Влияние легирования на прокаливаемость стали

Влияние легирования на прокаливаемость стали [c.164]

Работая над вторым изданием книги, автор стремился рассмотреть возможно более широкий круг вопросов, относящихся к проблеме прокаливаемости. С этой целью в книгу введены новые главы и разделы. Это гл. I Физические основы прокаливаемости стали. Классификация сталей по прокаливаемости , пп. 2, 3, 7 и 9 гл. II, в которых рассмотрены влияние легирования комплексом элементов, колебаний химического состава, скорости кристаллизации стали при затвердевании и химической микронеоднородности твердого раствора на прокаливаемость стали соответственно, гл. III Пути управления прокаливаемостью и п. 5 гл. IV, в котором рассмотрен метод определения прокаливаемости путем моделирования реальных условий охлаждения крупных поковок. [c.4]

Следовательно, наименее эффективно повышает положительное влияние углерода на прокаливаемость легированных сталей марганец. Причины такого влияния марганца неясны, и для выяснения этого необходимы исследования. [c.30]

Таким образом, следует считать, что бор увеличивает прокаливаемость доэвтектоидных углеродистых сталей тем меньше, чем больше в сталях углерода. Положительное влияние бора на прокаливаемость легированных сталей зависит от их типа. При введении Б хромистую сталь бор повышает ее прокаливаемость. Считают, что марганец уменьшает, а кремний нейтрализует положительное влияние бора. Последнее подтверждается данными рис. 39. Предполагается, что марганец и кремний уменьшают растворимость бора в твердом растворе, что приводит к снижению содержания бора в аустените, и эффективность его действия уменьшается. [c.45]

Высказанное в работе [68] положение, по нашему мнению, нельзя распространять на легированные стали. Эти стали химически менее однородны, чем углеродистые. При этом химическая микронеоднородность твердого раствора (при всех прочих равных условиях) тем более резко выражена, чем сложнее по составу сталь. Поскольку при нормализации, как и вообще при нагреве, происходит определенное выравнивание состава, нормализация не мол ет не вызвать повышения прокаливаемости легированной стали. Если легированная сталь — наследственно крупнозернистая, то нормализация должна повысить ее прокаливаемость в большей степени по сравнению со сталью наследственно мелкозернистой. Количественное влияние нормализации на прокаливаемость легированной стали определяется природой легирующих элементов. [c.75]

Механизм влияния химической микронеоднородности твердого раствора на прокаливаемость стали. Как следует из приведенных выше данных, химический состав микрообъемов может весьма существенно отличаться от среднего состава стали. Показано что легированность микрообъемов некоторых литых сталей почти в два раза превышает максимально возможную легированность стали 100]. [c.121]

Действительная скорость охлаждения неодинакова по сечению детали и убывает от периферии к центру при этом может оказаться, что в центре действительная скорость закалки будет меньше критической. В этом случае сердцевина детали не получит мартенситной структуры и твердость ее окажется пониженной. Таким образом, на глубину закалки будут оказывать влияние величина действительной скорости закалки и химический состав стали, поскольку критическая скорость закалки меняется в зависимости от марки стали (см. раздел Легированные стали и сплавы ). Существенное влияние оказывает на прокаливаемость также величина зерна в стали, а следовательно, и влияющие на нее факторы, т. е. температура и длительность нагрева. [c.106]

В отношении оценки относительной степени влияния различных элементов на прокаливаемость существуют данные, расходящиеся в количественном выражении. Наиболее сильно увеличивают прокаливаемость хром, никель, молибден, марганец, поэтому они входят в состав большинства конструкционных легированных сталей. [c.356]

При постоянном углеродном эквиваленте изменение содержания кремния мало влияет на твердость чугуна в закаленном состоянии (рис. 25). Понижение твердости с повышением содержания углерода происходит в основном за счет увеличения содержания графита в чугуне. Однако существенную роль играет величина графитовых включений (рис. 26). Легирование, а также модифицирование магнием повышают прокаливаемость и твердость чугуна после закалки (рис. 27—30). Присадка стали в шихту повышает прокаливаемость чугуна (рис. 31). На прокаливаемость также оказывает влияние величина зерна (рис. 32). [c.40]

