Устойчивость, диаграммы изотермические

Получение трех классов стали обусловлено тем, что по мере увеличения содержания легирующих элементов устойчивость аустенита п перлитной области возрастает, а температурная область мартенситного превращения понижается, что и отражено на диаграммах изотермического распада аустенита (рис. 287). [c.361]

Увеличение содержания углерода в аустените доэвтектоидной концентрации несколько повышает его устойчивость (кривые изотермической диаграммы сдвигаются вправо- см. рис. 116). [c.170]

Рассмотренные диаграммы изотермического распада переохлажденного аустенита справедливы только для углеродистых и низколегированных сталей, содержащих Со, Си, N1. Для легированных сталей, у которых в состав аустенита кроме углерода входят карбидообразующие элементы, изотермическая диаграмма имеет другой вид (рис. 123). У этих сталей на изотермической диаграмме (рис. 123, а и б) два минимума устойчивости переохлажденного аустенита, соответствующих перлитному (диффузионному) и бейнитному (промежуточному) превращениям. Оба превращения разделены областью относительной устойчивости аустенита. [c.178]

Диаграммы изотермического распада аустенита могут только приближенно характеризовать превращения, протекающие при непрерывном охлаждении. Время минимальной устойчивости аустенита при непрерывном охлаждении в 1,5 раз больше, чем при изотермическом распаде. Отсюда в первом приближении критическая скорость закалки ( С/с) может быть определена по формуле [c.182]

Положение кривых начала и конца превращения аустенита в перлит 1на диаграмме изотермического распада аустенита значительно зависит от содержания углерода. При повышении содержания углерода увеличивается устойчивость аустенита, и кривые сдвигаются вправо. [c.131]

Влияние углерода, других элементов и величины природного зерна на диаграммы изотермического превращения аустенита. Углерод с увеличением его содержания в доэвтектоидной стали постепенно сдвигает вправо кривые начала и конца превращения, следовательно, повышает устойчивость аустенита. Например, повышение содержания углерода с 0,54 (фиг. 135, а) до 0,8% (фиг. 135, б) дает заметный сдвиг кривых начала и конца превращения вправо при О.ВУо С, т. е. при его содержании, отвечающем эвтектоидному, аустенит оказывается наиболее устойчивым. [c.207]

Влияние легирующих элементов на перлитное и промежуточное, превращения аустенита. Легирующие элементы оказывают весьма существенное влияние на верхнюю часть диаграммы изотермического превращения аустенита. Никель, кремний, марганец и другие элементы, растворяющиеся в феррите, повышают устойчивость аустенита и сдвигают вправо кривые начала превращения (фиг. 184, а). Кобальт представляет исключение среди элементов, растворяющихся в феррите, — он понижает устойчивость аустенита и сдвигает кривую начала превращения влево. Хром, молибден, вольфрам и другие элементы-карбидообразователи вызывают на кривых начала превращения два выступа (фиг. 184, б). Т ри этом верхний выступ кривой начала перлитного превращения сдвигается вправо, а нижний выступ промежуточного превращения сдвигается или влево, или вправо, но в меньшей степени, чем в перлитном превращении. Это указывает, что элементы-карбидообразователи значительно меньше тормозят промежуточное превращение. Это объясняется тем, что во время перлитного превращения атомы легирующих элементов, присутствуя как в аустените, так и в специальных карбидах и заполняя собой дислокации, тормозят диффузию. [c.309]

Наличие в стали 9ХС хрома и кремния обеспечивает у нее устойчивость аустенита ее диаграмма изотермического превращения аустенита (фиг. 219, б) обнаруживает сдвиг вправо кривой начала превращения аустенита, что облегчает применение к ней ступенчатой закалки, уменьшающей коробление инструмента. [c.370]

В зависимости от состава стали диаграммы изотермического распада имеют одну или две температурные области минимальной устойчивости аустенита — в перлитной и промежуточной областях. Факторы, определяющие устойчивость переохлажденного аустенита в указанных областях, определяют и прокаливаемость стали. [c.5]

