Структурные изменения при отпуске сталей

Кроме того, структурные изменения при отпуске стали дополняются распадом остаточного аустенита. [c.441]

СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ОТПУСКЕ СТАЛ Ей [c.337]

Сегрегация углерода в кристаллах мартенсита является первым структурным изменением при отпуске углеродистых сталей. Экспериментально выявлены два разных по природе процесса сегрегации углерода образование примесных атмосфер на дефектах решетки мартенсита и возникновение кластеров. [c.338]

Структурные изменения при отпуске вызваны распадом мартенсита и выделением карбидов. На микрофотографиях 352/3—8 показаны микроструктуры после отпуска при 280, 340 и 480° С. Игольчатое строение сохраняется, однако после травления структура выглядит более темной. Микроструктуры после отпуска при 280 и 340° С трудно различить. Тем не менее, приведены микрофотографии обеих структур для сравнения со структурой низкокремнистых сталей (№ 118) с тем же содержанием углерода (ф. 342/1, 2, 4, 5 343/1, 2). После одинаковых термических обработок в низкокремнистых сталях происходят более значительные изменения. [c.20]

Структурные превращения при отпуске закалённой стали вызывают изменение всех механических и физических свойств. По мере повышения температуры отпуска постепенно падает твёрдость и прочность и повышается пластичность и вязкость. Наибольшие отклонения от однозначной зависимости от температуры обнаруживает кривая ударной вязкости. Для ряда марок стали в определённых температурных зонах наблюдаются провалы на кривой вязкости (явление отпускной хрупкости). При отпуске следует подобрать такие условия, которые обеспечили бы оптимальное сочетание свойств, диктуемое условиями работы деталей. [c.327]

Отпуск стали, уменьшая зти остаточные напряжения, приводит к уменьшению степени деформации закаленных деталей. Уменьшение остаточных напряжений при отпуске происходит за счет нагрева стали, когда с увеличением ее пластичности упругие деформации переходят в пластические структурные превращения при отпуске происходят с объемными изменениями, уменьшающими напряжения. [c.697]

С помощью термообработки можно в широких пределах изменять структурное состояние и механические свойства металлических материалов. При отсутствии четко выраженных аномалий, как правило, термообработка оказывает на усталостную прочность примерно такое же влияние, как на предел прочности и твердость, при этом отношение предела вьшосливости к пределу прочности имеет линейную зависимость и зависит от структуры. Отклонения от этого правила наблюдаются у высокопрочных материалов их можно, вероятно, объяснить влиянием остаточных напряжений, концентраторов напряжений, возникших при обработке поверхности, и неблагоприятными структурными изменениями. У углеродистой стали наиболее высокая усталостная прочность наблюдается у образцов со структурой мартенсита отпуска, а характеристики усталости мартенситной структуры с доэвтектоидным ферритом уступают характеристикам циклической прочности нормализованных образцов. Термическая обработка, изменяя [c.228]

Рис. 64. Изменение микротвердости структурных составляющих при отпуске деформированных сжатием на 20% отожженных сталей

Структурные изменения в закаленной стали и происходящее при этом изменение свойств зависят от температуры отпуска. Различают три вида отпуска низкий, средний и высокий. [c.70]

Зависимость предела выносливости сталей 45 и 40Х от температуры деформации (ВТМО, Я = 27%) и отпуск при 200°С 1 ч также имеет экстремальный характер (см. табл. 2.20), что обусловлено главным образом особенностями скоростного нагрева, определяющими характер структурных изменений при ВТМО в исследованном интервале температур деформации (900—1000°С). [c.92]

Если сталь сваривалась в исходном термическом упрочненном состоянии, то структурные изменения затронут и зону III (рис. 305,г). В ней металл будет отпущен почти до отожженного состояния. При этом наблюдается полоска полного отпуска. Глубина разупрочнения определится составом стали (склонностью к разупрочнению при отпуске), а ширина — режимами сварки. [c.399]