За последние годы появился ряд работ по исследованию влияния на прокаливаемость легированных сталей комплекса элементов 136, с. 41—46, 46—61, 61—67 52 62-65 141 143]. [c.65]

Данные наших исследований, как и результаты работы [67], показали, что из двух факторов, оказывающих влияние на прокаливаемость заэвтектоидных легированных сталей (величина зерна аустенита и состояние исходной структуры), второй фактор оказывает несравненно более сильное влияние, чем первый. [c.73]

На прокаливаемость оказывает влияние состав стали (содержание углерода и легирующих элементов) и характер закалочной среды. Легированные стали имеют значительно более высокую прокаливаемость по сравнению с углеродистыми, что связано с увеличением при легировании стали устойчивости переохлажденного аустенита. Прокаливаемость углеродистых сталей зависит от содержания углерода. С понижением углерода прокаливаемость падает. Уменьшение скорости охлаждения приводит к снижению прокаливаемо-сти. При закалке в масле сквозная прокаливаемость деталей из среднеуглеродистой стали составляет всего лишь 3 мм, при закалке в воде — до 10-15 мм. С увеличением размеров заготовки прокаливаемость резко уменьшается. Так, в заготовке диаметром до 40 мм из стали 45 при закалке в воде мартенситная структура достигается на глубине всего лишь 4 мм. [c.448]

Конструкционная сталь, при легировании никелем, приобретает многие ценные свойства увеличивается ее прокаливаемость и пластичность, снижается хладноломкость и т. д. Поэтому исследование влияния никеля на коррозионное растрескивание высокопрочной стали представляло значительный интерес. [c.97]

Для получения высоких механических свойств по всему сечению крупногабаритных деталей в легированную сталь вводят марганец и никель, интенсивно увеличивающие прокаливаемость стали. Что касается прочностных свойств, то марганец и в особенности никель оказывают на них значительно меньшее влияние, чем такие элементы, как хром, молибден, вольфрам, ванадий и т. п. [c.129]

Прокаливаемость даже одной и той же стали может колебаться в значительных пределах в зависимо-мм сти от колебаний химического состава, величины зерна размера и формы изделия и многих других факторов. Поэтому прокаливаемость стали каждой марки характеризуют не кривой, а полосой прокаливаемости, которая также не всегда отражает действительную прокаливаемость стали в изделии. Полосы прокаливаемости для углеродистой и легированной сталей, содержащих 0,4% С, наглядно показывающие влияние легирующих элементов на прокаливаемость, приведены на рис. 150. [c.224]

Углерод, никель, марганец и хром, по данным В. Д. Садовского, понижают скорость игольчато-трооститного превращения, причем никель, марганец и хром снижают температурный интервал превращения, а углерод и кремний не оказывают на него влияния. Молибден не оказывает существенного влияния на кинетику игольчато-трооститного превращения. Сдвиг вправо кривой начала превращения на диаграммах изотермического превращения (см. фиг. 182 и 185) обеспечивает глубокую прокаливаемость стали, легированной хромом, никелем, вольфрамом, молибденом, марганцем и кремнием как в перлитном, так и в игольчато-трооститном интервале температур превращения и, кроме того, он обеспечивает получение высокой твердости после закалки в масле и даже на воздухе (для сталей мартенситного класса), а также возможность применения изотермической и горячей закалки для деталей крупного сечения. При этом такие легированные стали, как правило, отличаются мелким аустенитным зерном. [c.291]

На механические, физические и химические свойства стали большое влияние оказывают присадки легирующих элементов хрома, вольфрама, молибдена, ванадия, титана и др. Большинство специальных примесей и углерод повышают прокаливаемость стали, так как увеличивают устойчивость аустенита и замедляют процесс распада его при охлаждении. Основное влияние большинства специальных примесей и углерода заключается в том, что они снижают критическую скорость охлаждения и при определенном содержании могут вызвать закалку даже при охлаждении на воздухе. При сварке большинства легированных сталей вероятность образования мартенсита в наплавленном металле и в зоне термического влияния весьма высока, потому что скорость охлаждения после сварки довольно значительна и превышает скорость охлаждения на воздухе. Это является одним из основных затруднений при сварке легированных сталей. [c.172]

