Превращение мартенсита и остаточного аустенита при нагреве (отпуск стали)

И). Превращение мартенсита и остаточного аустенита при нагреве (отпуск стали) [c.184]

ПРЕВРАЩЕНИЕ МАРТЕНСИТА И ОСТАТОЧНОГО АУСТЕНИТА ПРИ НАГРЕВЕ (ОТПУСК СТАЛИ) [c.210]

Термическую обработку, заключающуюся в нагреве закаленной стали ниже температуры точки Ас[ и обеспечивающую превращения мартенсита и остаточного аустенита, называют отпуском. Отпуск при температуре до 250° G незначительно изменяет твердость, но повышает сопротивление разрыву и изгибу. Отпуск при температурах выше 250° С заметно снижает твердость, предел прочности и предел текучести и повышает относительное удлинение. [c.158]

Структура закаленной стали в зависимости от ее химического состава и температуры нагрева под закалку может состоять из мартенсита (редкий случай) из мартенсита и остаточного аустенита из мартенсита, остаточного аустенита и нерастворенных карбидов. Последние обычно стабильны при температурах ниже критических точек и не участвуют в процессах отпуска. Основные изменения намагниченности при отпуске обусловлены распадом мартенсита и остаточного аустенита. Изменение химического состава карбидов, выделившихся при отпуске, влияет на намагниченность стали в меньшей степени. Заметим, что специальные карбиды парамагнитны и не могут непосредственно влиять на намагниченность стали. Изменения последней обусловлены изменениями химического состава и количества а -раствора, вызванными карбидными превращениями. [c.154]

Высокая теплостойкость (красностойкость) быстрорежущих сталей достигается термической обработкой с получением высоколегированного мартенсита, способного сопротивляться отпуску вплоть до 600. .. 650 С и, следовательно, сохранять до этих температур высокую твердость, прочность, износостойкость. Степень легированности мартенсита определяется составом исходного аустенита. Чем выше температура нагрева, тем больше легирующих элементов (W, Мо, V), входящих в состав вторичных карбидов, растворяется в аустените. Поэтому быстрорежущие стали нагревают при закалке до 1200. .. 1300 °С. Первичные карбиды в аустените не растворяются, но сдерживают рост аустенитных зерен, блокируя их фаницы. Быстрорежущие стали обладают весьма низкой теплопроводностью, поэтому их нагрев до температуры закалки ведут ступенчато с одной-двумя температурными остановками, что позволяет предупредить появление трещин. Высокая легированность аустенита предопределяет довольно низкие температуры начала и конца мартенситного превращения, обусловливающие, в свою очередь, сохранение при закалке значительных количеств (более 30 %) остаточного аустенита, понижающего режущие свойства стали. Уменьщение содержания остаточного аустенита достигается двух-трехкратным высоким отпуском. [c.136]

Низкий отпуск характеризуется нагревом в интервале 150— 300°, выдержкой при этой температуре и последующим охлаждением на воздухе. Как упоминалось ранее, при выдержке во время отпуска в указанном интервале температур происходит превращение мартенсита закалки в мартенсит отпуска, сопровождающееся частичным снятием внутренних напряжений и превращением остаточного аустенита в мартенсит отпуска. В результате низкого отпуска сталь сохраняет высокую твердость, а иногда твердость повышается за счет распада остаточного аустенита устраняется закалочная хрупкость. Такой отпуск применяется для режущего инструмента и изделий, которым необходима высокая твердость. Превращение мартенсита закалки в мартенсит отпуска способствует стабилизации размеров детали, что необходимо для измерительного инструмента, изготовляемого из инструментальной стали. Этому инструменту также дают низкий отпуск. [c.145]

Влияние отпуска на длину образцов из закаленной эвтектоидной стали, по данным С. С. Штейнберга и В. Я. Зубова [8], показано на рис. 19. Изменения длины образцов в процессе нагрева при отпуске закаленной стали с 0,79°/а С по результатам работы Н. Т. Гудцова, Барановой и Кузьминой [16] даны на рис. 20. При рассмотрении этих кривых необходимо учитывать тепловое расширение стали при нагревании, уменьшение объема из-за распада мартенсита и увеличение объема при превращении остаточного аустенита в области 200—300°. [c.411]

Следовательно, рациональными режимами предварительной термической обработки средне- и высокоуглеродистых сталей будет либо закалка с отпуском для получения высокодисперсной ферритно-цементитной структуры, либо режимы с умеренными скоростями нагрева при повторной закалке, в процессе которых происходит распад мартенсита и превращение остаточного аустенита. Поэтому иногда отмечается [26], что при повторном нагреве для закалки сталей с исходной мартенситной структурой со скоростями 1000°С/с свойства оказываются ниже, чем при аналогичном нагреве после предварительного улучшения. [c.207]

После закалки в структуре быстрорежущей стали Р 18 содержится до 30—50% аустенита, а твердость ее составляет порядка 58—60 HR . Для полного превращения остаточного аустенита в мартенсит и повышения твердости применяют трехкратный отпуск при температуре 560—580° С выдержка при каждом нагреве составляет 90 мин. Структура закаленной и отпущенной стали Р18 состоит из мартенсита, первичных карбидов и небольшого количества остаточного аустенита. Твердость составляет 63—65 HR . [c.41]

