Превращения, происходящие в структуре стали при нагреве

ТЕРМИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА 1. Превращения, происходящие в структуре стали при нагреве [c.113]

Восстановительная термообработка позволяет регенерировать структуру и свойства долго работавшего металла, когда металл не может обеспечить дальнейшую надежную эксплуатацию. Этот метод можно применять для регенерации структуры и свойств металла элементов котлов, которые эксплуатировались при температурах выше расчетных и выработали досрочно ресурс. На основании общих представлений о превращениях, происходящих в перлитных сталях при нагреве и охлаждении, следует ожидать, что перевод легирующих элементов из карбидов обратно в твердый раствор и получение оптимальной структуры возможны при нагреве до температуры выше точки Лсз, выдержке при этой температуре, охлаждении с заданной скоростью и, если будет необходимость в этом, и при последующе.м отпуске. Последняя операция необходима не для всех перлитных сталей. Однако достаточно полных исследований механизма фазовых превращений в долго работавшем металле до настоящего времени проведено не было. [c.289]

Исследование проводили на образцах в исходном состоянии и после нагрева их до температуры 650°С с немедленным охлаждением в воде до достижения указанной температ фы (без вьщержки). Нагрев до 650°С осуществлялся со скоростями 700 С/мин - ускоренный нагрев и 1°С/ /мин - медленный нагрев. Исследование образцов после нагрева до 650°С позволяет качественно судить о качественных изменениях, происходящих в структуре металла при нагреве с разной скоростью в субкритической области, и оценить, в каком состоянии находится сталь с той или иной исходной структурой непосредственно перед началом а - 7-превращения. [c.42]

Мартенсит закалки — неравновесная (метастабильная) структура, сохраняющаяся благодаря малой подвижности атомов при низких температурах. При закалке в изделиях всегда возникают большие внутренние напряжения ввиду объемных изменений. Для получения более равновесного состояния после закалки изделия подвергают отпуску, нагревая до температур ниже Ас - Изучая процессы, происходящие в закаленной стали при нагреве, наиболее часто пользуются прибором — дилатометром. В прибор помещают два одинаковых по размерам образца из одной и той же стали. Один из образцов находится в отожженном, другой — в закаленном состояниях. При нагревании до температур ниже Ас- в отожженном образце никаких превращений не происходит, его размеры изменяются только за счет теплового расширения, а в закаленном образце совершаются и структурные превращения, сопровождающиеся изменениями объема. Прибор дифференциальный, он показывает только те изменения размеров, которые происходят в закаленном образце [c.189]

Рассмотрим превращения, происходящие в стали с различным содержанием углерода при ее нагреве от комнатной до температур выше критических точек. При нагреве доэвтектоидной стали до температурной области между критическими точками Л , и А , сталь будет состоять из феррита и аустенита. При дальнейшем нагреве (выше точки Лс ) структура этой стали станет чисто аустенитной. Ниже точки Ас, (727°С) доэвтектоидная сталь состоит из феррита и перлита нагрев выше этой точки приводит к превращению перлита в аустенит. [c.107]

Углеродистая сталь после закалки имеет структуру феррит + мартенсит +аустенит остаточный. Проведите на диаграмме состояния железо-цементит ординату, соответствующую этой стали ( примерно ) и укажите температуру нагрева, с которой была проведена закалка. Опишите превращения, происходящие в стали при закалке с этой температуры. [c.15]

Термическая обработка стали является наиболее характерным и хорошо изученным процессом, базирующимся на наличии в ней аллотропических превращений, происходящих при нагреве и охлаждении в области определенных критических температур. Управляемые структурно-фазовые процессы в стали, которые обеспечивают получение требуемой фазовой и дислокационной структуры, происходят вследствие наличия аллотропии. Рассмотрим важнейшие из этих процессов. [c.99]

Значительную роль в образовании напряжений в металле играют структурные превращения, происходящие при нагреве и затем при остывании металла шва и околошовной зоны. Эти превращения у низкоуглеродистой стали происходят при температуре выше 600 °С, т. е. выше температуры предела упругости. Вследствие этого они не сопровождаются образованием напряжений, так как металл находится в пластическом состоянии и при изменении объема пластически деформируется. Возникновение напряжений при охлаждении наблюдается у легированных закаливающихся сталей, ввиду того что распад аустенита с образованием закалочных структур (мартенсита) у них происходит при более низких температурах (200— 350 С), когда металл находится в упругом состоянии. Превращение в мартенсит сопровождается увеличением объема прилегающий к нему металл будет испытывать растягивающие напряжения, а участки со структурой мартенсита — сжимающие. Если сталь недостаточно пластична, в приграничных между этими участками районах могут образовываться трещины, и для предупреждения их появления потребуются дополнительные технологические меры. [c.192]

Четвертый участок околошовной зоны, получивший название участка неполной перекристаллизации, включает металл, нагретый от температуры, при которой во время нагрева начинаются аллотропические превращения ( 720° С), до температуры около 880° С. Металл на этом участке подвергается только частичной перекристаллизации. Поэтому здесь наряду с зернами основного металла, не изменившимися в процессе сварки, присутствуют зерна, образовавшиеся при перекристаллизации. Изменения структуры металла на этом участке значительно меньше влияют на качество сварного соединения углеродистых конструкционных сталей, чем изменения, происходящие в первых трех участках. [c.93]

