Термическая обработка железоуглеродистых сплавов

Как известно, первой операцией при осуществлении упрочняющей термической обработки железоуглеродистых сплавов является нагрев, обеспечивающий образование аустенита. От структуры аустенита во многом зависят конечные свойства изделий. Сейчас уже не вызывает сомнений корреляция между получающимися после термической обработки свойствами стали и состоянием аустенита, в частности размером его зерна, характером границ зерен, особенностями блочного строения, наличием в нем дисперсных частиц второй фазы, плотностью и распределением в нем дислокаций. В связи с этим возникает необходимость в изучении закономерностей, управляющих характером и кинетикой формирования у-фазы в различных условиях нагрева для структур разного типа. [c.3]

При нагревании, например, железоуглеродистого сплава выше верхней критической точки он переходит в состояние твердого раствора— аустенита при охлаждении этого твердого раствора в нем происходит новая кристаллизация, которая, в зависимости от режима охлаждения, может вызвать изменение структуры и свойств сплава по сравнению с первоначальным. Наличие аллотропических модификаций железа является одним из факторов, обусловливающих возможность термической обработки железоуглеродистых сплавов. [c.41]

Термическая обработка железоуглеродистых сплавов имеет ряд разновидностей, основанных на том, что неустойчивая при низких температурах структура аустенита в зависимости от скорости охлаждения сплава превращается в структуры, обладающие различными свойствами. Продуктами распада аустенита являются мартенсит, троостит, сорбит и перлит. [c.20]

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ [c.91]

ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ И ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ [c.123]

Начало изучению диаграммы железо — углерод (а также железоуглеродистых сплавов и процессов термической обработки) было положено работой Д. К- Чернова Критический обзор статей Лаврова и Калакуцкого о стали и стальных орудиях и собственные исследования Д. К. Чернова по этому же предмету , опубликованной в 1868 г. Этот год можно считать годом возникновения науки металловедения. [c.159]

Сложное взаимодействие между элементами в системе Ре —О —С отображается диаграммой в координатах СО—Т (рис. 9.26), на которую в отличие от рис. 9.23 нанесены кривые карбидообразования и показаны области совместного существования жидкого раствора углерода и кислорода L (сварочная ванна), а также области твердых растворов карбидов железа в б-, Y- и а-железе. Можно представить совместно три отдельные диаграммы системы Ре — О, системы Ре — О — Си системы Ре — С, которая, как известно, служит основой для изучения фазовых состояний железоуглеродистых сплавов в процессах термической обработки и при анализе результатов воздействия сварочного цикла на стали. Такая совместная диаграмма приведена на рис. 9.27. [c.340]

Нагрев деталей при термической обработке производится в строгом соответствии с диаграммой превращений железоуглеродистых сплавов поэтому нарушение режима нагрева неизбежно приводит к нарушению закона и, как следствие, вызывает брак детали. [c.500]

Изучение эрозионной стойкости сталей /170/ показало, что определяющими являются теплофизические характеристики металла, поэтому выбор легирующих элементов или их комбинации необходимо осуществлять с учетом этих свойств, а также исходя из условий абразивной и ударной прочности металлов. Легирующие элементы преимущественно растворяются в основных фазах железоуглеродистых сплавов (феррит, аустенит, цементит), образуя сложные карбиды и другие соединения. Улучшение технических свойств сталей (прочность, износостойкость и т.д.) достигается также с помощью термической обработки, в результате которой происходит перераспределение химических элементов и соединений как внутри кристаллических зерен, так и между ними, что оказывает существенное влияние на энергию межатомных связей. Углерод является одним из основных легирующих элементов, и при увеличении содержания углерода эрозия возрастает по линейному закону, что может быть объяснено уменьшением [c.173]

Характеристика. Сталь представляет собой деформируемый железоуглеродистый сплав, содержание углерода в котором обычно не превышает 2,14%, Углерод — обязательный компонент стали. Он определяет ее основные свойства и обусловливает способность изменять их при термической обработке. Содержание углерода в стали находится в пределах 0,05—1,5%. [c.362]