На прокаливаемость оказывает влияние состав стали (содержание углерода и легирующих элементов) и характер закалочной среды. Легированные стали имеют значительно более высокую прокаливаемость по сравнению с углеродистыми. Прокаливаемость углеродистых сталей зависит от содержания углерода. С понижением углерода прокаливаемость падает. Уменьшение скорости [c.162]

Однако нельзя объяснить большую разницу в прокаливаемости разных плавок подшипниковых сталей колебаниями в химсоставе, допускаемыми стандартом. Работами Н. Н. Качанова [81] установлено, что на прокаливаемость подшипниковой стали оказывает решающее влияние химическая микронеоднородность стали. Прокаливаемость можно также увеличить путем дополнительного легирования стали другими элементами молибденом, вольфрамом и некоторыми другими добавками, например цирконием. [c.191]

Влияние легирующих элементов на свойства стали. Легирование стали никелем повышает ее прокаливаемость этому же способствуют присадки марганца, молибдена, хрома, бора. Никель увеличивает также вязкость и пластичность стали, понижает температуру порога хладноломкости. Однако никель дорог, поэтому его вводят в сочетании с марганцем или хромом. Понижение порога хладноломкости достигается также присадкой хрома, молибдена, вольфрама, ванадия, титана, ниобия и циркония, которые образуют дисперсные труднорастворимые в аустените карбиды и препятствуют росту зерна аустенита. Рост зерна аустенита задерживается также присадкой алюминия, присутствующего в виде дисперсных оксидов. Молибден и вольфрам повышают также стойкость стали к отпуску. Кобальт (как и никель) полностью взаимно растворим с железом, повышает точку и способствует понижению количества остаточного аустенита в закаленной стали. [c.112]

Из табл. 3 видно, что замена марганца в хромомарганцевой стали никелем привела к заметному (особенно в стали с 0,40% С) повышению прокаливаемости. Этот факт полностью согласуется с представлениями о положительном влиянии никеля на прокаливаемость стали. Дополнительное легирование хромомарганцевомолибденовой стали никелем привело, как это видно из табл. 3, [c.32]

В легированных и особенно в сложнолегированных сталях количественно и качественно оценить влияние никеля на прокаливаемость часто трудно. [c.32]

Рис. 61. Влияние комплексного легирования на прокаливаемость хромомарганцевокремнистой стали. Штриховкой обозначена прокаливаемость стали марки ЗОХГСА L52, 65]. Состав стали, %

Прокаливаемость, являясь функцией критической скорости закалки, зависит от тех же факторов, что и критическая скорость закалки. Влияние степени легированности на прокаливаемость ясно из предыдущего. Прокаливаемость, так же как и критическая скорость закалки, зависит от величины зерна аустенита. Природно крупнозернистые стали прокаливаются на большую глубину, чем природно мелкозернистые. Прокаливаемость можно несколько увеличить повышением температуры закалки увеличение гепна аустенита и растворение неметаллических зародышевых фаз повышает устойчивость переохлажде1 ного аустенита, уменьшает критическую скорость закалки и, следовательно, повышает прокаливаемость. [c.68]

Если в стали присутствует одновременно несколько легирующих элементов, то, как показывают наблюдения, количественно эффект влияния элементов на прокаливаемость взаимно усиливается. Этим отчасти и объясняется, что для термически обрабатываемых изделий большой толщины, с целью обеспечения их прокаливаемости, обычно используются сложнолегированные стали. В какой степени под влиянием легирования может быть фактически повышена прокаливаемость стали можно судить по нижеследующим данным, относящимся к случаю закалки улучшаемой стали в воде нелегированная сталь с 0,40—0,45 /о С имеет критический диаметр прокаливаемости не более 14 мм. Сталь, содержащая при том же количестве углерода 1,2 /о Сг, 3,25 >/о N1 и 0,4% Мо прокаливается насквозь в изделиях диаметром до 200—250 мм. [c.288]