Температура нагрева не должна быть выше температуры отпуска, при которой твердость и прочность деталей снижаются или происходят структурные изменения в материале (например, для цементованных с последующей закалкой сталей эта температура примерно +230 °С, а для бронзы +200 °С). Охватываемую деталь охлаждают сухим льдом (углекислотой), у которого температура испарения -79 °С, или жидким воздухом с температурой испарения -196 °С. [c.123]

Структура закаленной стали состоит из мартенсита и небольшого количества остаточного аустенита и является неустойчивой. Поэтому при старении и отпуске закаленной стали в ней происходит ряд сложных процессов, состоящих из очень тонких структурных изменений, которые не всегда поддаются исследованию под оптическим микроскопом даже при самых высоких увеличениях. Поэтому их приходится изучать с помощью электронного микроскопа и физических методов — рентгенографического, дилатометрического, электрометрического, магнитного и по измерению выделенного тепла. [c.211]

Основными факторами воздействия при термической обработке являются температура и время. Изменяя температуру и скорость нагрева или охлаждения, можно целенаправленно изменять структуру и свойства стали в зависимости от требований, предъявляемых к изделиям. Выбор вида термической обработки определяется характером требуемых структурных изменений в металле. К основным видам термической обработки относятся отжиг, закалка и отпуск. [c.47]

Для отбора образцов из металла или из исследуемой детали пригодны все способы, Не вызывающие изменения структуры, такие как фрезерование, сверление, строгание или резка ножовкой. Резку абразивными кругами можно использовать лишь в тех случаях, когда образец надежно охлаждается водой или эмульсией, применяемой при холодной механической обработке. При вырезке стальных образцов температура в месте резки не должна превышать 60—80° С, поскольку, например, в закаленных сталях ири более высоких температурах протекают процессы отпуска, которые могут повести к структурным изменениям. [c.9]

Исследование теплоемкости при отпуске закаленной стали. В процессе отпуска стали происходят фазовые и структурные превращения, в результате которых изменяется удельная теплоемкость. По зависимости теплоемкости от температуры (рис. 17.19) можно установить интервалы температур, в которых при данной скорости нагрева (10 град/мин) происходят фазовые превращения, а по величине изменения Ср определить характер или род превращений. [c.286]

Сорбит, троостит или бейнит образуются при охлаждении стали из аустенитной области со скоростью, меньшей v p. Эти структуры часто образуются в отливках, а также в поковках, штамповых заготовках и сортовом прокате из легированных сталей при охлаждении их на воздухе от температуры деформации. При нагреве до температур, меньших температуры Ai, будут происходить структурные изменения, т.е. указанные структуры тоже отпускаются . [c.189]

Отпуск мартенсита при температурах 350—400° С практически не снижает эрозионную стойкость закаленной стали. Выделяющиеся при указанных температурах отпуска карбиды находятся в дисперсном состоянии и прочно связаны с соседней структурной составляющей. При температурах отпуска 400—450° С у выделившихся карбидов происходит нарушение когерентной связи, интенсифицируется рост блоков структурной мозаики, развивается гетерогенность и сопротивление разрушению резко падает. На рис. 91 приведена зависимость эрозионной стойкости закаленных сталей от температуры отпуска. Такое же изменение эрозионной стойкости после отпуска характерно и для других исследованных сталей. [c.140]

Под влиянием изменения структуры стали, протекающего, в зависимости от температуры и времени отпуска, существенно изменяются сопротивление сталей хрупкому разрушению и вязкость, каким бы показателем, пригодным для оценки, их не характеризовали. На рис. 21 показано изменение показателей вязкости инструментальных сталей, полученных различными способами, в зависимости от температуры и продолжительности отпуска. Естественно, что предел текучести сталей (твердость) зависит также от этих структурных изменений, хотя и не в такой мере, как вязкость. На основе экспериментальных результатов для каждой стали можно подобрать такую оптимальную комбинацию параметров термообработки (температура и продолжительность аустенитизации, температура и продолжительность отпуска), при которой показатель, характеризующий структуру стали, сложившуюся под ее воздействием (будь то удельная работа разрушения или вязкость разрушения), будет максимальным и предел текучести также будет наибольшим. В этом состоянии распределение выделений по размеру и по объему стали сравнительно равномерно и за время заданного срока службы инструмента это распределение, а также распределение легирующих между матрицей и карбидами остаются практически неизменными. [c.42]

