Изотермическое превращение аустенита в легированных сталях

Изотермическое превращение аустенита в легированных сталях [c.439]

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]

ИЗОТЕРМИЧЕСКОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ АУСТЕНИТА В ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЯХ [c.203]

Изотермическое превращение аустенита в легированных сталях. Рассмотренные диаграммы изотермического распада переохлажденного аустенита справедливы лишь для углеродистых сталей. Для легированных сталей, у которых в состав аустенита, кроме атомов углерода, входят атомы таких элементов, как марганец, хром, молибден, ванадий и др., или одновременно хром и никель, хром и марганец и т. д., изотермическая диаграмма имеет другой вид (рис. 80). [c.142]

Чтобы понять многообразие влияния л.э. на кинетику превращения переохлажденного аустенита, рассмотрим типичные диаграммы изотермического распада аустенита в легированных сталях. [c.58]

Кроме приведенных выше типов диаграмм изотермического превращения аустенита диаграммы легированных сталей могут иметь и другой вид 1) без перлитной области (рис. 28, в), которая не обнаруживается при изотермических исследованиях, так как протекает чрезвычайно медленно (высоколегированные конструкционные стали) 2) без области промежуточного превращения (рис. 28, г), которая или сильно понижается и сливается с мартен-ситным интервалом температур, или сильно сдвигается вправо (например, для высокохромистых сталей). [c.26]

Рис. 8.11. Диаграммы изотермического превращения аустенита в стали, легированной карбидообразующими элементами (цифры у кривых показывают степень превращения) а) низкое и среднее содержание углерода б) высокое содержание углерода

Фиг. 30. Основные типы диаграмм изотермического превращения переохлажденного аустенита в легированных сталях а — имеющих одну ступень превращения б—имеющих две ступени превращения в — имеющих одну верхнюю ступень превращения г — имеющих одну нижнюю ступень

Фиг. 182. Смешение диаграммы изотермического превращения аустенита в результате легирования стали.

Легирующие элементы, повышая устойчивость переохлажденного аустенита, уменьшают критическую скорость закалки и тем в большей степени, чем дальше от вертикальной оси расположены кривые изотермического превращения. Это видно, если на кривые изотермического превращения углеродистой и легированной стали наложить кривые непрерывного охлаждения (рис. 31). [c.27]

Практическое значение диаграмм изотермического превращения аустенита очень велико они позволяют производить критическую оценку существующих режимов термической обработки и разрабатывать научно-обоснованные технологические процессы. Особенно важно применение этих диаграмм для установления рационального режима различных операций изотермической обработки, широко внедряемой в последние годы в производство. С их помощью можно правильно осуществлять изотермическую и ступенчатую закалку простых углеродистых и особенно легированных сталей, изотермический отжиг, отжиг на зернистый перлит, изотермическую выдержку для устранения флокенов и т. д. Помимо этого, диаграммы изотермического превращения аустенита позволяют дать анализ действия закалочных сред (воды, масла и т. д.) и выбрать для каждой марки стали наиболее подходящую закалочную среду. [c.209]

Под влиянием уже 1,5% Сг заметно возрастает стабильность аустенита в температурной области перлитных превращений. Это хорошо видно на диаграммах изотермических превращений аустенита для высокоуглеродистых (1,45%) инструментальных сталей, легированных только хромом (сталь К4) или хромом и ванадием (рис. 170, 171), Наименьший инкубационный период аустенитного превращения составляет 10 с. Наименьшее время аустенитного превращения инструментальных сталей особенно большой твердости, а также нелегированных сталей составляет 1 с. Поэтому прокаливае-мость инструментальных сталей, легированных 1,5% Сг, больше, чем нелегированных (см. рис. 161).. [c.180]

Полный отжиг. Его применяют главным образом после горячей обработки деталей (ковки и штамповки), а также для обработки отливок из углеродистых и легированных сталей. Основной целью полного отжига кованых и литых деталей является измельчение зерна — придание металлу необходимой твердости для улучшения его обработки резанием и устранения внутренних напряжений. Это достигается нагревом, не превышающим 20—40° С верхней критической точки Лсз, и медленным охлаждением. Температуру нагрева деталей, изготовленных из углеродистых сталей, определяют по стальной части диаграммы состояния (рис. 16), а для легированных сталей — по положению их критической точки Лсз, имеющейся в справочных таблицах. Время выдержки при температуре отжига обычно складывается из времени, необходимого для полного прогрева всей массы детали, и времени, необходимого для окончания структурных превращений. После нагрева и соответствующей выдержки сталь медленно охлаждают вместе с печью. Углеродистые стали охлаждают со скоростью 50—100° С в час до температуры 580—600° С. Низколегированные стали охлаждают в печи со скоростью 30—60° С в час до 500—600° С (в зависимости от химического состава стали). Высоколегированные стали целесообразнее подвергать изотермическому отжигу, так как обычным отжигом не всегда удается получить нужное снижение твердости. Полный отжиг сопровождается перекристаллизацией и законченным превращением аустенита в ферри-то-цементитную смесь. [c.24]