Чугуном называют железоуглеродистые сплавы (содержащие также то или иное количество примесей и легирующих элементов), затвердевающие с образованием эвтектики. Следовательно, в отличие от стали, чугун не может приобрести однофазное строение (например, аустенитное) при термической обработке. Согласно диаграмме состояния сплавов Fe—С (рис. 1), область чугуна охватывает сплавы, содержащие свыше 2,11% С. [c.7]

Таким образом, термическая обработка заключается в нафеве сплавов до определенных температур, выдержке их при этих температурах и последующем охлаждении с различной скоростью. При этом изменяются структура сплава, а следовательно, и его свойства. Изменяя скорость охлаждения, можно получить различные физикомеханические свойства и структуры железоуглеродистых сплавов. [c.16]

В учебнике излагаются теоретические основы металловедения кристаллическое строение металлов, теория сплавов, железоуглеродистые сплавы, учение о пластической деформации, теория и практика термической обработки и поверхностного упрочнения,. высокочастотна закалка и химико-термическая обработка. [c.2]

Главная роль в диаграмме состояния железоуглеродистых сплавов отводится ее левой части — сталям, так как на превращениях, происходящих в стали, основана термическая обработка. Рассмотрим эти превращения. В результате кристаллизации образуется аустенит при понижении температуры аустенит претерпевает превращения, связанные с изменением кристаллической решетки — с переходом у-железа в а.-железо, и со снижением растворимости углерода с понижением температуры. [c.67]

Отжигом называется процесс термической обработки, при котором металл сначала нагревают до определенной температуры, выдерживают при этой температуре, а затем медленно охлаждают, чаще всего вместе с печью. В результате отжига в стали образуются равновесные структурные составляющие (см. диаграмму состояния железоуглеродистых сплавов, рис. 9.3). [c.188]

Термической обработке подвергают как железоуглеродистые сплавы, так и некоторые сплавы цветных металлов. Ниже будет рассмотрена термическая обработка стальных деталей. [c.41]

С НИМ выделение внутри зерен в двойном железоуглеродистом сплаве после аналогичной термической обработки. [c.295]

Железоуглеродистые сплавы сложны по химическому составу (многокомпонентны). Главных компонентов у них два железо Ре и углерод С, Небольшое количество обычных примесей в сплавах железа с углеродом не влияет существенно на положение критических точек и характер линий диаграммы состояния (см. рис. 33), поэтому железоуглеродистые сплавы можно рассматривать как двойные сплавы. Уметь читать данную диаграмму состояния сплавов, значит представить себе, что происходит со сплавами системы железо — углерод во время их нагрева или охлаждения, т. е. при каких температурах у любого сплава данного состава начинается и заканчивается затвердевание (превращение) и какая у него после затвердевания (превращения) будет структура. Это дает возможность судить о свойствах сплава и выбирать необходимые температурные режимы при термической обработке. [c.116]

В результате коллективного труда многих ученых, развивавших идеи Д. К. Чернова, мы имеем теперь разработанную теорию термической обработки и весьма точную диаграмму состояния железоуглеродистых сплавов (рис. 42). [c.96]

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов имеет большое практическое значение. Пользуясь ею, можно установить температурные условия кристаллизации сталей и чугунов, режимы горячей обработки давлением (ковки, штамповки, прокатки), режимы термической обработки и т. д. [c.101]

В результате коллективного труда многих ученых, развивавших идеи Д. К. Чернова, мы имеем теперь весьма точную диаграмму состояния железоуглеродистых сплавов (фиг. 49). Без этой диаграммы была бы немыслима дальнейшая разработка теории термической обработки. Цель термической обработки заключается в том, чтобы нагревом до определенной температуры и последующим охлаждением получить требуемое изменение строения металла. [c.120]

I ляет установить температурные условия кристаллизации сталей и белых чугунов, режимы горячей обработки давлением (ковки, I штамповки, прокатки), режимы термической обработки и т. д. При очень медленном охлаждении кристаллизация может идти таким образом, что углерод будет присутствовать в форме графита. Железоуглеродистые сплавы с такой формой углерода называются серыми чугунами. < [c.125]

Фиг. 91. Зоны термической обработки, нанесенные на диаграмму железоуглеродистых сплавов.

