Быстрорежущие Превращение аустенита

Диаграммы изотермического превращения аустенита (рис. 13) показывают, что быстрорежущие стали при закалке могут охлаждаться в любой среде — воздухе, масле, горячих средах при 500—560° С. [c.353]

До содержания около 50% повышает, а при более высоком понижает точку Ас , повышает точку Лс,. Повышает температуру рекристаллизаций и магнитного превращения (точку Кюри) феррита. Уменьшает способность аустенита к переохлаждению, повышает скорость превращения аустенита. Уменьшает количество остаточного аустенита в закаленной стали повышает температуру мартенситного превращения. При отпуске закаленные кобальтовые стали снижают твердость медленнее, чем углеродистые. Кобальт повышает коэффициент диффузии углерода в аустените, способствует обезуглероживанию. В быстрорежущих сталях повышает горячую твердость и производительность резания [c.75]

Хотя повторные охлаждения и нагревы при многократном отпуске и затрудняют производство, этот способ в е шире внедряется на заводах. В настоящее время рекомендуют применять для быстрорежущей стали Р18 не однократный, а по крайней мере двукратный отпуск. Второй отпуск позволяет не только более полно завершить превращение аустенита, но и избавиться от внутренних напряжений, возникающих в результате мартенситного превращения при первом [c.348]

Многочисленные работы по изучению мартенситного превращения на различных марках стали показывают, что превращение аустенита в мартенсит зависит от температуры. При нормальной (комнатной или цеховой) температуре процесс превращения не может дойти до конца. Охлаждение закаленной стали при температуре ниже нуля создает условия для продолжения превращения аустенита в мартенсит. Кроме того, качество обычной термической обработки зависит и от стабильности химического состава быстрорежущей стали. А как указывалось выше, изготовление инструмента наплавкой приводит к неоднородности химического состав , что затрудняет проведение качественной закалки. Применение низкотемпературной обработки в таких случаях весьма аффективно. [c.218]

Структура быстрорежущей стали после обработки холодом и однократного отпуска. Так как после закалки не весь аустенит превращается в мартенсит, то сталь подвергается обработке холодом и однократному отпуску при 560°. При температуре отпуска из остаточного аустенита выделяются дисперсные карбиды, а при охлаждении остаточный аустенит превращается в мартенсит. Превращение аустенита в мартенсит при отпуске объясняется тем, что выделившиеся во время отпуска дисперсные карбиды обедняют аустенит легирующими элементами, и он становится неустойчивым при температуре мартенситного превращения. [c.218]

После прокатки или ковки быстрорежущую сталь подвергают изотермическому отжигу для уменьшения твердости и облегчения механической обработки. Сталь выдерживают при 740 °С до полного превращения аустенита в перлито-сорбитную структуру. [c.199]

Фиг. 14. Диаграмма изотермического превращения аустенита быстрорежущей

Перед термической обработкой быстрорежущая сталь должна быть хорошо отожжена. Для отжига сталь нагревают до 860—9(Ю° и после выдержки охлаждают до 700—750° в этом интервале температур сталь выдерживается до окончания превращения аустенита, которое заканчивается за 1,5—2 часа. [c.297]

В результате отпуска при такой температуре закаленной обычным способом быстрорежущей стали наблюдается превращение части остаточного аустенита в мартенсит и некоторое повышение твердости. Тот факт, что микротвердость не повышается при отпуске стали, подвергнутой нагреву лазерным излучением, может быть объяснен повышенной устойчивостью остаточного аустенита, в котором полностью растворились все легирующие элементы, входящие в состав стали. [c.17]

Отпуск при 560° С приводит к интенсивному распаду остаточного аустенита, превращению его во вторичный мартенсит и значительному повышению твердости первого слоя (с 500—600 кгс/мм перед отпуском до 850—925 кгс/мм после отпуска), в то время как микротвердость исходной структуры сохраняется равной 780 кгс/мм (кривая 2, рис. 5). Таким образом, отпуск быстрорежущей стали, подвергнутой нагреву лучом ОКГ, при температуре 560° С приводит к некоторому упрочнению ее по сравнению с исходным состоянием стали, полученным в результате стандартной термической обработки. Повышение микротвердости составляет 70—100 кгс/мм [c.17]

