Сталь Превращения мартенсита

И). Превращение мартенсита и остаточного аустенита при нагреве (отпуск стали) [c.184]

Превращение остаточного аустенита второе превращение при отпуске). При отпуске высокоуглеродистых и многих легированных среднеуглеродистых сталей, содержащих повышенное количество остаточного аустенита, при 200—300 "С происходит превращение остаточного аустенита с образованием обедненного по углероду мартенсита и частиц карбидов т. е, тех же фаз, что и при отпуске закаленного мартенсита прн тон же температуре, однако структурное состояние продуктов распада остаточного аустенита отличается от тех же, но получаемых при превращении мартенсита (рис. 121). [c.186]

После закалки в масле в обеих сталях образуется структура мартенсита при нормализации формируется структура, состоящая из смеси нижнего и верхнего бейнита. Отпуск наряду с превращением мартенсита и бейнита в сорбит отпуска приводит к развитию процессов возврата, в результате чего игольчатая направленность исходных закалочных структур несколько уменьшается. Вместе с тем в связи с выделением дисперсных карбидных частиц в теле субзерен после отпуска сохраняется высокая плотность хаотически расположенных дислокаций. [c.42]

При закалке с температур 1120 и 1150° (фиг. 64, виг) отпуск до температуры 375° практически не изменяет ни твёрдости, ни количества остаточного аустенита. Начиная с температуры отпуска около 450° и выше, наблюдается значительное увеличение твёрдости и уменьшение количества остаточного аустенита. При отпуске на 550° получается максимальная твёрдость и минимальное (15—20%) количество аустенита. При температурах отпуска до 375° в закалённой (на 1120 и 1150°) стали превращений, могущих влиять на изменение твёрдости, не происходит. При температурах отпуска, начиная с 375° и особенно с 450°, большое количество остаточного аустенита превращается во вторичный мартенсит. При температуре отпуска 550° и выше происходят одновременно два процесса превращение остаточного аустенита в мартенсит и распад как первичного, так и вторичного мартенсита с образованием троостита и сорбита. [c.453]

Причиной появления остаточных напряжений может служить разница в удельных объемах структур определенных участков сварного соединения. Эти напряжения носят название структурных остаточных напряжений. Они в большинстве случаев появляются совместно с температурными напряжениями. Например, при остывании легированных сталей образование мартенсита связано с резким увеличением объема. Так как здесь объемные деформации происходят при низких температурах, когда металл находится в упругом состоянии, то структурные превращения приводят к образованию остаточных напряжений. [c.38]

Элементы, затрудняющие превращение мартенсита при отпуске, — молибден, вольфрам, ванадий, кремний и другие — увеличивают твердость и прочность стали, но снижают ее пластичность. [c.326]

Фазовые превращения при отпуске принято разделять на три превращения в зависимости от изменения удельного объема стали. Распад мартенсита и карбидное превращение вызывают уменьшение объема, а распад аустенита — его увеличение. [c.186]

Низкий отпуск (см. табл. 146). В интервале температур до 350° С происходит распад мартенсита с выделением из него карбидов. В результате распада мартенсита образуется отпущенный мартенсит, представляющий собой обедненный углеродом мартенсит (а-раствор) и частицы карбидов цементитного типа. При отпуске многих легированных конструкционных, а также высокоуглеродистых сталей, имеющих повышенное количество остаточного аустенита, при температуре 200—300° С происходит его распад. В результате этого превращения остаточного аустенита в бейнит образуются те же фазы, что и при отпуске мартенсита при той же температуре, но структурное состояние этих фаз не такое, как у фаз, получаемых при превращении мартенсита. [c.320]

Количество образующегося в процессе превращения мартенсита зависит от того, насколько ниже температуры М охладили сталь. [c.101]