D) Неверно. При отпуске в стали протекают фазовые и структурные превращения, а изменение структуры всегда влечет за собой изменение свойств. [c.92]

Например, резец из быстрорежущей стали после закалки имеет. достаточно высокую твердость, но он начинает терять ее при температуре 400°. Если же этот резец после закалки подвергнуть отпуску, то в результате структурных изменений, имеющих место при отпуске, он будет сохранять свою твердость при температуре до 550°. Поэтому стойкость резца, получившего отпуск, будет в два раза выше. [c.75]

Высокопрочная сталь с мартенситной структурой с содержанием углерода 0,35—0,43 % была специально термообработана (закалка в воду с низкотемпературным отпуском и выдержкой в соляной ванне), после чего производилась кислородная и плазменная вырезка образцов в большом количестве различной толщины (8—1.8 мм) при этом были найдены только отдельные трещины, перпендикулярные к поверхности реза. Структурные изменения, вызванные термической резкой, весьма незначительные. [c.82]

Наличие третьего участка 3 на рис. 1,а) и тип структурных изменений в нем зависят от исходного состояния основного металла перед сваркой. В случае отожженного металла третий участок в зоне термического влияния практически отсутствует. При сварке сталей или сплавов титана после закалки, закалки с отпуском или закалки с последующим старением, а также в нагартованном состоянии (после ковки или прокатки) в этом участке, как правило, происходит разупрочнение. В первом случае оно обусловлено процессами распада пересыщенных твердых растворов (отпуском мартенсита или старением высокотемпературных остаточных фаз) и последующей коагуляцией упрочняющих фаз (карбидов в сталях и интерметаллидов [c.13]

Структурно чувствительной характеристикой к изменениям размера и формы цементитных частиц при отпуске холоднодеформированной стали является коэрцитивная сила [337, с. 227]. Значительное повышение коэрцитивной силы при отпуске деформированной стали с мелкопластинчатым цементитом можно объяснить прежде всего увеличением размера цементитных частиц [337, с. 227]. На кривых изменения коэрцитивной силы (особенно после больших деформаций) намечается разделение максимума на две составляющих (см. рис. 83). Температура первого максимума в значительной степени зависит от продолжительности выдержки, а величина вто-ад [c.208]

Если перед сваркой сталь была подвергнута закалке с отпуском, то характер структур участка перегрева, участков нормальной и частичной закалки остается таким же, но характер структур участков рекристаллизации и синеломкости будет отличаться. Здесь появляется участок отпуска, так как максимальный нагрев при сварке был ниже 720°. Структурные изменения в зонах закалки и отпуска вызывают необходимость последующей (после сварки) термообработки сварных изделий. [c.174]

Поскольку ферритная основа стали испытывает при высоком отпуске после закалки структурные изменения, аналогичные тем, которые наблюдаются при нагреве до температур высокого отпуска у игольчатого феррита, следует считать, что высокий отпуск закаленной стали сопровождается также и процессами рекристаллизации а-фазы. [c.279]

С) для получения троосто-сорбитной или сорбитной структуры основной мегаллической массы. Структурные изменения при отпуске закалённого чугуна в основном аналогичны изменениям при отпуске закалённой стали. [c.541]

Характер структурных изменений при отпуске углеродистых сталей зависит от температуры и продолжительности отпуска и содержания углерода в стали. С повышением содержания углерода в аустените возрастает пересыщенность а-раствора, снижается температура Мн, происходит переход от реечного мартенсита к пластинчатому (двойникованному) и увеличивается количество остаточного аустенита. Все это сказывается на процессах отпуска. [c.338]