Изучение процессов распада переохлажденного аустенита и, особенно, изучение природы и кинетических закономерностей мартенситного превращения уже в послевоенные годы позволили разработать и внедрить в производство новый технологический процесс низкотемпературной обработки (обработки холодом) [64] деталей машин и инструментов, изготовляемых из сталей, имеющих температуру конца мартенситного превращения ниже нуля (шарикоподшипниковые стали типа ШХ-15, быстрорежущие стали и др.). Приоритет в открытии способа обработки металлов принадлежит советским ученым. [c.147]

Отпуск быстрорежущей стали производится при 560° С. В процессе выдержки при указанной температуре происходит выделение из аустенита мельчайших дисперсных карбидов это приводит к понижению легированности аустенита, что повышает температуру начала и конца мартенситного превращения 7И и Мк и обеспечивает возможность превращения остаточного аустенита в мартенсит при последующем охлаждении. [c.381]

Помимо теплостойкости другим важнейшим свойством быстрорежущей стали является вторичная твердость, получаемая при отпуске. Отпуск на вторичную твердость сопровождается эффектом дисперсионного твердения, т. е. выделением при отпуске мелкодисперсных фаз-упрочнителей с карбидной природой. В результате твердость стали после отпуска возрастает. Для получения при закалке высоколегированного твердого раствора за счет более полного растворения тугоплавких карбидов быстрорежущей стали температура аустенизации должна быть высокой — до 1300 °С для сталей с высоким содержанием вольфрама. После закалки сталь сразу же подвергают многократному (обычно трехкратному) отпуску при 560 °С по 1 ч. Многократным отпуск делают для более полного и эффективного превращения остаточного аустенита в мартенсит. [c.95]

Термообработка быстрорежущих сталей заключается закалке от высоких температур (1200-1300 °С) в масле и трехкратном отпуске при 550-570 °С. Высокая температура закалки необходима для наиболее полного растворения карбидов и получения высоколегированного аустенита, что обеспечивает получение после закалки мартенсита, обладающего высокой теплостойкостью. Во избежание образования трещин и коробления из-за низкой теплопроводности быстрорежущих сталей нагрев ведется с температурными остановами при 450 °С и при 850 °С. Трехкратный отпуск применяется для того, чтобы избавиться от остаточного аустенита, который присутствует после закалки в количестве приблизительно 30 % и снижает режущие свойства. Другим способом избавления от остаточного аустенита является обработка холодом при -80 °С, производимая непосредственно после закалки. При этом продолжается мартенситное превращение. После обработки холодом следует однократный отпуск при 550-570 °С. После термообработки сталь имеет мартенситную струк- [c.190]

После закалки быстрорежущую сталь обязательно подвергают отпуску. Инструменты из такой стали отпускают при температурах 550-560 °С, причем отпуск производят многократно (несколько раз) с выдержкой по одному часу. Это объясняется тем, что в структуре закаленной быстрорежущей стали имеется 30-40 % остаточного аустенита. Целью отпуска является превращение этого аустенита в мартенсит. Так как аустенит быстрорежущей стали очень устойчив, отпуск необходимо повторить несколько раз, с тем чтобы большая часть остаточного аустенита перешла в мартенсит. [c.208]

Превращение остаточного аустенита в мартенсит достигается также обработкой инструмента сразу после закалки холодом при температурах от -75 до -80 °С. После такой обработки осуществляют однократный отпуск при 550-560 °С. Для улучшения режущих свойств инструмент из быстрорежущей стали после окончательной термической и механической обработки иногда подвергают низкотемпературному цианированию. [c.208]

Превращение при охлаждении быстрорежущей стали после аустенитизации от оптимальных температур характе ризует диаграмма изотермического распада аустенита ста [c.367]

После закалки не достигается максимальная твердость сталей (60 -65 HR ), так как в структуре кроме мартенсита и первичных карбидов содержится 30 - 40 % остаточного аустенита, присутствие которого вызвано снижением температуры точки Мк ниже 0°С. Остаточный аустенит превращают в мартенсит при отпуске или обработке холодом. Отпуск проводят при 550 — 570 °С. В процессе выдержки при отпуске из мартенсита и остаточного аустенита выделяются дисперсные карбиды Meg С. Аустенит, обедняясь углеродом и легирующими элементами, становится менее устойчивым и при охлаждении ниже точки Мн испытывает мартенситное превращение (на рис. 19.1 температурный интервал превращения показан жирной линией). Однократного отпуска недостаточно для превращения всего остаточного аустенита. Применяют двух-, трехкратный отпуск с выдержкой по 1 ч и охлаждением на воздухе. При этом количество аустенита снижается до 3 - 5 %. Применение обработки холодом после закалки сокращает цикл термической обработки (см. рис. 19.1,6). В термически обработанном состоянии быстрорежущие стали имеют структуру, состоящую из мартенсита отпуска и карбидов (рис. 19.3), и твердость 63 - 65 HR , [c.617]