Карбидообразующие элементы Сг, Мо, W, V и некоторые другие снижают скорость изотермического превращения аустенита в интервале А —500° С в интервале 400—300° С они ускоряют превращение. В области от 500 до 400 С сохраняется малая скорость превращения. Таким образом, влияние Сг, Мо, W, V и других элементов на кинетику распада аустенита проявляется в том, что на диаграммах изотермического превращения наблюдаются две температурные области минимальной устойчивости аустенита. [c.9]

Установлено, что между термокинетической диаграммой превращения стали и графиком ее прокаливаемости, полученным при торцовой закалке, существует связь, обусловленная тем, что диаграмму и график строят при непрерывном охлаждении [1, 9, 142]. Поэтому термокинетические диаграммы позволяют дать как качественную, так и количественную оценку устойчивости аустенита, в то время как диаграммы изотермического превращения — только качественную. [c.154]

В углеродистых и некоторых сталях, легированных никелем, кремнием и медью, максимумы скоростей перлитного и промежуточного превращений наблюдаются при близких температурах. Поэтому на диаграмме изотермического превращения переохлажденного аустенита виден только один минимум устойчивости переохлажденного аустенита, чаще при температуре 500—550° С. При температурах выше этого минимума устойчивости протекает диффузионное перлитное превращение, а при температурах ниже этого минимума — промежуточное (бейнитное) превращение. При непрерывном охлаждении на термокинетической диаграмме для этих сталей отмечается лишь диффузионное перлитное и бездиффузионное мартенситное превращения (см. рис. ЗЗ). [c.309]

Нелегированные стали большой твердости. У этих сталей содержание углерода составляет 0,8—1,3%. В соответствии с венгерским стандартом MSZ их обозначение SS—S13. Устойчивость аустенита довольно мала в температурном интервале как перлитных, так я бейнитных превращений (рис. 162, 163). С повышением содержания углерода температурная область бейнитного превращения понижается, как показано на рис., 164, на диаграммах изотермических превращений инструментальных сталей S8 и S11. Прокаливаемость нелегированных инструментальных сталей сравнительно мала прутки диаметром 8—12 мм могут прокаливаться в воде (табл. 57). При охлаждении в воде возникают довольно большие внутренние напряжения, которые уменьшают предел прочности на изгиб. При закалке в масле глубина прокаливаемости минимальная. На поверхности закаленных в воде деталей диаметром 15—30 мм возникает закаленный слой удовлетворительной толщины. На поверхности деталей, имеющих диаметр более 30 мм, закаленный слой слишком тонкий. Такой слой не может выдержать без смятия даже давлений средней величины. С увеличением содержания углерода глубина закаленного слоя не увеличивается, однако растет твердость сердцевины (рис, 165). В этом большую роль играет температура закал- [c.175]

Стали, легированные марганцем. Как уже было видно из сказанного ранее, легирование 0,8—1% Мп в значительной степени повышает устойчивость аустенита. Больше всего это проявляется у инструментальных сталей, содержащих около 2% Мп, Время превращения аустенита возрастает в области температур как перлитных, так и бейнитных превращений. Это отражено на диаграмме изотермических превращений стали марки Ml (рис, 176), Время изотермического превращения составляет около 15 мин при 250° С [c.183]

Изотермическое превращение аустенита хорошо изучено экспериментально. Существует несколько методов построения диаграмм изотермического превращения аустенита. Сущность любого из них заключается в следующем. Для получения устойчивого аустенита образцы небольших размеров нагревают в печи до температуры выше критической точки Аг, и затем быстро переносят в печь с заданной температурой изотермической выдержки (700°, 600°, 500°С), где и выдерживают до полного распада аустенита. Степень распада аустенита определяют магнитным, дилатометрическим, микроскопическим и другими методами. [c.109]