Влияние легирующих элементов на свойства стали. В изделиях крупных сечений (диаметром свыше 15—20 мм) механические свойства легированных сталей (Ов, ао,а, б, ф, КСи) значительно выше, чем механические свойства углеродистых сталей. Особенно сильно повышаются предел текучести, относительное сужение и ударная вязкость. Это объясняется тем, что легированные стали обладают меньшей критической скоростью закалки, а следовательно, лучшей прокаливаемЬстью. Кроме того, после термической обработки они имеют более мелкое зерно и более дисперсные структуры. Благодаря большей прокаливаемости и меньшей критической скорости закалки замена углеродистой стали легированной позволяет проводить закалку деталей в менее резких охладителях (масле, воздухе), что уменьшает деформацию изделий и опасность образования трещин. Легированные стали применяют поэ- [c.259]

На прокаливаемость оказывают влияние не только скорость охлаждения, но и однородность структуры, температура нагрева, исходная структура и химический состав стали. Заметно повышают прокаливаемость марганец, хром и молибден, меньше влияют ликель и кремний. При одновременном введении в сталь нескольких легирующих элементов их влияние может усиливаться. Более высокая прокаливаемость легированных сталей по сравнению с углеродистыми объясняется большей устойчивостью переохлажденного аустенита и, соответственно, меньшей критической скоростью охлаждения. С увеличением скорости охлаждения прокаливаемость сталей увеличивается. При наличии неоднородности структуры прокаливаемость снижается, так как нерастворившиеся карбиды и неметаллические включения являются центрами кристаллизации, облегчающими образование перлита. [c.58]

Исходя из этого можно считать, что по мере увеличения содержания кремния в стали все большее количество его растворяется в объеме зерен (после насыщения граничных объемов). По этой причине, с одной стороны, устойчивость аустенита и прокаливаемость стали возрастают благодаря увеличению легированности твердого раствора кремнием, а с другой—уменьшаются из-за искажений кристалличёской решетки, возникающих при растворении кремния. Вследствие противоположного действия этих двух факторов при растворении кремния в стали его результирующее положительное влияние на прокаливаемость (с увеличением количества крёйния в стали) уменьшается. [c.61]

Как уже отмечалось, влияние легирующих элементов на про-кал иваемость стали связано с содержанием в ней углерода. Так, все стали, независимо от легированности, содержащие около 0,20% С, имеют сравнительно малую прокаливаемость (стали [c.108]

На свойства легированных сталей оказьпмет влияние толщина сечения отливок. Особенно заметно это влияние на прокаливаемость и [c.139]

Влияние легированности стали на прокаливаемость. Чем выше степен легированности сталей, тем более глубокой прокаливаемостью они обладают (рис, 4,1), [c.290]

Характеристика прокаливаемости стали является важным показа-теле.м при выборе стали. Качественным показателем прокаливаемости стали является критический диа.метр — диаметр образца, когда он закаливается полностью. Обычно для стали 40 критический диаметр при охлал<ден1 И в воде равен 10. мм, а при охлаждении в масле 8 мм. На величину прокаливаемости оказывает влияние скорость охлаждения и химический состав стали. Легированные стали характеризуются более повышенной прокаливае.мостью, чем углеродистые. [c.28]

Необходимо отметить, что вышеуказанные положения правильны для случая работы деталей нри обычных температурах. В области низких температур характер легирования может оказывать влияние на ударную-вязкость стали. Например, марки стали, содержащие никель, обнаруживают при низкотемпературных испытаниях более высокий запас вязкости. Кроме того, легирование стали малыми добавками 1гекоторых элементов, например молибденом и, особенно ванадием,, может влиять на свойства стали и, в частности, на повышение предела упругости и ударной вязкости при одинаковой прочности и прокаливаемости. [c.210]