Для более полного превращения остаточного аустенита отпуск быстрорежущих сталей необходимо повторять 2—4 раза в зависимости от состава стали. Наибольшее количество остаточного аустенита превращается прн первом отпуске. Положительная роль многократного отпуска, применяемого для быстрорежущих сталей, состоит в том, что ои повышает сопротивление пластической деформации из-за более полного превращения остаточного аустенита. Кроме того, многократный отпуск снимает напряжения, созданные закалкой и превращением остаточного аустенита в мартенсит. [c.384]

Под влиянием отпуска содержание углерода в твердом растворе (мартенсите) стремится к равновесному. В соответствии с этим изменяется также и твердость закаленных сталей. На рис. 9 показано изменение твердости закаленных приблизительно на одинаковую твердость нелегированных, низколегированных и быстрорежущих сталей в зависимости от температуры отпуска. Твердость нелегированной стали вследствие быстрого распада мартенсита под влиянием отпуска существенно снижается. Твердость низколегированной стали вначале снижается умеренно, поскольку распад мартенсита и уменьшение содержания в нем углерода становятся зна читальными толЬко в области высоких температур. Твердость высоколегированной стали в соответствии с содержанием углерода в мартенсите первоначально снижается очень незначительно, затем с какой-то определенной температуры отпуска в результате других, увеличивающих твердость превращений (дисперсионное твердение, переход остаточного аустенита в мартенсит и т.д.) существенно возрастает. [c.26]

При более продолжительной выдержке (3—6 ч) образуется игольчатый бейнит. Так, например, за 1 ч при температуре 260° С Образуется 20—30% игольчатого бейнита, а за 6 ч —около 50%. Остаточный аустенит становится еще более устойчивым и при охлаждении с трудом превращается в мартенсит. Поэтому твердость стали меньше, но прочность растет и, самое главное, уменьшаются размерные деформации (табл. 82). Закаленные таким образом быстрорежущие стали в целях превращения остаточного аустенита и увеличения твердости необходимо подвергать отпуску 4—5 раз. [c.213]

Проблема изотермического и мартенситного превращений аустенита и проблема зернистости стали были главными и в научно-исследовательской работе проф. С. С. Штейнберга. Кроме этого, им был опубликован ряд статей по изучению трансформаторной стали, шарикоподшипнико.вой стали, несколько статей по термической обработке быстрорежущей стали и многие другие. Будучи профессором Уральского индустриального института, С. С. Штейнберг создал оригинальный курс металловедения, который был опубликован в 1931—1935 гг., а такяге создал одну из самых многочисленных и активных школ металловедения в нашей стране. [c.188]

Магнитный анализ структуры и свойств металлов должен получить весьма значительное распространение на производстве. В заводской практике применяются карбометры для экспресс-определения углерода в стали, аустенитометры для контроля количества остаточного аустенита при закалке и отпуске быстрорежущей стали, приборы для экспресс-определения твёрдости стали и специальные установки для магнитометрического исследования изотермического превращения аустенита. [c.373]

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]

В структуре закаленной стали, наряду с мартенситом, сохраняется большее или меньшее количество остаточного аустенита. Так, в углеродистой инструментальной стали марки У12 после закалки количество остаточного аустенита составляет 10—25%. Обрабохку холодом применяют, чтобы уменьшить количество остаточного аустенита, т. е. достичь более полного превращения аустенита в мартенсит. После обработки холодом количество остаточного аустенита в стали марки У12 уменьшается по сравнению с закаленной сталью и составляет 5—14%. Так как мартенсит имеет более высокую твердость, чем аустенит, твердость стали после обработки холодом повышается на 3—4 ед. HR , а у некоторых сталей — до 15 ед. HR . Обработке холодом для повышения твердости и красностойкости подвергают в основном стали, предназначенные для изготовления режущих инструментов, в том числе быстрорежущие стали. Наряду с повышением твердости в результате обработки холодом происходит стабилизация размеров изделий, что используют при производстве мерительного инструмента, подшипников и других деталей, стабильность размеров которых с течением времени имеет большое значение. Обработку холодом применяют также для повышения износостойкости деталей (после цементации) и магнитных свойств стали. [c.137]