Рис. 103. Диаграмма изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали (0,8% С) А — устойчивый аустенит А — аустенит, переохлажденный ниже А Ф — феррит Ц — цементит

Закалка. Легирующие элементы, не образующие карбидов, увеличивают устойчивость переохлажденного аустенита. На диаграмме изотермического превращения таких сталей линии начала и конца [c.216]

Увеличение содержания углерода в аустените доэвтектоидной концентрации повышает его устойчивость (кривые изотермической диаграммы сдвигаются вправо), при дальнейшем повышении содержания углерода устойчивость аустенита в области перлитного пре-враш ения немного понижается, а в области промежуточного превращения повышается (см. рис. 120). [c.182]

Изотермическое превращение аустенита в легированных сталях. Рассмотренные диаграммы изотермического распада переохлажденного аустенита справедливы только для углеродистых и низколегированных сталей, содержащих Си, 51, N1. Для легированных сталей, у которых в состав аустенита, кроме углерода, входят такие элементы, как Мп, Сг, У, Мо и др., или одновременно Сг и Мп Сг и N1 и т. д., изотермическая диаграмма имеет другой вид (рис. 122,а). У этих сталей на изотермической диаграмме (рис. 122, а и б) два минимума устойчивости переохлажденного аустенита, соответствующие перлитному (диффузионному) и бейнитному (промежуточному) превращениям. Оба превращения разделены областью относительной устойчивости аустенита . В случае доэвтектоидной или заэвтектоидной стали на диаграмме изотермического распада появляется добавочная линия, выделения избыточного легированного [c.182]

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]

Диаграммы изотермического распада аустеиита могут только приближенно характеризовать превращения, протекаюи ие нри непрерывном охлаждении. Время минималы[ой устойчивости аустенита при непрерывном охлаждении в 1,5 раза больше, чем при изотермическом распаде. Отсюда в первом приближении величина критической скорости закалки может быть определена по эмпирической формуле V,, (-4i —1 где Лх —температура, соответствующая [c.183]

На фиг. 4 приведена диаграмма изотермического распада аустенита, показывающая устойчивость его в зависимости от степени uf реохлаждения (температуры). [c.121]

Все легирующие элементы (за исключением кобальта) увеличивают устойчивость переохлажденного аустенита в области перлитного и бейнитного превращений и на диаграмме изотермического превращения сдвигают вправо, т. е. в сторону большего времени выдержки, кривые начала и конца распада. Причины высокой устойчивости переохлажденного аустенита в области перлитного превращения многие исследователи связывают с тем, что в результате распада легированного аустенита в перлитной области образуются феррит и легированный цементит или специальный карбид. Для образования такой ферритно-карбидной структуры между у-твердым раствором и карбидом должно пройти диффузионное перераспределение не только углерода, но и легирующих элементов. Карбидообразующие элементы переходят в карбиды, а элементы, не образующие карбидов, — в феррит. Замедление распада аустенита в перлитной зоне объясняется малой скоростью диффузии легирующих элементов в аустените и уменьшением скорости диффузии углерода под влиянием карбидообразующих элементов. Кроме того, легирующие элементы уменьшают скорость полиморфного превращения у а, которое находится в основе распада азютенита. [c.179]

Для анализа превращений, происходящих в стали при охлаждении, применяют диаграмму изотермического распада аустенита (рис. 70). На этой диаграмме по вертикальной оси откладывают температуры, а по горизонтальной — время. Пунктирная прямая, проведенная при температуре 723° С, служит границей устойчивого аустенита. При температуре выше 723° С аустенит в эвтектоидной стали может существовать бесконечно долго. Диаграмму строят по результатам исследования изменения структуры стали при изотермических выдержках. На диаграмме проводят горизонтальные линии, соответствующие температурам изотермических выдержек. На них откладывают время до начала и время до конца распада. Затем точки, соответствующие началу и концу распада, соединяют кривыми. Время до начала и до конца распада определяют по твердости после изотермической выдержки и закалки на основании исследования микроструктуры и при помощи магнитотермического метода. [c.129]

