустойчивым при температуре мартенситного превращения. [c.218]

При такой обработке несколько уменьшаются внутренние напряжения, стабилизируется структура стали, понижается ее твердость и увеличивается вязкость. При отпуске стали происходят структурные превращения, заключающиеся в том, что мартенсит закалки и остаточный аустенит распадаются, образуя более устойчивые структуры. [c.135]

После закалки быстрорежущую сталь подвергают отпуску при 550—570° С. При отпуске из мартенсита выделяются мелкодисперсные карбиды ванадия и вольфрама (дисперсионное твердение мартенсита), остаточный аустенит превращается в мартенсит, в связи с чем твердость быстрорежущей стали получается более высокой ( Я7 С 64). Остаточный аустенит превращается в мартенсит не при нагреве и не во время выдержки, а во время охлаждения и не заканчивается полностью при однократном отпуске. Для более полного превращения остаточного аустенита в мартенсит проводят многократный (трехкратный) отпуск при 550—570° С (рис. 166, а) с выдержкой при каждом отпуске в течение 45—60 мин. Во избежание стабилизации остаточного аустенита отпуск необходимо проводить сразу после закалки. [c.257]

Таким образом, эффективное применение изотермической закал ки возможно только для сталей с полным превращением переохлажденного аустенита во второй ступени и для сталей, у которых аустенит, остающийся при этом превращении, не претерпевает распада при дальнейшем охлаждении. Изотермическая закалка по сравнению с обычной закалкой и отпуском имеет преимущество также для сталей с явно выраженной зоной низкотемпературной отпускной хрупкости. [c.59]

Дальнейший нагрев выше 200°С приведет к иному превращению, вызывающему расширение стали. Это так называемое второе превращение при отпуске захватывает интервал температур 200—300°С. В этом интервале остаточный аустеннт превращается в гетерогенную смесь, состоящую из пересыщеиного а-раствора и карбида. Другими словами, при этом превращении остаточный аустенит превращается в отпущенный мартенсит. Это превращение диффузионное и по своей природе похоже на бейнитное превращение первичного аустенита. [c.273]

При нагреве до температур от 200 до 300 °С происходит распад остаточного аустенита (второе превращение при отпуске). Остаточный аустенит превращается в смесь пересьпценного а-твердого раствора и еще не обособившихся частиц карбидов, т. е. образуется отпущенный мартенсит. [c.441]

Отпуск проводят при температуре 550.. 570 С. В процессе выдержки при отпуске из М и Аост выделяются дисперсные карбиды М С, МС. Аустенит обедняется углеродом и легирующими элементами, становится менее устойчивым и при охлаждении ниже М испытывает мартенситное превращение Применяют двух-, трехкратный отпуск с выдержкой по 1ч и охлаждением на воздухе. При этом Аост снижавтся до 3...5%. Обработка холоддм сокращает цикл термической обработки. Структура - мартенсит отпуска и карбиды твердость составляет ИКС 65. [c.110]

Второе превращение - при охлаждении стали - состоит в превращении аустенита в перлит или перлитоподобные продукты. Третье превращение происходит при быстром охлаждении стали (закалка), когда аустенит превращается в мартенсит. Четвертое превращение заключается в разложении мартенсита при отпуске закаленной стали, при этом в зависимости от температуры отпуска получаются различные структуры, которые будут рассмотрены Р1иже. Любой технологический процесс термической обработки стали состоит из соответствующих комбинаций этих четырех превращений. [c.161]

Превращения при закалке и отпуске чугуна в основном аналогичны со сталью. Закалка преследует цель повышения твёрдости, сопротивления истиранию и улучшения механических свойств. В отличие от стали нагрев и выдержка чугуна до температур, лежащих ниже критической, может приводить к уменьшению твёрдости вследствие распада цементита. При нагреве выше критической температуры в серых чугунах протекает процесс растворения свободного графита в аустените, приводящий к повышению концентрации Нагрев под закалку должен быть выше критической температуры (830—900° С), время выдержки определяется сечением детали и исходной структурой. Как и в случае нормализации чугуна с исходной перлитно-графитовой структурой, выдержка при закалке должна быть достаточной только для прогрева детали до заданной температуры при исходной перлитно-ферритовой и ферритовой основной металлической массе время выдержки должно быть достаточным для насыщения твёрдого раствора углеродом за счёт свободнаго графита. В последнем случае практически время выдержки находится в пределах от 0,5 до 3 час. Более длительные выдержки, не приводя к повышению концентрации не изменяют эффективности закалки. [c.541]