Ванадий V куб. 0бъе 1Н0 центрированная а -= 3,03А 1,25 Ограничен- ная 28) Повышает твердость И Повышает точки Л, и А , сдвигает точку 5 влево сужает 7-область и выклинивает" ее препятствует росту зерна аустенита замедляет превращение аустенита уменьшает дает две зоны наименьшей устойчивости аустенита 700° и 500° увеличивает прокаливаемость понижает точку М, Фаза внедрения УС куб. гранецентрйро-ванная а == 4,13А Повышает устойчивость против отпуска, является основным легирующим элементом быстрорежущей и некоторых марок конструкционной сталн [c.51]

Фиг. 10. Схемы типичных диаграмм изотермического превращения аустенита стали а — углеродистой б — кремниемарганцовистой. никель.молибденовой ч — хромистой г — быстрорежущей д — железокобальтовых сплавов е— типа

Трещины возникают на участках резкого изменения твердости на расстоянии от стыка, составляющем 0,75 ширины закаленного слоя. Трещины располагаются за перегретой зоной и всегда проходят по структуре мартенсита. Излом стали на участке трещин имеет фарфорообразный вид. При узкой закаленной зоне заготовки в меньщей мере подвержены образованию трещин. Появление трещин, следовательно, может быть предупреждено отсутствием закаленной зоны, т. е. превращением аустенита в структуру перлитного типа. В сталях Р18 и Р9, нагретых до 1300 С, наиболее быстро это превращение происходит яри 720—740° С. Если заготовки после сварки поместить в печь с этой температурой на 10 час., то в быстрорежущей стали произойдет перлитное превращение. На практике обычно заготовки после сварки помещаются в печь с температурой 300—400° С. После наполнения печи они отжигаются при 740— 750° С в течение 8—12 час. и медленно охлаждаются до 400° С. [c.232]

При отпуске в быстрорежущей стали протекают два процесса. Первый происходит при ее нагреве и выдержке при температуре отпуска и заключается в выделении из остаточного аустенита карбидов в измельченном состоянии. Вследствие этого аустенит становится менее легированным,что облегчает его превращение в мартенсит. При втором процессе, протекающем при 200-100 °С (т. е. при охлаждении стали), аустенит превращается в мартенсит. В процессе отпуска снимаются внутренние напряжения, полученные сталью при закалке. После отпуска структура стали состоит из мелкоигольчатого мартенсита и карбидов. Твердость составляет 62-65 HR g. [c.208]

Превращение при отпуске быстрорежущей стали заклю ается в выделении специальных карбидов из мартенсита превращении остаточного аустенита в мартенсит Благода-я этим процессам достигаются высокие свойства стали и [c.370]

Отпуск мартенсита следует осуществлять сразу же после закалки во избежание стабилизации остаточного аусте-дита Оптимальные температуры отпуска разных сталей указаны в табл 46 Выдержка при каждом отпуске 1 ч, а последующее охлаждение следует проводить до комнатной температуры в целях более полного превращения остаточ ного аустенита в мартенсит На рис 219 указан трехкратный отпуск В зависимости от количества остаточного аустенита и типа инструмента количество отпусков может быть от двух до четырех Последний отпуск иногда совмещают с цианированием (насыщение поверхности азотом и углеродом), которое проводят в цианистых солях при отп После отпуска проводят контроль твердости, затем следует окончательная шлифовка (заточка) инструмента Для снятия возникших при этом напряжений инструмент иногда подвергают низкотемпературному отпуску (200—300 °С) Термомеханическая обработка быстрорежущих сталей разработана для некоторых видов инструмента Однако на не получила должного развития НТМО мало пригод ла из за низкой пластичности сталей и необходимости использовать мощное оборудование для деформации, а ВТМО взоможна только при скоростном нагреве и дефор мации и находит применение при изготовлении мелкого инструмента методом пластической деформации, например сверл, продольно винтового проката (И К Купалова) Карбидная неоднородность представляет со- ой сохранившиеся участки ледебуритной эвтектики в про катном металле (рис 220, с) Она определяется прежде всего металлургическим переделом, а именно кристаллизацией слитка и его горячей пластической деформацией Сильная карбидная неоднородность значительно уменьшает прочность, вязкость и стойкость инструмента Уменьшение карбидной неоднородности достигается комплексом мероприятий при металлургическом переделе Радикальным способом устранения карбидной неоднородности является [c.374]