Иногда с целью экономии времени проводят изотермический отжиг. При таком отжиге изделие нагревают выше критических точек, быстро охлаждают до температуры на 50—100° G ниже Ас и выдерживают при этой температуре в течение времени, необходимого для полного превращения аустенита в перлит. Затем изделие охлаждают на спокойном воздухе (см. рис. 118, скорость Uj). При изотермическом отжиге в процессе выдержки, которую выбирают в соответствии с диаграммой изотермического распада аустенита для данной стали, происходит выравнивание температуры по сечению изделия. Это способствует получению более однородной структуры и, следовательно, более однородных свойств. Легированные стали подвергают именно такому отжигу. Следует заметить, что выигрыш во времени при изотермическом отжиге получается только для небольших по размерам изделий, так как для крупногабаритных деталей для выравнивания температуры по объему необходимо продолжительное время. [c.194]

Изотермический отжиг заключается в нагреве стали выше критической точки Лсз и выдержке при этой температуре в течение времени, необходимого для полного и равномерного прогрева. Затем сталь относительно быстро охлаждают до температуры ниже Лг1 (650—700°). При этой постоянной (изотермической) температуре сталь выдерживают определенное время, необходимое для полного распада аустенита с образованием перлита (в доэвтектоидной стали — феррита и перлита), и затем охлаждают на воздухе. Изотермический отжиг имеет почти вдвое более короткий цикл, чем обычный отжиг. Преимущества изотермического отжига — достигаемая однородность структуры и ускорение процесса, особенно при отжиге легированной стали. В случае высокого содержания в стали хро.ма, никеля и других элементов только изотермический отжиг позволяет добиться превращения весьма устойчивого аустенита в перлит и феррит и обеспечить хорошую обрабатываемость стали режущим инструментом. [c.136]

Рис. 122. Схемы диаграмм изотермического превращения в легированной стали без выделения избыточных фаз (а) и с выделением из аустенита феррита (б)

Особенность промежуточного превращения в легированных сталях заключается в том, что оно не идет до конца. Часть аустенита, обогащенного углеродом, при изотермической выдержке [c.204]

Сопоставим диаграммы изотермического превращения аустенита трех сталей перлитного класса (фиг. 33) углеродистой (фиг. 33, а) низколегированной (фиг. 33, б) и высоколегированной (фиг. 33, в). Отличаются эти диаграммы одна от другой тем, что у легированных сталей кривые феррито-карбидного превращения сдвинуты вправо, причем у высоколегированной сильнее, чем у низколегированной (предположим для упрощения, что в этих трех сталях кет Лг"-превращения). [c.62]

Изотермическая закалка г выполняется так же, как и ступенчатая, но выдержка в закалочной среде более продолжительна. При такой выдержке происходит изотермический распад аустенита с образованием бейнита. Продолжительность выдержки в закалочной среде зависит от устойчивости переохлажденного аустенита при температурах выше Мн и определяется по диаграмме изотермического превращения аустенита для каждой марки стали. В основном изотермической закалке подвергают легированные стали. [c.75]

Влияние легирующих элементов на изотермические превращения переохлажденного аустенита заключается не только в повышении его устойчивости, но также, в ряде случаев, в смещении по температуре зон его минимальной устойчивости. В сталях, легированных карбидообразующими элементами, как это установлено В. Д. Садовским, вместо одной зоны минимальной устойчивости обнаруживаются две такие зоны, разделенные зоной более высокой устойчивости аустенита (фиг. 183). Здесь отмечены также получающиеся продукты превращения аустенита в различных температурных областях. [c.284]