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов имеет большое практическое значение. Она может быть использована при определении температур плавления и кристаллизации стали и чугунов в литейном деле, при определении температурных интервалов для горячей обработки стали давлением и при определении температур нагрева стали при различных видах термической обработки. [c.142]

Однако диаграмма железо — углерод характеризует состояние чистых железоуглеродистых сплавов, промышленные же сплавы содержат, кроме того, марганец, кремний, фосфор и серу (а также в небольших количествах хром, никель и др.). В углеродистых сталях влияние этих примесей на положение критических точек не столь значительно, что и позволяет с некоторым приближением определять температуры термической обработки по диаграмме железо — углерод. [c.283]

Учение об изменении внутреннего строения и физико-механических свойств сплавов в результате теплового воздействия, не исчезающих после прекращения этого воздействия, составляет теоретические основы термической обработки. Общее представление о превращениях, протекающих в железоуглеродистых сплавах в результате теплового воздействия, можно получить из диаграммы состояния железо — цементит и железо — углерод. Как в сталях, так и в чугунах всегда присутствуют кремний, марганец, фосфор, сера, а в легированных сплавах — никель, хром, молибден, медь, ванадий, титан и др. Легирующие элементы и примеси изменяют положение линий диаграммы, на которых отложены критические точки структурных превращений. Одни элементы снижают температуру превращений, а другие — повышают. Без учета влияния этих элементов невозможно правильно, пользуясь только лишь диаграммой, разработать режимы термической обработки. [c.92]

Назначение рели мов термической обработки для каждой марки стали определяется положением критических точек на диаграмме состояния железоуглеродистых сплавов. [c.58]

Физико-механические свойства чугунов зависят от формы включений графита и особенностей структуры металлической матрицы, формирующейся в процессе распада аустенита при охлаждении отливок. Для получения компактных включений графита в чугунных отливках в качестве модификаторов широко используются редкоземельные элементы. Однако характер влияния редкоземельных элементов на структурные изменения при эвтектоидном превращении в железоуглеродистых сплавах еще во многом неясен. В работах [1—3] отмечается ферритообразующее действие редкоземельных элементов в сталях, тогда как в работах [4, 5] указывается на снижение критических точек и повышение устойчивости аустенита. При модифицировании редкоземельными элементами чугунов наблюдалось увеличение количества перлита в матрице Влияние модификаторов нередко определяли по величине присадок, что приводило к значительным погрешностям, поскольку степень усвоения их может изменяться в широких пределах [6]. Отсутствие количественных данных о влиянии редкоземельных элементов на устойчивость аустенита затрудняет выбор обоснованных режимов охлаждения после затвердевания или при специальной термической обработке модифицированных чугунов. [c.129]

Установлено, что легирующие компоненты преимущественно растворяются в основных фазах железоуглеродистых сплавов (феррит, аустенит, цементит) или образуют специальные карбиды, по формуле отличающиеся от цементита. Поэтому оценка свойств детали при выборе сталей должна производиться не по свойствам, гарантируемым стандартами, а в зависимости от термической или термомеханической обработки детали. Причем во избежание снижения запаса вязкости следует применять сталь с минимальным содержанием легирующих компонентов, обеспечивающим полную прокаливаемость детали данного сечения. [c.39]

В книге рассмотрены основные вопросы металловедения и термической обработки железоуглеродистых и некоторых наиболее распространенных цветных сплавов. Описаны новые методы изменения структуры и свойств металлов и сплавов (термомеханическая, термомагнитная, термоультразвуковая и другие виды обработки). Приведены структура, свойства и указано применение черных и цветных металлов и сплавов. Кратко описаны основные методы исследования структуры и физико-механических свойств металлов, применяемые в металловедении. [c.3]

Равновесное состояние железоуглеродистых сплавов в зависимости от содержания углерода и температуры описывает диаграмма состояния железо — угяерод . На диафамме состояния железоуглеродистых сплавов (рис. 50) по оси ординат отложена температура, по оси абсцисс — содержание в сплавах углерода до 6,67%, т.е. до такого количества, при котором образуется цементит F g . По этой диаграмме судят о структуре медленно охлажденных сплавов, а также о возможности изменения их микроструктуры в результате термической обработки, определяющей эксплуатационные свойства. [c.146]

Фазовое состояние железоуглеродистых сплавов вчзависимости от состава и температуры описывается диаграммами стабильного (Fe—С) и метастабильного (Fe—Fe ) равновесия, которые позволяют определить температурные интервалы деформации, литья и ряда процессов термической обработки. [c.64]