Отпуск. При многократном отпуске из остаточного аустенита выделяются дисперсные карбиды, легированность аустенита уменьшается, и он претерпевает мартенситное превращение. Обычно применяют трехкратный отпуск при 550-570 °С в течение 45-60 мин. Режим термической обработки инструмента из быстрорежущей стали Р18 приведен на рис. 6.2. Число отпусков может быть сокращено при обработке холодом после закалки, в результате которой уменьшается содержание остаточного аустенита. Обработке холодом подвергают инструменты сравнительно простой формы. Твердость после закалки НЕСэ 62-63, а после отпуска она увеличивается до НКСэ 63-65. [c.389]

Кроме того, упрочнению только в результате дисперсионного твердения подвергаются некоторые ферритные и аустенитные стали и сплавы. Следует отметить, что в упрочнение при термической обработке быстрорежущих и штамповых сталей, испытывающих при закалке мартенситное превращение, образование мартенсита вносит определенный вклад. При последующем высоком отпуске, обеспечивающем дисперсионное твердение, упрочнение в результате мартенсит-ного превращения частично снимается, но мартенситнаи структура стимулирует процесс выделения дисперсных избыточных фаз. То же можно сказать и о мартен-ситно-стареющих сталях. Упрочнение ферритных и аустенитных сталей и сплавов полностью обеспечивается только за счет дисперсионного твердения. В настоящее время применение мартенситио-стареющих, ферритных и аустенитиых сталей и сплавов в качестве инструментальных материалов ограничено, но существует тенденция к расширению их использования. Отличительными признаками этих материалов являются повышенная теплостойкость и небольшое изменение размеров в процессе термической обработки. [c.369]

При отжиге, проводящимся при температурах на 100—150° С более высоких, чем для быстрорежущих сталей (вследствие повышенных температур а - у-пре-вращения) в этих сталях происходит распад аустенита на феррит и интерметал-лиды по механизму эвтектоидного превращения. Вследствие большого объемного содержания интерметаллидной фазы и высокой легированности феррита.кобальтом, твердость этих сталей после отжига повышенная. [c.371]

Распад остаточного аустенита. Остаточный аустенит теплостойких сталей (штамповых и быстрорежущих) из-за высокой легированмостн весьма устойчив и превращается лишь в результате отпуска выше 500° С. Во время выдержки при 500—600° С из аустенита выделяется часть углерода и легирующих элементов в виде карбидов. Так, для стали состава 1,25% С, 5% W, 4% Сг, 4% Мо, 1,5% V после закалки с 1215° С и отпуска при 560° С 24 ч период решетки аустенита уменьшается с 3,617 до 3,606 А. Обедненный аустенит превращается в мартенсит при охлаждении. Температура начала мартеиситного превращения остаточного аустенита повышается тем сильнее, чем больше была выдержка или температура отпуска, т. е. чем больше был обеднен остаточный аустенит. [c.384]

Уменьшение объемной линейной) деформации. Увеличение количества остаточного аустенита в результате закалки с повышенных температур или изотермической закалки уменьшает объемную (линейную) деформацию. Использование этого способа ограничено он пригоден для небольшого числа сталей, в основном быстрорежущих и в меньшей степени штамповых ледебуритных и некоторых заэв-тектоидных, особенно легированных марганцем. Целесообразнее использовать изотермическую закалку, поскольку увеличение количества аустенита при повышении температуры закалки ведет к одновременному росту концентрации углерода в мартенсите и усилению деформации, а также к ухудшению прочности и вязкости вследствие роста зерна. Кроме того, для уменьшения объемной (лппепной Ieфopмaции применяют закалку из температурной области фазового превращения. [c.386]

Диаграммы превращений переохлажденного аустенита для быстрорежущих сталей, легированных молибденом и вольфрамом или только молибденом по форме и расположению подобны диаграммам Вольфрамовых быстрорежущих сталей (см. рис. 190), но под влия-ййем добавок молибдена инкубационный период перлитного пре-)5ращения немного возрастает по сравнению с инкубационным периодом перлитного превращения быстрорежущих сталей, легированных только вольфрамом. Вследствие этого закаливаемость их Демного больше. Однако в интервале температур 950—500° С выделение карбидов по границам зерен также опережает перлитное превращение. Это выделение карбидов можно уменьшить путем быстрого охлаждения. [c.220]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...