При азотировании в соляной ванне под воздействием наиболее предпочтительной температуры нагрева (570° С) снижаются прочность и вязкость стали. Поэтому более целесообразно эти стали азотировать в газовой среде при температуре ниже 500° С, но с более продолжительным временем выдержки. Стали, подвергнутые мартенситному старению, сохраняют свою прочность и предел текучести до определенной границы при нагреве, т. ё. до той температуры, пока не становятся значительными рост зерна и процесс превращения мартенсита в аустенит. Зависимость предела текучести и ударной вязкости различных мартенситно-стареющих сталей от температуры испытания представлена на рис. 209. Для. сравнения на рисунке дан предел текучести инструментальной стали марки К14, подвергнутой термической обработке на высокую прочность, который только в интервале температур выше 500° С достигает и в некоторых случаях [c.260]

Задержанное разрушение закаленной стали - свойство мартенсита - обусловлено высоким уровнем остаточных микронапряжений в результате мартенситного превращения. Типичная структура свежезакаленного мартенсита приведена на рис. 5.8. Кристаллы мартенсита, образующиеся в пределах бывшего зерна аустенита, при своем росте сталкиваются под разными углами. Задержанное разрушение происходит при напряжениях ниже предела текучести стали. Этот вид разрушения имеет место при статическом или квазистатическом характере нагружения и бывают причиной преждевременного разрушения закаленных стальных элементов конструкций. Часто задержанный механизм разрушения реализуется при образовании трещин в сварных соединениях. [c.220]

Превращение мартенсита при нагреве (отпуск стали). Мартенсит, получаемый при закалке стали, является неустойчивой структурой и, следовательно, стремится к превращению в более равновесное состояние, т. е. такое, какое было до закалки. Нагрев ускоряет этот переход, так как подвижность атомов сильно возрастает. [c.23]

Превращение мартенсита закалки в мартенсит отпуска способствует стабилизации размеров детали, что необходимо для измерительного инструмента, изготовляемого из инструментальной стали. Этому инструменту также дают низкий отпуск. [c.142]

Термическую обработку, заключающуюся в нагреве закаленной стали ниже температуры точки Ас[ и обеспечивающую превращения мартенсита и остаточного аустенита, называют отпуском. Отпуск при температуре до 250° G незначительно изменяет твердость, но повышает сопротивление разрыву и изгибу. Отпуск при температурах выше 250° С заметно снижает твердость, предел прочности и предел текучести и повышает относительное удлинение. [c.158]

Закалку с высоким отпуском называют улучшением. Чем выше температура отпуска, тем больше увеличивается ударная вязкость, но для некоторых конструкционных сталей наблюдается уменьшение ударной вязкости. Этот дефект называется отпускной хрупкостью, он зависит от скорости охлаждения при отпуске, объясняется неравномерностью превращений мартенсита в сорбит. Для углеродистых сталей отпускная хрупкость при повторных нагревах тех же деталей не наблюдается. Для легированных сталей она обратима, поэтому изделия из стали, склонной к отпускной хрупкости, нельзя использовать для эксплуатации при нагреве. [c.82]

В результате низкого отпуска сталь сохраняет высокую твердость, а иногда твердость повыщается за счет распада остаточного аустенита устраняется закалочная хрупкость. Такой отпуск применяют для режущего инструмента и изделий, которым необходима высокая твердость. Превращение мартенсита закалки в мартенсит отпуска способствует стабилизации размеров детали, что необходимо для измерительного инструмента, изготовляемого из инструментальной стали. Этому инструменту также дают низкий отпуск. [c.120]

В процессе исследований, уже на первой их стадии, было установлено, что образованию трещин способствуют повышение температуры нагрева и рост зерна, увеличение содержания углерода в мартенсите и общего содержания водорода в стали, снижение температуры начала и особенно конца превращения мартенсита, высокие скорости охлаждения металла в этом интервале температур, увеличение жесткости и толщины свариваемых или закаливаемых изделий и т. д. С повышением температуры отпуска склонность к образованию трещин понижается. При сварке опасность образования трещин выше, чем при закалке, из-за более неблагоприятного сочетания этих факторов и в первую очередь из-за интенсивного роста зерна при нагреве металла до температуры, близкой к солидусу, повышенного содержания водорода и более высоких напряжений первого рода, вызываемых местным неравномерным нагревом. [c.153]