После закалки следует отпуск при 550—570 °С, вызывающий превращение остаточного аустенита в мартенсит и дисперсионное твердение в результате частичного распада мартенсита и выделения дисперсных карбидов. Это сопровождается увеличением твердости (вторичная твердость). В процессе выдержки при отпуске из остаточного аустенита выделяются карбиды, что уменьшает его легированность, и поэтому при последующем охлаждении он претерпевает мартенситное превращение Мц л 150 °С). В процессе однократного отпуска только часть остаточного аустенита превращается в мартенсит. Чтобы весь остаточный аустенит перешел в мартенсит и произошел отпуск вновь образовавшегося мартенсита, применяют многократный (чаще трехкратный) отпуск при 550—570 °С. Продолжительность каждого отпуска 45— 60 мин. Для стали Р6М5 оптимальный режим отпуска, обеспечивающий наибольшую твердость и высокие механические свойства 350 °С 1 ч (первый отпуск) и 560—570 °С по 1 ч (последующие два отпуска). Получение более высокой твердости объясняется тем, что при температуре 350 °С выделяются частицы цементита, равномерно распределенные в стали. Это способствует более однородному выделению и распределению специальных карбидов Mg при температуре 560—570 °С. [c.355]

Кратковременный нагрев аустенитно-ферритных швов при температурах до 700—750° С не вызывает превращения б Повышение температуры до 800—850° С вызывает коагуляцию феррита и постепенное растворение его в аустените. Нагрев при 900° С ускоряет превращение 6- -7 (рис. 40, б). В результате отпуска четко выявляются границы столбчатых кристаллов аустенита, которые, как указывалось, не удается выявить в двухфазном (7 б) сварном шве в натуральном состоянии (рис. 40, а). Нагрев при 1000° С приводит к почти полному завершению превращения б -> 7, одновременно идет процесс рекристаллизации — преобразования столбчатых кристаллов в равноосные зерна (рис. 40, в). Если исходное содержание феррита в шве невелико (до 2—3%), то при 1100—1300° С шов сохраняет равноосную чистоаустенитную структуру (рис. 40, г, д, е). Если феррита в шве больше (3—5%), то нагрев при 1300° С может вызвать появление высокотемпературного феррита в виде мелких частиц округлой формы внутри зерен аустенита и на их границах (рис. 40, ё). Нагрев до 1400—1420"С вызывает появление высокотемпературного феррита в виде дендритных образований (рис. 40, ж). Дендритный характер феррита позволяет считать, что его появление вызвано частичным оплавлением шва. Феррит, образовавшийся в результате нагрева шва до высоких температур (1300—1350° С) или вследствие частичного оплавления, в отличие от б-феррита назовем б -ферритом или б -фазой. Первичный 6-феррит образуется в процессе первичной кристаллизации сварочной ванны. Его отличительной особенностью является относительно большая стабильность. Этот феррит превращается в аустенит только при сравнительно длительном нагреве в интервале температур 1000—1200° С. Появлению высокотемпературного б -феррита предшествует аустенитизация шва, т. е. превращение 6 -> 7. Характерной особенностью б -фер-рита, образующегося из твердой фазы, является его исключительно малая стабильность. В одном из исследований, посвященных металлографии б-феррита, убедительно показано, что даже непродолжительное пребывание феррита, возникшего в результате нагрева стали типа 18-8 до 1350° С, т. е. б -феррита по нашей терминологии, при температурах 600—950° С вызывает его распад. [c.131]

При отпуске в стали происходят определенные структурные превращения. Первое превращение совершается при температурах 80-200 °С. Из раствора выделяется углерод, при этом исчезает искажение кристаллической решетки. Образующийся в процессе отпуска мартенсит, имеющий кубическую решетку, называют отпущенным. Второе превращение происходит при температурах 200-300 °С. Остаточный аустенит переходит в отпущенный мартенсит, который является менее напряженной структурой, чем мартенсит закалки. И, наконец, третье превращение происходит при температурах 300-400 °С. В этот период завершается процесс выделения углерода из раствора, образуется цементит Feg , одновременно уменьшаются внутренние напряжения в стали. При 400 °С сталь состоит из ферритно-цементитной смеси (троостит отпуска). При дальнейшем повышении температуры начинается коагуляция — частицы феррита и цементита разрастаются и приобретают округлую форму. Отпущенная при 350-500 °С сталь имеет структуру троо-стита, при 500-600 °С — структуру сорбита и при 600-700 °С — структуру перлита. [c.200]