Влияние легирующих элементов на свойства стали усиливается по мере увеличения их концентрации, но, как правило, лишь до некоторого предела (до 5% N1 до 3% Сг до 2 о Мо и XV до 1,5—2% Мп и З ). При более высоком содержании легирующих элементов посте того как достаточным их введением уже обеспечена сквозная прокаливаемость, положитатьная роль легирования не проявляется. [c.343]

Влияние легирующих элементов на свойства стали. Хром (Сг)—дешевый элемент, широко применяется в легированных сталях (в консгрукциокиых сталях АО 3%), повышает прочность и твердость стали и одновременно кезначнтельно понижает пластичность и вязкость, увеличивает прокаливаемость стали. Благодаря высокой износостойкости хромистой стали из нее изготовляют подшипники качения. Хром вводится также в состав быстрорежущей стали, а при содержании хрома свыше 13% сталь становится нержавеющей. Дальнейшее увеличение количества хрома повышает устойчивость стали против окисления при высоких температурах и улучшает ее магнитные свойства. [c.5]

Прокаливаемость - это глубина проникновения закаленной зоны, т.е. способность стали закаливаться на определенную глубину. За глубину закаленной зоны принимают расстояние от поверхности до слоя, где в структуре будет примерно одинаковое количество мартенсита и троос-тита. Прокаливаемость зависит от химического состава стали, размеров деталей и условий охлаждения. С увеличением содержания углерода до 0,8% прокаливаемость стали увеличивается. При дальнейшем увеличении углерода прокаливаемость несколько снижается. Увеличению прокаливаемости также способствует укрупнение зерен аустенита при нагреве под закалку. Нерастворимые частицы, неоднородность аустенита и другие факторы, которые уменьшают устойчивость переохлажденного аустенита, уменьшают прокаливаемость. Все легирующие элементы, за исключением кобальта, увеличивают прокаливаемость. При комплексном легировании полезное влияние отдельных элементов на прокаливаемость взаимно усиливается. [c.81]

Вместо вольфрама, оказывающего отрицательное влияние на устойчивость против образования трещин при термической обработке, введен молибден в количестве 0,2—0,3%. Легирование молибденом способствует повышению устойчивости против образования закалочных трещин 1148], затрудняет образование карбидной сетки, значительно повышает прокаливаемость и вязкость закаленной стали. Кремний и ванадий введены в комплексролегированную сталь в указанных выше количествах. [c.84]

Штоки. Материал штоков. Средняя стойкость штока, в основном опре-деляюш,аяся характером работы молота, колеблется от 200 до 5000 рабочих часов и иногда более. На стойкость штока большое влияние оказывают материал и технология его обработки. Большие напряжения, возникающие в штоках штамповочных молотов, заставляют применять для их изготовления легированные стали, имеющие повышенную прочность, достаточную пластичность, вязкость и хорошую прокаливаемость, что особенно важно для штоков большого диаметра. [c.330]

Целью легирования инструментальных сталей, принадлежащих к этой группе, в первую очередь является увеличение толщины прокаливаемого слоя, так как твердость обеспечивается большим содержанием углерода в мартенсите. Чем разнообразнее добавки содержит сталь, тем больше диаметр прокаливаемости или расстояние, измеренное от охлаждаемого торца на образце Джомини (рис. 161). Наиболее значительно увеличивает прокаливаемость легирование марганцем, молибденом, хромом и кремнием. С помощью легирования кремнием можно увеличить пределы упругости и текучести. Однако под влиянием добавок кремния растет твердость стали в отожженном состоянии и значительно увеличивается ее склонность к обезуглероживанию. У сталей, легированных, кремнием, температура эвтектоидных превращений выше, чем у нелегированных. Таким образом, для растворения карбидов требуется также большая температура. Сильные карбидообразующие элементы (ванадий, вольфрам, молибден, хром) в небольших количествах растворяются в цементите, уменьшая при этом его растворимость и склонность к коагуляции. Благодаря этому увеличивается устойчивость стали против отпуска и уменьшается чувствительность к образованию крупнозернистой структуры. Однако при наличии легирующих компонентов в количестве более 1—1,5% образуются карбиды уже больших размеров и возникает неоднородность в распределений карбидной фазы главным образом в продольном сечении. Влияние [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...