В настоящее время подтверждена зависимость шероховатости от химического и фазового состава, структуры обрабатываемого материала [33, 127, 225]. Микрорельеф поверхности при ЭХО сталей различных марок изменяется в широком диапазоне. Уменьшение шероховатости железоуглеродистых сплавов наблюдается при наличии в них N1, Сг, Т1 и Мо [141 ]. Согласно исследованиям с увеличением содержания С в углеродистых сталях щероховатость поверхности возрастает, достигая максимума при ЭХО эвтектоидных сталей. Термическая обработка сталей может изменить щероховатость поверхности после ЭХО наименьшая щероховатость достигается при обработке мартенситных сталей (углеродистых и хромистых) со структурой троостита и сорбита, а при обработке аустенитных сталей —со структурой аустенита. Для отожженных углеродистых сталей минимальной шероховатости соответствует структура феррита, максимальной — перлита вторичный цементит в заэвтектоидной стали уменьшает щероховатость. Наименьшая шероховатость поверхности после ЭХО ряда марок легированной стали отмечена на мартенситных структурах по сравнению со структурами отжига. Крупнозернистые структуры способствуют увеличению шероховатости поверхности при ЭХО. Обнаружена зависимость микрорельефа от субмикроструктуры пластически деформированной стали [127]. [c.46]

Возникновение научных основ металловедения связано с именем Д. К- Чернова (1839—1921 гг.). Изучая причины, влияющие на качество пушек, изготовлявшихся на Обуховском заводе (теперь завод Большевик в Ленинграде), Д. К. Чернов указал, что свойства стали определяются не только химическим составом, но и ее строением. Он установил, что при определенных температурах нагрева, названных им критическими точками а и 6, в стали протекают превращения, изменяющие ее строение, а следовательно, и свойства. Эго положение Д. К. Чернова послужило основой для развития теории термической обработки металлов и новой научной дисциплины — металлографии, являющейся наукой о строении металлов. Установив зависимость положения критических точек от содержания углерода в стали, Д. К- Чернов создал основу для построения важнейшей в металловедении диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов. Эта диаграмма была построена в конце XIX в. на основании работ ряда ученых Р. Аустена, Ф. Осмонда, А. Ле-Шателье и др. Работы Д. К. Чернова имели настолько большое значение, что из- [c.93]

После термической обработки повышаются полезные свойства железоуглеродистых сплавов. Закаленный и низкоотпущен-ный сплав имеет мелкозернистую структуру и состоит из большего числа мелких блоков. На ранних стадиях отпуска выделения новой фазы (карбидов) крайне дисперсны и присутствуют в большом количестве. В углеродистой стали при отпуске 200—300° С выделяются кристаллики карбида в виде пластинок толщиной 7 10" мкм, а блоки мартенсита имеют размеры около [c.37]

Общий объем применения ковкого чугуна в машиностроении относительно невелик и составляет около 3% от при-ченяемых отливок из железоуглеродистых сплавов. Главной причиной этого являются технологические затруднения л процессе производства отливок, необходимость применения длительной термической обработки и ограниченная величина допускаемых размеров сечений )тливок, сложность операций поверхностного упрочнения и операций сварки. [c.240]

Начало изучению диаграммы железо — углерод (а также железоуглеродистых сплавов н процессов термической обработки) было положено работой Д. К- Чернова Критический обзор статей Лаврова и Калакуцкого о стали и стальных орудиях и собственные исследования Д. К. Чернова по этому же предме- [c.108]

Изменяя содержание углерода в железоуглеродистом сплаве и подвергая его различным видам термической обработки, можно получать стали с различными механическими свойствами. Заметим, что самой высокопрочной сталью с Ов=3,5ч-4 ГПа (350—400 кгс/мм ) является высокоуглеродистая (нелегированная) сталь. Однако углеродистые стали обладают и существенными недостатками высокой критической скоростью закалки (наименьшей скоростью охлаждения, при которой образуется мартенсит) плохой прокалнвае-мостью (глубина проникновения закалки от охлаждаемой поверхности к центру), плохой антикоррозионной стойкостью и т.д. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...