Ступенчатой закалке подвергают инструмент и детали преимущественно мелкого сечения, особенно из углеродистых сталей, у которых выступ кривой начала превращения на диаграмме изотермического превращения аустенита, соответствующий температуре наименьшей устойчивости аустен 1та, подходит к оси ординат. Увелпченпе количества легирующих элементов в стали, в первую очередь марганца хрома, позволяет увеличивать размер закали- [c.229]

Диаграмма изотермического превращения аустенита стали 18ХГТ до цементации (фиг. 195, а) и особенно после цементации (фиг. 195, б) обнаруживает устойчивость ее аустенита и второй выступ. [c.328]

Хромистые стали имеют диаграмму изотермического превращения аустенита, на которой кривые не только сдвинуты вправо, но имеют еще второй выступ (фиг. 201), указывающий на область температур ускоренного начала промежуточного превращения. Хромистые стали благодаря устойчивости аустенита могут закаливаться в масле Для получения структуры мартенсита и даже при мелком природном зерне прокаливаются достаточно хорошо. Сталь марки 40ХР прокаливается еще лучше, что объясняется наличием в ней бора. [c.338]

Твердость и износостойкость стали Х12Ф1 объясняется наличием в ее структуре большого количества карбидов (фиг. 221, а), которые сохраняются после закалки (фиг. 221, 6). Эти карбиды являются карбидами хрома Сг,Сз и содержат в твердом растворе железо н ванадий (Сг, Fe, У),Сз. Эти сложные карбиды с трудом выделяются из твердого раствора при отпуске и сохраняют дисперсность лучше, чем легированный цементит. Мартенситная точка Мн указанных сталей лежит около 220° С, а точка находится ниже 0° (при закалке от 1000° С). Применяя обработку холодом, можно добиться в сталях Х12 и Х12Ф1 превращения значительного количества остаточного аустенита и, следовательно, облегчить их отпуск, который, между прочим, сопровождается явлением вторичной твердости, подобной вторичной твердости быстрорежущей стали. Диаграммы изотермического превращения аустенита высокохромистых сталей (фиг. 222, а) указывают на его очень большую устойчивость. [c.372]

Конструкционные хромистые низкоуглеродистые стали 1X13 и 2X13 должны содержать не менее 12% Сг. Диаграмма изотермического превращения их аустенита показывает очень большую устойчивость последнего (фиг. 232). [c.387]

Кинетические кривые распада аустенита для различных температур дают возможность построить диаграмму изотермического превращения аустенита (см. рис. 3.4, 6). Для ее построения отрезки времени, соответствующие началу (Я,, Н , Н ) и концу (АГ,, К , К ) распада аустенита для каждой температуры, переносят на график температура — время и одноименные точки соединяют кривыми. Эти кривые по форме напоминайт букву С, поэтому их называют С-образными кривыми. Левая кривая характеризует начало распада аустенита, правая — время полного распада. Область, лежащая левее кривой начала распада аустенита, определяет продолжительность инкубационного периода. Это область метастабильного аустенита. Устойчивость переохлажденного аустенита и скорость его превращения зависят от степени его переохлаждения. Как видно из диаграммы, аустенит обладает наибольщей устойчивостью при температурах немного ниже критической точки у4 и немного выше критической точки начала мартен-ситного превращения М . При этих температурах левая кривая наиболее удалена от вертикальной оси. Наименее устойчив аустенит при температуре 550 °С — левая кривая наиболее близко расположена к вертикальной оси. Время устойчивости аустенита при данной температуре — 1... 1,5 с. [c.41]