Ступенчатая закалка. Состоит в том, что деталь вначале охлаждают в закалочной среде, имеющей температуру выше мартенситной точки, В этой среде деталь приобретает во всех точках сечения температуру закалочной ванны. Затем следует охлаждение, во время которого собственно и происходит закалка (превращение аустенита в мартенсит). При этом способе закалки значительно снижаются внутренние напряжения. Ои применим для деталей из углеродистой стали диаметром не более 10—12 лш и из легированной стали диаметром до 20—-30 мм. При более крупных размерах деталей не удается достигнуть критической скорости закалки. В качестве охладителей при ступенчатой закалке применяют расплавленные соли (селитры, щелочи) или нагретые масла. Изотермическая закалка. В общих чертах сходна со ступенчатой закалкой. При этом способе закаливаемую деталь также помещают в соляную или нагретую масляную ванну и выдерживают в ней, В отличие от ступенчатой при изотермической закалке деталь выдерживают в закалочной среде до полного изотермического превращения аустенита. Обычно температура изотермического распада аустенита лежит в интервале 250—300°С, Конечной структурой стали после изотермической закалки является игольчатый троостит. Так же, как и при ступенчатой закалке, изотермической [c.90]

Начертите диаграмму изотермического превращения переохлажденного аустенита конструкционной легированной стали 45Х и нанесите на неё кривую режима изотермического отжига. Опишите происходящие при этом превращения в стали. [c.20]

Обособленность бейнитного превращения от перлитного очень хорошо выявляется на диаграммах изотермического распада аустенита в легированных сталях. У сталей, легированных карбидообра-зующйми элементами (Сг, Ш, Мо и др.), под С-кривыми перлитного распада находятся С-кривые начала и конца бейнитного превращения (рис. 144). Области перлитного и бейнитного превращений в этих сталях могут частично перекрываться. Например, на рис. 144,6 показано, что при 500°С через 100 с начинается бейнитное превра- [c.252]

Рис. 123. Диаграммы изотермического распада переох.пажденного аустенита в легированной стали (схемы). Цифры у кривых указывают степень превращения, %

Исследование кинетики промежуточного превращения переохлажденного аустенита. Строгое определение степени изотермического превращения аустенита в бейнит магнитным методом затруднено рядом причин. Па промежуточных стадиях распада образец в общем случае состоит из феррита, в той или иной степени пересыщенного углеродом, карбидов и аустенита, обогащенного углеродом. По мере развития превращения объемное содержание фаз и их химический состав изменяются, следовательно, изменяется и их намагниченность. В легированных сталях бейнитное превращение не доходит до конца и остается некоторое количество непревра-щенного аустенита. Часть этого аустенита может превратиться в мартенсит при охлаждении после окончания выдержки при температуре превращения. Все это затрудняет выбор и изготовление эталона. Часто в качестве последнего применяют образец, подвергнутый закалке и отпуску при тем- [c.160]

Изотермическая закалка — нагрев стали до температуры вышеточки Лсд на 30— 50° С, выдержка при этой температуре, охлаждение в среде с температурой выше начала мартенситного превращения на 30—100° С для изотермического превращения аустенита и последующее охлаждение (вне этой среды) с заданной скоростью (фиг 1, /V). Применяется для деталей из высокоуглеродистой и легированной стали (например, марок 65Г, ЗОХГС, 37 ХС, 50ХФА, 60С2А и др.) и для инструментов с целью уменьшения напряжении и деформаций и получения высокой твер- [c.671]

В случае доэвтектондной или заэвтектоидной легированных сталей на диаграмме изотермического распада переохлажденного аустенита, так же как и углеродистой стали, появляется добавочная линия, соответствующая началу выделения избыточного легированного феррита или карбида. Перлитное превращение в сталях, легированных карбидообразующими элементами, сводится к полиморфному превращению у а и диффузионному перераспределению углерода и легирующих элементов, что приводит к образованию перлита (легированный феррит Ь легированный цементит). Особенность промежуточного превращения в легированных сталях заключается в том, что оно не идет до конца. Часть аустенита, обогащенного угеро- [c.178]

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]

При использовании легированных сталей режимы патентирования существенно изменяются из-за возрастающей устойчивости переохлажденного аустенита, что требует повышения температзфы и продолжительности изотермической вьщержки в области превращения аустенита в сорбит. Эти изменения режима патентирования технологически трудно осуществить, и поэтому патентированию подвергаются лишь низколегированные стали с относительно малоустойчивым переохлажденным аустенитом. Однако разработанный новый процесс ступенчатого патентирования позволяет решить проблему патентирования и среднелегированных сталей. Свойства патентированной проволоки в результате последующей холодной пластической деформации зависит от величины общей (суммарной) деформации и от величины обжатий за один проход. Упрочнение тем выше, чем больше суммарная степень обжатия. Оптимальная величина частных обжатий должна быть примерно 10-12 %. [c.350]

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]

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]

При использовании легированных сталей режимы патентирования существенно изменяются из-за возрастающей устойчивости переохлажденного аустенита, что требует повышения температуры и продолжительности изотермической выдержки в области превращения аустенита в сорбит. Эти изменения режима патентирования технологически трудно осуществить, и поэтому патентированию подвергают лишь низколегированные стали с отиосительво малоустойчивым переохлажденным [c.198]