Основоположником теории термической обработки стали является Д. К. Чернов, установивший наличие в стали при нагреве критических точек а и 6. В настоящее время эти точки обозначают A i и Асз- Д. К- Чернов впервые установил, что при нагреве стали ниже точки A i ее структура и механические свойства не меняются, с какой бы скоростью ее потом ни охлаждали, и наоборот, они резко изменяются при нагреве выше точки Асз и быстром охлаждении. В течение почти 40 лет после открытия Д. К. Чернова исследования были направлены на изучение влияния химического состава на превращения, протекающие в стали. В последующие 20 лет изучались превращения, происходящие в стали в зависимости от скорости охлаждения. В последние десятилетия основное внимание было направлено на изучение превращения аустенита при постоянной температуре (изотермическое превращеиие аустенита). Наибольшее количество работ в этом направлении было проведено у нас С. С. Штейнбергом и его учениками, а за рубежом — Бейном, Давенпортом и др. А. А. Бочвар, Г. В. Курдюмов и другие советские ученые создали основы современной теории термической обработки стали. [c.113]

Если закаленную сталь, имеющую структуру мартенсита, нагревать до температур, не превышающих критической точки А =723° С, то благодаря увеличивающейся при нагреве подвижности атомов углерода избыточное их количество получает возможность выйти из тетрагональной решетки мартенсита. По мере выхода атомов углеродов тетрагональность решетки твердого раствора уменьшается, и она будет приближаться к кубической решетке феррита. Вышедшие из решетки атомы углерода будут образовывать цементитные частицы. Все эти процессы находятся в основе структурных превращений, происходящих в стали при отпуске. Отпуск стал л может привести к переходу неравновесной структуры мартенсита в равновесную ферритно-цемен-титную смесь. Естественно, что если в стали данного состава равновесная структура ферритно-цементитной смеси образуется при какой-то (обычно достаточно высокой, порядка 600—700 С) температуре Г), то при температурах отпуска ниже 1 имеет место образование промежуточных между мартенситом и равновесной ферритно-цементитной смесью структур. Эти структуры также неравновесные, но степень этой неравно-весности меньше, чем у мартенсита. [c.107]

Вт/см при длительности импульса 10 —10 с. Такое значение длительности импульса заметно сказывается на процессах, происходящих в материале под воздействием излучения. В условиях воздействия лазерными импульсами миллисекундной длительности в материалах происходят структурные изменения, вызванные большими скоростями нагрева и охлаждения. Исследованиями установлены существенные отличия структур, образовавшихся при облучении стали 20 импульсными ОКГ длительностью 10 с и энергией 1—35 Дж, от структур, полученных в этой же стали при воздействии излучения миллисекундной длительности [41]. Зона воздействия гигантского импульса на сталь 20 состояла из трех слоев первый слой (толщина 10—20 мкм) — участок со структурой мелкоигольчатого мартенсита и микротвердостью 760 кгс/мм второй (толщина ss20 мкм) — ЗТВ, для структуры которой характерны превращенные зерна перлита с микротвердостью 650 кгс/мм третий (толщина 700—750 мкм) — зона механического влияния (ЗМВ), для структуры которой характерен феррит, причем ферритные зерна в этой зоне содержат двойниковые кристаллы. Микротвердость этой зоны составляет 230 кгс/мм . [c.23]

Единственное исключение из этой закономерности превращение ОЦК -Fe-> ГЦК 5-Fe, происходящее при нагреве выше 911°С, которое лежит в основе термической обработки стали и чугуна. Однако при 1394°С происходит нормальное превращение ГЦК y-Fe -> ОЦК 5-Fe, связанное с термическим расщеплением Зй/ -оболочки, Уникальный переход обусловлен наличием у Fe четьфсх не спаренных Зс/- орбиталей, определяющих магнитный. момент на атоме Fe, и двух расщепленных Зй -орбиталей. Перекрытие таких Зй -оболочек и обусловливает ОЦК структуру а -Fe при те.мпературах ниже 911°С, Переход а -Fe y-Fe связан t ферро.магнитным состояние 1 железа при температурах ниже 768°С и антиферромагнитным состоянием а (P)-Fe в интервале температур 768-911°С. При 911°С происходит переход антиферро-магнитного ОЦК нм (P)-Fe в парамагнитное ГЦК y-Fe и, следовательно, это превращение не представляет исключения из общей последовательности переходов. [c.35]

Рассмотрим превращения, происходящие при нагреве в сталях с различной исходной равновесной структурой феррит и перлит в доэвтекто-идных сталях, перлит в эвтектоидной стали, перлит с вторичным цементитом в заэвтектоидных сталях. [c.163]

При охлаждении стали с большей скоростью кинетику и механизм превращения аустенита выясняют с помощью постановки специальных экспериментов. Рассмотрим закономерность превращения переохлажденного аустенита стали эвтектоидного состава (0,8% С). Образцы из этой стали (так же, как и образцы из любой другой стали) нагревают до температуры, при которой ее структура состоит из однородного аустенита. Из диаграммы Ре—РвдС видно, что это температура порядка 770° С (см. рис. 87). Затем образцы быстро переносят в термостаты с заданной температурой, меньшей А1 (интервал между изотермами обычно 25—50° С), и в процессе изотермической выдержки наблюдают за происходящими в аустените превращениями. Наблюдения можно проводить, пользуясь различными методами изл1еряя твердость, электросопротивление, магнитные характеристики и т. п. [c.180]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...