При отпуске в быстрорежущей стали протекают два процесса. Первый происходит при ее нагреве и выдержке при температуре отпуска и заключается в выделении из остаточного аустенита карбидов в измельченном состоянии. Вследствие этого аустенит становится менее легированным,что облегчает его превращение в мартенсит. При втором процессе, протекающем при 200-100 °С (т. е. при охлаждении стали), аустенит превращается в мартенсит. В процессе отпуска снимаются внутренние напряжения, полученные сталью при закалке. После отпуска структура стали состоит из мелкоигольчатого мартенсита и карбидов. Твердость составляет 62-65 HR g. [c.208]

При отпуске происходит несколько пропессов. Основной — распад мартенсита, состоящий в выделении углерода в виде карбидов. Кроме того, распадается остаточный аустенит, совершаются карбидное превращение и коагуляция карбидов, уменьшаются несовершенства кристаллического строения а-твердого раствора и остаточные напряжения. [c.186]

Картина вторичных автодеформаций усло княется в сталях, содержащих метастабнльный аустенит, в особенности, если он подвергается вторичному мартенситному превращению при охлаждении после отпуска. [c.240]

Структура аустенита является идеальной для данной стали после закалки. Сущность закалки заключается в растворении карбидов, выравнивании состава и фиксации при быстром охлаждении аустенитной структуры. В литых деталях помимо аустенита наблюдается некоторое количество карбидов, расположенных чаще всего по границам зерен. Медленно охлажденные отливки из стали 110Г13Л имеют кроме аустенита и карбидов (Fe, Мп)зС перлит и тройную фосфидную эвтектику [1]. В процессе первичной кристаллизации сталь приобретает крупнозернистое строение с явно выраженной столбчатой структурой. Предварительный отпуск измельчает зерно. При отпуске карбиды, выделяясь, обедняют аустенит углеродом и марганцем и способствуют превращению аустенита в мартенсит и тро-остит. В местах образования мартенсита и троостита при нагреве под закалку появляются мелкие зерна аустенита [1]. Оптимальной температурой закалки, обеспечивающей максимальную износостойкость, является 1100°С. [c.285]

Сварные соединения подвергали термической обработке по режиму (разработан и осуществлен А. А. Астафьевым, С. И. Марковым и Р. С. Карком) изотермический отжиг при температуре минимальной стабильности переохлажденного аустени-та в области дифффузиониого превращения + закалка+отпуск. [c.70]

Поэтому дилатометрический анализ применяют для установления критических точек превращений в стали, для изучения процессов закалки и отпуска стали, а также для исследования графитизации чугуна и процессов старения некоторых сплавов. Однако основное применение этот метод получил для изучения превращений в стали, так как многие из них сопровождаются более резким изменением объема, чем других свойств. Так, например, переход а-железа в ужелезо или перлита в аустенит сопровождается заметным сокращением объема (и длины образца), поскольку -железо и твердый раствор углерода на его основе (аустенит) обладают наименьшим удельным объемом. Обратное течение этих превращений при охлаждении и особенно переход аустенита в мартенсит сопровождаются значительным увеличением объема образца (его удлинением), так как мартенсит обладает наибольшим удельным объемом. [c.188]

Счедовательно, переход остаточного аустенита в мартенсит протекает не при отпуске, как ранее полагали, а при охлаждении после отпуска. Роль отпуска заключается лишь в предварительной подготовке аустенита к превращению за счет уменьшения степени легирования. Однако остаточный аустенит в быстрорежущей стали обладает большой устойчивостью и для его почти полнсгэ превращения требуется несколько циклов высокого отпуска при 550—600° с последующим охлаждением после каждого из них. Этим объясняется, что в практике термической обработки быстрорежущей стали ее обычно подвергают после закалки двух- или трехкратному отпуску при 550—600°. [c.315]

Поскольку аустенит, получаемый при быстром индукционном нагреве, обладает очень большой неоднородностью, его распад при охлаждении происходит в более широком температурном интервале. Ми-К рообъемы с повышенным содержанием углерода превращаются в марггенсит при температуре, более низкой, чем мартен-ситная точка, соответствующая среднему содержанию углерода в данной стали. Ми-кроо бъемы, имеющие пониженную против средней концентрацию углерода, наоборот, претерпевают мартенситное превращение при более высокой температуре, при которой возможен частичный отпуск. Таким образом, по достижении температуры ох-лаж дающей среды закаленный объем оказывается не сплошь заполненным мартенситными кристаллами, что, по-видимому, определяет несколько повышенную ударную вязкость. Так как процессы отпуска частично проходят уже в процессе охлаждения при индукционной закалке, то для окончательного отпуска нет необходимости применять те же режимы, что и после обычной закалки, а можно снизить температуру отпуска и сократить его продолн и-тельность. При этом свойства оказываются даже более высокими, чем после обычных закалки и отпуска. [c.973]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...