Обычно изучают изотермическое превращение аусте-нита (нроисходящее при выдержке при постоянной температуре) для эвтектоидной стали. Влияние температуры на скорость и характер превращения представляют в виде диаграммы изотермического превращения аустени-та (рис. 4.2). Диаграмма строится в координатах температура — логарифм времени. Выше температуры 727°С на диаграмме находится область устойчивого аустенита. Ниже этой температуры аустенит является неустойчивым и превращается в другие структуры. Первая С-образ-ная кривая на диаграмме соответствует началу превращения аустенита, а вторая — его завершению. При небольшом переохлаждении — приблизительно до 550°С происходит упомянутое выше диффузионное перлитное превращение. В зависимости от степени переохлаждения образуются структуры, называемые перлит, сорбит и тростит. Это структуры одного типа — механические смеси феррита и цементита, имеющие пластинчатое строение. Отличаются они лишь степенью дисперсности, т.е. толщиной пластинок феррита и цементита. Наиболее крупнодисперсная структура — перлит, наиболее мелкодисперсная — тростит. По мере увеличения степени дисперсности структур изменяются и механические свойства стали—возрастают твердость и прочность и уменьшаются пластичность и вязкость. Твердость перлита составляет 180-250 НВ, сорбита 250-350 НВ и тростита 350-450 НВ. В отличие от перлита, сорбит и тростит могут содержать углерода больше или меньше 0,8 %. [c.115]

Как известно, устойчивость переохлажденного аустенита к распаду характеризуется диаграммами изотермического хшевращения аустенита Изменение содержания углерода иЧцегирование аустенита влияют на кинетику перлитного и промежуточного превращений и температуру мартенсит ного превращения 2 [c.85]

Из понятия прокаливаемости следует, что процессы, ее определяющие, непосредственно связаны с явлениями, протекающими в твердом растворе до закалки и при закалке стали. Следовательно, прокаливаемость стали определяется устойчивостью переохлажденного аустенита. Устойчивость аустенита количественно характеризуется диаграммами изотермического распада переохлажденного аустенита (при постоянной температуре) и термокинетическими диаграммами (при непрерывном охлал<дении). Величина прокаливаемости стали находится в определенной связи с расположением областей устойчивости пе-реохлаледенного аустенита на диаграммах распада (рис. I). [c.5]

Приведенные на рис. 8.5 и 8.7 диаграммы изотермического превращения аустенита справедливы как для зтлеродистых, так и для легированных сталей, не содержащих карбидообразуюпщх элементов. У сталей, легированных карбидообразующими элементами, на изотермической диаграмме существует не один, а два минимума устойчивости переохлажденного аустенита, соответственно расположенных в области перлитного и бейнитного превращений (рис. 8.11). Оба превращения разделены областью устойчивого аустенита. [c.439]

При закалке для достижения максимальной твердости стремятся получать мартенситную TpjT rypy. Минимальная скорость охлаждения, необходимая для переохлаждения аустенита до мар-тенситного превращения, называется критической скоростью закалки. Скорость охлаждения определяется видом охлаждающей среды. Критическая скорость закалки определяется по диаграмме изотермического распада аустенита (рис. 8.12), из которой следует, что быстрое охлаждение необходимо в области наименьшей устойчивости аустенита (500-650 °С) с тем, чтобы предотвратить его превращение в ферритно-цементитную смесь. [c.446]

На рис. 52, а представлена диаграмма изотермического превращения аустенита углеродистой стали или стали, легированной небольшим количеством некарбидообразующих элементов, на рис. 52, б — диаграмма изотермического превращения переохлажденного аустенита в стали, легированной карбндообразующими элементами. Для этой диаграммы характерно разделение по температуре интервалов перлитного и бейнитного превращений, между которыми имеется область высокой устойчивости аустенита. [c.58]

