Превращения в сталях при нагреве до аустенитного состояния

С т у п е н ч ато й 3 а к а л к о й называется [операция нагрева до аустенитного состояния доэвтектоидной стали или до аустенитно-карбидного заэвтектоидной, быстрого ее охлаждения через зону перлито-трооститного превращения в расплавленной соли (фиг. 142), кратковременной выдержки в горячей среде при телшературе немного выше Мн до начала игольчато-трооститного превращения и последующего охлаждения на воздухе. [c.215]

Изотермической закалкой называется операция нагрева стали, как и при обыкновенной закалке, выше линии GSK (см. фиг. 142), (т. е. до аустенитного состояния доэвтектоидной стали или аустенито-карбидного — заэвтектоидной), ускоренного ее охлаждения в зоне наименьшей устойчивости аустенита в расплавленной соли, имеющей температуру выше точки (фиг. 144), выдержки в горячей среде в зоне промежуточного превращения, достаточной для его полного завершения, и последующего охлаждения на воздухе. Температура изотермической выдержки зависит от требуемых свойств деталей и лежит, выше точки М , но ниже температуры зоны перлитного превращения. [c.228]

Поскольку в каждой перлитной колонии зарождается несколько центров кристаллизации аустенита (см. рис. 6.11), превращение при температуре A i сопровождается измельчением зерна стали. Эта очень важная особенность фазовой перекристаллизации широко используется в практике термической обработки стали — отжиге, закалке и других видах обработки, связанных с нагревом стали до аустенитного состояния. [c.163]

В доэвтектоидной стали в нормализованном состоянии кинетика образования аустенита тормозится из-за содержания, кроме перлита, структурно свободного феррита, что существенно задерживает превращения. Металлографическое исследование показывает, что в этом случае при нагреве со скоростями 10—1000° С/с до температур, близких к 910° С, на участках структурно свободного феррита образования устойчивых зародышей не происходит. В этих условиях превращение феррита в аустенит протекает за счет роста аустенитных зародышей, возникших на месте перлита, при одновременной диффузии углерода из бывших перлитных зон. Если к моменту достижения 910° С участки феррита еще остаются, то в них образуются зародыши аустенита и происходит полиморфное превращение в аустенит. Однако для достижения оптимальных свойств в этом случае требуется дополнительный нагрев, обеспечивающий равномерное распределение углерода за счет диффузии. Для доэвтектоидной нормализованной и отожженной стали это может произойти значительно выше 910° С (табл. 7). [c.607]

На участке полной перекристаллизации (рис. 13.17,/б) в металле проходят процессы аустенитизации, роста зерна и перераспределения легирующих элементов и примесей. Аустенитиза-ция — переход Fe,. Fe . Этот переход для доэвтектоидных сталей происходит в интервале температур, причем в условиях неравновесного сварочного нагрева с большими скоростями он начинается и заканчивается при температурах более высоких, чем равновесные Ad и При нагреве до температур начала аустенитизации сталь получает структуру феррито-перлито-карбидной смеси. Переход в аустенитное состояние представляет собой фазовое превращение диффузионного типа. Превращение начинается на участках перлита. Зародыши аустенита образуются на межфазных поверхностях феррит—цементит. Поскольку на каждом участке перлита возникает несколько зародышей аустенита, превращение Fea-> Fe приводит к измельчению зерна. При росте зародышей зерен аустенита вместе с перестройкой ОЦК решетки в ГЦК решетку возникает новая кристаллографическая ориентация последней. В результате исчезают границы бывших аусте-нитных зерен и образуются новые границы при стыковке растущих зерен. После завершения этого процесса образуются так называемые начальные зерна аустенита. Чем дисперснее исходная структура стали, т. е. чем больше межфазная поверхность, на которой образуются зародыши зерен аустенита, тем меньше размер начального аустенитного зерна. [c.512]

Полуферритные стали соответствующего состава, обработанные при высоких температурах, попадают на диаграмме состояния в область со смешанной аустенитно-ферритной структурой и поэтому имеют смешанные свойства закаливающихся и ферритных хромистых сталей. Примером цолуферритной стали может служить сталь 1X17, которая в состоянии отжига имеет ферритную структуру с небольшим количеством карбидов. При нагреве до температур выше 900° С у этой стали происходит частичное превращение феррита в аустенит, а при резком охлаждении образуется мартенсит, т. е. происходит [c.32]

Схема данного способа представлена на рис. 22, б. Стальные заготовки нагревают для аустенитизации и подвергают пластической деформации в аустенитном состоянии при постепенном охлаждении от температуры аустенитизации до температуры начала мартенситного превращения. По окончании деформации производится закалка. Для деформации могут быть использованы методы прокатка, ковка, прессование и т. д. Механические свойства, полученные на стали 40ХСНВФ после такой обработки, приведены в табл. 14 в строке под названием обработки непрерывная . По этим данным видно, что, применяя рассматриваемый способ ТМО, можно повысить предел прочности до Ов=270 кГ]мм , предел текучести до 230 кГ1мм при б = 5,7% и ф = 29%. [c.63]