Структура быстрорежущей стали после закалки состоит из мартенсита, остаточного аустенита и карбидов. Отпуск быстрорежущей стали необходим для превращения остаточного аустенита, а также для отпуска первичного и вторичного мартенсита и снятия при этом внутренних напряжений. Превращение остаточного аустенита в мартенсите в быстрорежущей стали достигается длительным отпуском при температуре 560—570 °С в течение 3—4 ч или многократным отпуском с более короткими выдержками. Это превращение тем полнее, чем больше число отпусков. При многократном отпуске полученный мартенсит более легирован, так как превращения происходят при более низких температурах. Во время отпуска быстрорежущей стали при 525—575 °С происходит превращение остаточного аустенита и выделение мелкодисперсных и устойчивых против коагуляции карбидов, что вызывает дисперсионное твердение, называемое вторичной твердостью. Высокая твердость, полученная при отпуске, сохраняется при последующем нагреве до 600 °С, что обеспечивает теплостойкость быстрорежущей стали. Многократный отпуск, не меняя теплостойкости, повышает механическую прочность инструмента за счет уменьшения напряжений, образовавшихся при превращении остаточного аусте-нита. [c.218]

После закалки быстрорежущую сталь подвергают отпуску при 550—570° С. При отпуске из мартенсита выделяются мелкодисперсные карбиды ванадия и вольфрама (дисперсионное твердение мартенсита), остаточный аустенит превращается в мартенсит, в связи с чем твердость быстрорежущей стали получается более высокой ( Я7 С 64). Остаточный аустенит превращается в мартенсит не при нагреве и не во время выдержки, а во время охлаждения и не заканчивается полностью при однократном отпуске. Для более полного превращения остаточного аустенита в мартенсит проводят многократный (трехкратный) отпуск при 550—570° С (рис. 166, а) с выдержкой при каждом отпуске в течение 45—60 мин. Во избежание стабилизации остаточного аустенита отпуск необходимо проводить сразу после закалки. [c.257]

Превращение мартенсита и остаточного аустенита при нагрев (отпуск стали). Термическая обработка, заключающаяся в нагреве закаленной стали ниже точки Ai, взывается отпуском. Цель отпуска — уменьшение уровня внутренних напряжений и повышение сопротивления разрушению. В результате отпуска достигается заданный (требуемый) уровень прочности, пластичности и сопротивления разрушению. [c.147]

Закаленная со скоростью, равной или большей критической, малолегированная сталь представлет обычно конгломерат мартенсита и остаточного аустенита. Соответственно процессы, происходящие при отпуске в легированной стали, так же как и в нелегированной стали, состоят из превращений мартенсита, остаточного аустенита и последующего, при более высоком нагреве, изменения продуктов их распада при непрерывном снижении напряжений и возможного наклепа фаз. Однако легирующие элементы оказывают существенное влияние на скорость и температурные границы течения этих процессов, а также, в ряде случаев, вызывают возникновение новых явлений, не наблюдаемых при отпуске нелегированной закаленной стали. [c.288]

Структура закаленных сталей в зависимости от состава и условий аустенитизации состоит из тетрагонального мартенсита, непреобра-зовавшегося (остаточного) аустенита и нерастворенных карбидов. В таком состоянии инструментальная сталь весьма хрупка, подвержена большим внутренним напряжениям, вследствие чего непосредственно после закалки не используется. Мартенсит — метастабильная фаза, склонная к превращению в другие, более стабильные фазы. Превращение мартенсита в течение длительного времени (месяц, год) наблюдается и при комнатной температуре однако за практически приемлемое время происходит только при нагреве (отпуске). Поэтому инструменты поле закалки отпускают, нагревают до какой-то невысокой или более высокой температуры и выдерживают. Под действием тепла в структуре закаленных инструментальных сталей Происходят превращения. Для определенной стали характер и величина изменений зависят от температуры отпуска. У нелегированных сталей наблюдаются четыре хорошо различимые стали. В нелегированных и низколегированных инструментальных сталях с 60°С наблюдается первая стадия отпуска (60—150—170° С). Де- [c.104]

Существенным недостатком хромистых, хромокремнистых и хромоникелевых сталей является отпускная хрупкость. Зависимость ударной вязкости при 20° С хромокремнистой закаленной стали от температуры отпуска показана на рис. 85. В интервале температур нагрева при отпуске этих сталей до 200° С происходит некоторое повышение ударной вязкости, связанное со снятием внутренних напряжений и уменьшением степени тетрагональ-ности мартенсита. В районе 300—350° С наблюдается первая зона с пониженной ударной вязкостью. В этом интервале температур происходит превращение небольшого количества весьма вязкого и пластичного остаточного аустенита в отпущенный мар-тенсит. Небольшие участки вязкого остаточного аустенита пластически деформируются при ударном нагружении и поглощают [c.170]

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]

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]

Увеличение содержания марганца от О до 8% в стали типа 10X14 сопровождается переходом ее из мартенситнО ферритного класса в мартенситно-аустенитный, количество остаточного аустенита увеличивается от О до 48%, в структуре исчезает б-феррит. Уровень механических свойств зависит от содержания марганца и режима термообработки температуры нагрева при аустенизации и отпуске, скорости охлаждения. В работе [150] убедительно показано, что определяющую роль в формировании механических свойств играет интенсивность мартенситного превращения остаточного аустенита 7оот.- а. Высокий комплекс механических свойств обеспечивается оптимальной интенсивностью мартенситного превращения, которая в стали 10X14 реализуется при содержании марганца 6—8% и наличии в структуре 30—40% остаточного аустенита. Предел текучести после закалки пропорционален исходному количеству мартенсита в стали, который в значительной степени определяет развитие мартенситного превращения при деформации. При 40—60% мартенсита наблюдается максимальная начальная интенсивность превращения, при 20—25%—максимальный объем прироста мартенсита деформации [150]. [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...