Мартенситное превращение происходит не только у сталей, оно обнаружено у многих металлов и сплавов, испытывающих аллотропические или полиморфные превращения при быстром значительном переохлаждении высокотемпературных модификаций. Особенностью мартенситного превращения в сталях является его необратимость. Превращение аустенита в мартенсит — бездиффузионный процесс. Превращение мартенсита в аустенит при нагреве происходит диффузионно. [c.189]

Низкий отпуск характеризуется нагревом в интервале 150— 300°, выдержкой при этой температуре и последующим охлаждением на воздухе. Как упоминалось ранее, при выдержке во время отпуска в указанном интервале температур происходит превращение мартенсита закалки в мартенсит отпуска, сопровождающееся частичным снятием внутренних напряжений и превращением остаточного аустенита в мартенсит отпуска. В результате низкого отпуска сталь сохраняет высокую твердость, а иногда твердость повышается за счет распада остаточного аустенита устраняется закалочная хрупкость. Такой отпуск применяется для режущего инструмента и изделий, которым необходима высокая твердость. Превращение мартенсита закалки в мартенсит отпуска способствует стабилизации размеров детали, что необходимо для измерительного инструмента, изготовляемого из инструментальной стали. Этому инструменту также дают низкий отпуск. [c.145]

В этом случае протекает бездиффузионное превращение аустенита в структуру закаленной стали, называемую мартенситом и представляющую пересыщенный твердый раствор углерода в а-железе. Содержание углерода в мартенсите поэтому почти не отличается от его содержания в переохлажденном аустените. [c.175]

ПРЕВРАЩЕНИЕ МАРТЕНСИТА И ОСТАТОЧНОГО АУСТЕНИТА ПРИ НАГРЕВЕ (ОТПУСК СТАЛИ) [c.210]

Влияние легирующих элементов на мартенситное превращение имеет большое практическое значение. Снижение точки показывает, что можно получить значительное переохлаждение аустенита (повысить устойчивость аустенита против распада) путем введения легирующих элементов, в связи с чем величина критической скорости закалки может быть уменьшена. Поэтому для получения в легированных сталях мартенситной структуры необходимость в резком охлаждении отпадает. Для закалки легированных сталей можно применять более медленно охлаждающие среды, например масло. В некоторых высоколегированных сталях структуру мартенсита можно получить даже после охлаждения на воздухе. [c.213]

Стали с частичным превращением так называемые полуферритные хромистые нержавеющие стали с пониженным содержанием углерода и повышенным содержанием хрома или добавками других ферритообразующих элементов. При охлаждении на воздухе из двухфазной области аустенит + феррит эти стали приобретают мартенсито-ферритную структуру. [c.8]

Закаленный инструмент из быстрорежущей стали во время работы нагревается. Не может ли этот нагрев заменить отпуск На этот вопрос приходится ответить отрицательно. Опыт показывает, что постепенный нагрев закаленной быстрорежущей стали вызывает сначала резкий провал на кривой зависимости твердости от температуры из-за превращения мартенсита и снятия внутренних напряжений. В этот момент инструмент легко затупляется. Отсюда следует, что инструмент из быстрорежущей стали должен быть не только [c.349]

Образование в закаленной стали структуры мартенсита, обнаруживаемое микроанализом, резко изменяет свойства, в частности повышает прочность, твердость и значительно уменьшает пластичность и вязкость. При низком отпуске (при 200—250° С) закаленной стали ее микроструктура изменяется, но после нагрева выше 300— 350° С микроанализ обнаруживает еще большие изменения, связанные с распадом твердого раствора (мартенсита) и коагуляцией цементита. Поэтому микроанализ позволяет судить о тех значительных и важных для практики изменениях механических и физических свойств стали, которые вызывают эти превращения. [c.32]