Кроме того, характер дислокационной структуры при разных скоростях нагрева. может изменяться от степени фазового наклепа. В работе [127] прямыми экспериментами показана зависимость степени фазового наклепа от скорости нагрева. Авторы определяли прочностные характеристики образцов непосредственно в аустенитном состоянии после реализации а 7-превращения. В данной работе показано, что в стали 40ХЗН5М2 в результате фазового наклепа предел текучести > Oq 2 аустенита возрастал при скорости нагрева 2 °С/мин со 160 до [c.96]

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]

Приведенные данные показывают, что превращение б -> у в сварных швах идет сравнительно медленно. Поэтому не приходится ожидать аустенитизации структуры двухфазных сварных швов в процессе многослойной сварки. При многослойной сварке аустенитной стали Х18Н12М2Т в зоне термического влияния верхнего слоя, располагающейся в нижележащем слое, превращение б 7 успевает произойти лишь частично (рис. 41). В процессе многопроходной сварки, ввиду кратковременности нагрева нижележащего слоя до высоких температур, превращение у б также не успевает произойти. Вместе с тем, при сварке катаных аусте-нитных сталей типа 18-8, имеющих в состоянии поставки однофазную структуру, но изготовленных из слитка с двухфазным строением, сварочный термический цикл может вызвать появление высокотемпературного феррита (рис. 41, в, г). [c.135]

На этих принципах и построена классификация стали по структуре, получаемой при охлаждении на воздухе, предложенная французским ученым Гийе. По этой классификации сталь разделяют на три основных класса аустенитный, мартенситный и перлитный. Для определения принадлежности стали к тому или иному классу ее в виде образцов толщиной 15—20 мм нагревают до состояния аустенита и затем охлаждают на воздухе. Если испытуемая сталь приобретает структуру аустенита или мартенсита, ее соответственно относят к аустенитному или мар-тенситному классу. К перлитному классу по этой классификации относят условно сталь, которая в результате охлаждения на воздухе испытывает любое диффузионное превращение аустенита, т. е. приобретает структуру перлита, сорбита или троостита-закалки. [c.293]

Большое значение для свойств рассматриваемых сталей имеют превращения, протекающие при нагреве и, соответственно, получаемое фазовое состояние после охлаждения. Хром сильно увеличивает устойчивость а-состояния стали, настолько сильно, что даже при содержании в стали значительных количеств никеля область существования у-фазы оказывается замкнутой и окруженной а-фазой. В этих условиях (см. рис. 10.2) в сталях со значительным содержанием хрома при нагреве возможны две схемы фазовых превращений. Для сплавов, находящихся в концентрационной области замкнутой петли у-фазы, нагрев в интервале температур существования одной у-фазы должен привести к полной перекристаллизации а у, с получением после охлаждения аустенитного состояния, стабильного или нестабильного, с мартенситом или без него, или же полностью мартенситного состояния в зависимости от условий охлаждения и состава стали. Однако при нагреве этих же сталей до более высоких температур можно получить а + у-область (см. рис. 10.2). По существу, а-фаза будет высокотемпературным б-ферритом. При охлаждении таких сплавов должно произойти обратное а у-превращение. Увеличение содержания хрома или других стабилизирующих феррит элементов приводит к тому, что сталь становится ферритно-аустенитной, соответствующей двухфазной а + у-области на рис. 10.2. Количество феррита в такой стали зависит от соотношения суммарного содержания аустенитообразующих (N1, С, Мп, М) и ферритообразующих (Сг, Мо, , V и др.) элементов и может быть приближенно оценено по структурной диаграмме Шеффлера. Нагрев таких сталей приводит к образованию а- и у-фазы, а охлаждение сохраняет в структуре наряду с аустенитом или продуктами его превращения и определенное количество феррита. [c.257]

Низкоуглеродистые стали (содержание углерода до 0,25 вес. %) обладают полиморфизмом (рис. 3.17). В исходном состоянии (нормализованном) сталь представляет собой смесь зерен феррита (а-Fe) с кристаллической решеткой в виде обьемно центрированного куба и перлита (смесь, состоящая из кристаллов a-Fe и цементита Fej ). При нагреве стали выше 723 °С (обозначение этой температуры при нагреве — Аг , при охлаждении — АС ) начинается превращение этой смеси в аустенит (раствор углерода в y-Fe, имеющем решетку в виде гранецентрированного куба). При температурах Аг2 (Ас2) процесс заканчивается (= 880°С), т.е. структура стали становится полностью аустенитной. При нагреве выше 1100°С аустенитное зерно интенсивно растет и сталь, нагретая выше этой температуры, имеет структуру перегрева. [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...