Нагрев металла в ЗТВ до температуры плавления с постепенным понижением температуры по мере удаления от сварного шва определяет протекание различных процессов в разных температурных зонах. Протекание превращений аустенита в ЗТВ при охлаждении во многом зависит от превращений, происшедших при нагреве во время сварки. Процессы при нагреве определяются скоростью нагрева, максимальной температурой нагрева зоны и продолжительностью пребывания выше температуры и Ai. Увеличение скорости нагрева и сокращение времени пребывания выше температуры А (см. рис. 1) ограничивает протекание диффузионных процессов и обусловливает либо сохранение нерастворившихся карбидных частнц в аустените, либо образование негомогенного аустенита. Наличие ие-растворившихся карбидов или негомогенности аустенита уменьшает его устойчивость при последующем охлаждении и сдвигает кривые начала и конца распада влево на диаграммах изотермического превращения аустенита. В табл. 3 приве- [c.409]

На рис. 13 даны диаграммы изотермического превращения аустеиита роторной стали 35ХНЗМФА. Изменение продолжительности инкубационного периода как в перлитной, так и в промежуточной областях в зависимости от места сечения поковки связано с ликвацией углерода н легирующих элементов в исходном слитке (см. табл. 2). Снижение содержания углерода при удалении от поверхности (в нижней части слитка) приводит к тому, что промежуточное превращение в центральной зоне поковки идет при более высоких температурах, вследствие чего время до начала распада аустспита в промежуточной и перлитной областях соответственно уменьшается. В части поковки, соответствующей верхней половине слитка, в связи с ликвацией углерода к осевой зоне промежуточное превращение протекает при более низких температурах, что приводит к повышению устойчивости переохлажденного аус-тенита. [c.616]

Аустенитная фаза теплостойких инструментальных сталей с 5% Сг достаточно устойчива в интервале температур между перлитными и бейнитными превращениями. Наличие молибдена увеличивает инкубационный период превращения аустенита в интервале температур перлитных превращений. Это хорошо видно на диаграмме изотермического превращения инструментальной стали марки KI2 (рис. 197, а). Вследствие меньшего содержания углерода в этой стали температура начала мартенситного превращения выше, чем у штам-повых инструментальных сталей (с большим содержанием углерода), предназначенных для холодной деформации, В соответствии с диаграммой непрерывных изотермических превращений (рис. 197, б) в интервале температур бейнитных превращений это превращение ria-чинается раньше, чем перлитное. Время критического охлаждения инструментальной стали марки К12 следующее =340 с, 50 % м -=13 000 с, п = 42 ООО с. Это означает, что эти стали в довольно высокой степени прокаливаются при закалке на воздухе (диаметр изделий 150—200 мм) и в масле (диаметр изделий 400—600 мм). По границам зерен при температуре от 900 до 430° С можно наблюдать опережающее перлитное превращение выделение карбидов. Однако это выделение карбидов, а также образующийся при высоких температурах (свыше 400° С) бей-нит уменьшают вязкость стали. [c.243]

Высоколегированный аустенит очень стабилен главным образом в интервале температур перлитных превращений (600—500° С). В интервале температур бейнитных превращений устойчивость аустени-та намногр меньше. Это хорошо видно на примере стали марки W3, содержащей 2,5% Сг и 4,5% W, на диаграммах изотермических (рис. 211, а) и непрерывных (рис. 211,6) превращений. Количество бейнита и температура начала превращения возрастают с замедлением скорости охлаждения. В структуре стали возникает все больше верхнего бейнита. Для образования чисто мартенситной структуры необходимое время критического охлаждения (f ) составляет всего 5— 20 с, 5оо/ только 34 с, однако п=23 000 с. Поэтому структура таких сталей—в основном инструментов больших размеров—при закалке мол ет становиться вместо мартенситной бейнитной и даже могут встречаться эвтектоидные выделения. К сожалению, при обычных условиях охлаждения перлитное и бейнитное превращения начинаются позже выделения значительного количества карбидов, которые обычно образуются как раз по границам зерен. Вследствие этого снижается содержание легирукзщих компонентов в твердом растворе (см. табл. 114) и резко ухудшаются вязкие свойства стали. [c.266]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...