Во многих случаях уменьшение остаточных напряжений является побочным процессом, совершающимся при разнообразных операциях термообработки одновременно с основными структурными и фазовыми изменениями. Например, литейные и сварочные напряжения уменьшаются при отжиге, основной целью которого является фазовая перекристаллизация (см. 25). Литейные напряжения уменьшаются при гомогенизационном отжиге. При высоком отпуске стали наряду с основным процессом превращения мартенсита в сорбит уменьшаются закалочные напряжения. Остаточные напряжения, возникшие в результате холодной обработки давлением, уменьшаются при рекристаллизационном отжиге, основной целью которого является снятие наклепа. [c.117]

Превращения при отпуске закаленной стали. Отпуском называется нагрев закаленной стали до температуры ниже критической точки Ас (723°) с последующим охлаждением. Целью отпуска является частичное или полное устранение внутренних напряжений, снижение твердости и повышение вязкости. Отпуску подвергается закаленная сталь со структурой тетрагонального мартенсита и остаточного аустенита. Находясь в напряженном и неустойчивом состоянии, закаленная сталь стремится к своему устойчивому стабильному состоянию, т. е. к превращению мартенсита и остаточного аустенита в феррито-цементитную смесь. Такое превращение. [c.234]

При переохлаждении аустенита до температуры, равной или ниже мapтeн m oй точки (/И ), соответствующей температуре начала нре-вращения переохлажденного аустенита в мартенсит (рис. 101, б), диффузионные процессы полностью подавляются и образование структуры, состоящей из феррита и цементита, становится невозможным. В этом случае протекает бездиффузионное превращение аустенита в структуру закаленной стали, называемую мартенситом. [c.163]

С и 13 % Сг, обладает минимальной устойчивостью к ит-тингу и общей коррозии в 3 % растворе Na l при комнатной температуре после отпуска при 500 °С. Для аналогичной стали, содержащей 0,06 % С, тот же эффект наблюдается в результате отпуска при 650 °С [10]. В общем случае, если возможно, следует избегать отпуска сталей при температурах 450—650 С. Понижение коррозионной стойкости при отпуске, по-видимому, отчасти обусловлено превращением мартенсита, содержащего углерод внедрения. В результате образуется сетчатая структура включений карбида хрома, и обедняется хромом прилегающая металлическая фаза. [c.302]

Обеспечение стабильного фазового состава сталей н сплавов. Наименьшей стабильностью отличается фазовый состав сталей, упрочняемых мартенситиым превращением, в которых диффузионные процессы перемещения атомов углерода с выделением карбидов вызывают уменьшение размеров деталей, а распад остаточного аустенита — их увеличение. [c.686]

Структура закаленных сталей в зависимости от состава и условий аустенитизации состоит из тетрагонального мартенсита, непреобра-зовавшегося (остаточного) аустенита и нерастворенных карбидов. В таком состоянии инструментальная сталь весьма хрупка, подвержена большим внутренним напряжениям, вследствие чего непосредственно после закалки не используется. Мартенсит — метастабильная фаза, склонная к превращению в другие, более стабильные фазы. Превращение мартенсита в течение длительного времени (месяц, год) наблюдается и при комнатной температуре однако за практически приемлемое время происходит только при нагреве (отпуске). Поэтому инструменты поле закалки отпускают, нагревают до какой-то невысокой или более высокой температуры и выдерживают. Под действием тепла в структуре закаленных инструментальных сталей Происходят превращения. Для определенной стали характер и величина изменений зависят от температуры отпуска. У нелегированных сталей наблюдаются четыре хорошо различимые стали. В нелегированных и низколегированных инструментальных сталях с 60°С наблюдается первая стадия отпуска (60—150—170° С). Де- [c.104]