В настоящей работе изучали кинетику роста видманштеттового феррита в малоуглеродистых низколегированных сталях. Основной задачей исследования являлось выяснение вопроса о том, как изменяется скорость роста игольчатой а-фазы при переходе из феррито-перлитной области в бейнитную, т. е. при переходе от видманштеттового феррита к бейниту. Переход от бейнита к мартенситу изучался ранее [3]. На основании диаграмм изотермического превращения аустенита ряда доэвтектоидных легированных сталей (у которых наблюдается увеличение общей скорости превращения аустенита при переходе из феррито-пер-литной области в бейнитную, хотя распад аустенита в обеих областях начинается с выделения а-фазы) можно было ожидать, что при указанном переходе скорость роста игольчатых кристаллитов а-фазы также должна возрастать. [c.70]

Особенность промежуточного превращения в легированных сталях заключается в том, что оно не идет до конца. Часть аустенита, обогащенного углеродом, при изотермической выдержке не распадается и при дальнейшем понижении температуры превращается в мартенсит или даже не претерпевает этого превращения. Таким образом, в результате промежуточного превращения легированная сталь получает структуру, состоящую из бейнита (игольчатого троостита) и некоторого количества мартенсита или нерас-павшегося аустенита. [c.182]

Добавка легирующих элементов может обеспечить образование в стали устойчивого мелкого аустенитного зерна. Наряду с этим. легированная сталь отличается более глубокой прокаливаемостью, допускает закалку в масле и, благодаря устойчивости своего аустенита, позволяет производить ступенчатую и Ил гермическую закалку деталей более крупного сечения. Легирующие элементы сдвигают вправо кривые начала превращения на диаграммах изотермического превращения аустенита, что дозволяет сохранять аустенит и получать мартенситное превращение при умеренных скоростях охлаждения, например в масле. Закалка в масле уменьшает внутренние напряжения и связанную с ними опасность появления закалочных трещин и коробления. [c.277]

И изменяют характер кривой изотермического распада. Как видно из кривых, приведенных на фиг. 229, б, в, при изотермическом распаде аустенита в сталях, легированных карбидообразующими элементами, наблюдаются две зоны минимальной устойчивости аустенита и между ними зона максимальной устойчивости аустенита. Превращениям в верхней зоне минимальной устойчивости аустенита (при 600—700°) соответствуют превращения, характерные для углеродистой стали выше изгиба С-образной кривой, т. е. образование ферроцементитной смеси с пластинчатой формой карбидов, с уменьшением размера карбидов с понижением температуры (перлит, сорбит, троостит). Превращениям в нижней зоне минимальной устойчивости аустенита (при 300—400°) соответствуют превращения, характерные для углеродистой стали ниже изгиба С-образной кривой, т. е. образованию игольчатого троостита. [c.276]

В легированных сталях по сравненною с аналогичными углеродистыми сталями аустениг более устойчив как в области перлитного, так и бейнитного превращений, и поэтому кривые изотермического распада аустенита сдвинуты в правую сторону. [c.25]

При легировании стали карбидообразующими элементами на диаграмме изотермического превращения аустенита между областями перлитного и мартенситного превращений четко обособляется средняя (про-мея уточная) область. Эта область, как показывают исследования [2], выявляется также при легировании никелем, кремнием, алюминием, медью. Превращение аустенита в средней области, как и перлитное превращение, характеризуется наличием инкубационного периода и подобной же зависимостью времени инкубационного периода от переохлаждения. С другой стороны, превращение аустенита в средней области, как и марте ситн 0 е, затухает при 00хр1а-нении значительной доли непревращенного аустенита (рис. 3). Степень превращения [c.599]

Углерод и нжоторые легирующие элементы сильно снижают точку мартенситно-го превращения. В сталях, содержащих достаточное количество углерода и легирующих элементов, мартенситная структура может быть получена при относительно небольших скоростях охлаждения (яа воздухе). Такие стали иногда называют самозакаливающимися. У некоторых легирован-яых сталей точка М лежит ииже 0°С, и закалкой таких сталей можно получить чистую аустенитную структуру. Процесс превращения аустенита не обязательно должен происходить в условиях непрерывного охлаждения, Если переохладить аустеиит до определенных температур, а затем остановить процесс дальнейшего охлаждения, то превращение аустенита будет протекать при постоянной температуре, лежащей ниже критической точки Аги Указанный процесс носит название изотермического превращения аустенита. [c.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...