В интервале температуре 600—800° С продолжается выделение фаз РегМо и (РеСо) Мов и образование зернистой структуры. Этот процесс идет со значительным уменьшением твердости. Между тем превращение мартенсита в аустенит также ускоряется, но содержание никеля в возникающем таким образом аустените совпадает с содержанием никеля в стали. Поэтому при охлаждении после старения вновь образуется мартенсит. При температуре 750—820° С растворяются легирующие компоненты и после охлаждения сталь вновь приобретает мартенситную структуру с невысокой твердостью, которая после отпуска при соответствующей температуре снова упрочняется. Температура закалки выше 820° С вредна, так как ведет к образований крупнозернистости и сопровождающему этот процесс понижению вязких свойств (табл. ПО, 111). [c.259]

В работе [63] исследовали особенности мартенситного превращения при малоцикловой усталости стали 73СК18-10 (типа 304Ь с 18% Сг и 10% N1) при температурах 20 и -196 и при амплитудах общей деформации за цикл 0,6-1,6%. Показано, что на кривых циклического упрочнения при температуре испытания 20 °С можно выделить три стадии 1. Материал упрочняется, но не наблюдается мартенситного превращения 2. Материал слабо разупрочняется и начинается мартенситное превращение 3. Наблюдается сильное циклическое деформационное упрочнение, вызванное у е а превращением. При максимальной амплитуде циклической деформации образуется 30% мартенсита. Процентное содержание получаемого в ходе превращения мартенсита зависит от числа циклов нагружения, амплитуды деформации и температуры испытания. При температуре испытания -196 °С уже после первых трех циклов нагружения наблюдается сильное деформационное упрочнение, вызванное интенсивным мартенситным превращением. При амплитуде циклической деформации 1 % при низкой температуре испытания за 10 циклов в структуре ста- [c.240]

Из всех продуктов распада аустенита (кроме цементита) мартенсит обладает максимальной твердостью и минимальной пластичностью. Превращение аустенита в мартенсит в отличие от превращения аустенита в ферритоцементитную смесь носит бездиффузионный характер и протекает только в интервале температур между началом и концом Мк мартенситных превращений и никогда не идет до конца. В закаленной стали, кроме мартенсита, всегда присутствует небольшое количество остаточного аустенита. Количество остаточного аустенита зависит от содержания углерода в аустените, а также от скорости охлаждения в температурной области ниже начала мартенситных превращений. [c.111]

Особенно большую опасность представляют прпжо-ги, которые могут образоваться в процессе механической обработки, например при шлифовании. Если в процессе механической обработки детали из высокопрочных сталей с мартенситной структурой нагреваются и при этом в поверхностном слое происходит превращение мартенсита в троостит или сорбит, удельные объемы которых меньше удельного объема мартенсита, то в поверхностном слое возникают значительные растягиваю- [c.91]

Закаленная со скоростью, равной или большей критической, малолегированная сталь представлет обычно конгломерат мартенсита и остаточного аустенита. Соответственно процессы, происходящие при отпуске в легированной стали, так же как и в нелегированной стали, состоят из превращений мартенсита, остаточного аустенита и последующего, при более высоком нагреве, изменения продуктов их распада при непрерывном снижении напряжений и возможного наклепа фаз. Однако легирующие элементы оказывают существенное влияние на скорость и температурные границы течения этих процессов, а также, в ряде случаев, вызывают возникновение новых явлений, не наблюдаемых при отпуске нелегированной закаленной стали. [c.288]

Мартенсит резко отличается по свойствам от аустенита, Он очень тверд — твердость по Роквеллу НРС 65 (более НВ 600) — и ферромагнитен. Причина большой твердости мартенсита в сталях, содержащих углерод, заключается в образовании сильно пересыщенного углеродом раствора на основе а-железа, появлении двойников и большого числа дислокаций из-за упруго-пластической деформации фаз, скоплении атомов углерода около дислокации, начавшемся выделении мельчайших частиц карбидов из раствора. При обсуждении процессов, связанных с появлением или превращениями мартенсита, нельзя пользоваться правилом фаз, так как мартенсит представляет собой неравновесную метаста-бильную фазу. [c.166]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...