Сталь Р6М5. В процессе изучения структурных изменений в ЗТВ лазерного излучения на сталь Р6М5 была обнаружена белая, плохо травящаяся зона и переходная зона скоростного отпуска [17J. При измерении микротвердости вдоль оси распространения теплового потока установлено, что в центральной части белой зоны у поверхностного слоя материала она составляет 670— 750 кгс/мм , на периферии зоны — 1200—1300 кгс/мм . Микротвердость переход-ной зоны, образовавшейся в результате скоростного отпуска закаленной стали Р6М5, составляет 971—871 кгс/мм и постепенно сни- [c.18]

Влияние отпуска на механические свойства. Распад мартенсита при отпуске влияет на все свойства стали. При низких температурах отпуска (до 200—250 °С) уменьшается склонность стали к хрупкому разрушению. В случае низкотемпературного отпуска твердость закаленной и отпущенной стали мало зависит от содержания в ней легирующих элементов и определяется в основном содержанием углерода в а-растворе (мартенсите). В связи с этим высокоуглеродистые стали, имеющие высокую твердость после закалки, сохраняют ее (более высокое содержание углерода в мартенсите) и после отпуска при температурах до 200— 250 °С. Прочность и вязкость стали при низких температурах отпуска несколько возрастает вследствие уменьшения макро- и микронапряжений и изменения структурного состояния. Повышение температуры отпуска от 200—250 до 500—600 °С заметно снижает твердость, временное сопротивление, предел текучести и повышает относительное удлинение, сужение (рио. 128, а) и трещиностой-кость Кхс- [c.187]

Было установлено [321], что после НТМО стали конструкционного типа (0,45—0,6% С 1,8% Сг 2,3% Ni 1% W 1% Si), карбиды более дисперсны и число их меньше по сравнению с обычной термической обработкой. Карбидообразование при высоком отпуске идет интенсивнее после НТМО, карбиды получаются крупнее. Эти данные указывают на взаимодействие дефектов структуры после ТМО с дисперсными карбидами. После НТМО нержавеющей хромистой стали и других со вторичным твердением (1X12, Н2ВМФ и ВНС6) отмечена высокая устойчивость структурных изменений решетки мартенсита при отпуске вплоть до температуры обратного перехода а- у сохраняется меньшая величина областей когерентного рассеивания по сравнению с обычной закалкой и анизотропия тонкой структуры, что определяет высокую прочность стали такого типа после НТМО до высоких температур [291, 323]. [c.330]

Обратимая отпускная хрупкость (II рода) в наибольшей степени присуща легированным сталям после высоко го отпуска при 500—650 °С и медленного охлаждения от температур отпуска При быстром охлаждении после отпуска (в воде) вязкость не уменьшается, а монотонно возрастает с повышением температуры отпуска Отпускная хрупкость усиливается, если сталь длительное время (8— 10 ч) выдерживается в опасном интервале температур Отпускная хрупкость II рода может быть устранена по вторным высоким отпуском с быстрым охлаждением и вы звана вновь высоким отпуском с последующим медленным охлаждением Поэтому такую отпускную хрупкость называют обратимой Развитие обратимой отпускной хруп кости не сопровождается какими либо изменениями других механических свойств, а также видимыми при световой и электронной микроскопии структурными изменениями Лишь при травлении шлифов поверхностно активными ре активами наблюдается повышенная травимость по границам аустенистных зерен По этим границам происходит и межзеренное хрупкое разрушение [c.118]

Пластическая деформация, в том числе и при резании металлов, обусловливает изменение микроструктуры. Беспорядочно расположенные в исходной структуре металла кристаллические зерна при пластической деформации приобретают однородную ориентацию (текстуру). Более глубокие изменения возможны при обработке металлов, воспринимающих закалку. В результате высокого поверхностного нагрева, а также быстрого охлаждения возможны фазовые превращения и структурные изменения. Так, в процессе шлифования закаленной и отпущенной стали образуется приповерхностный слой аустеыитыо-мартенситной структуры из вторично закаленного металла. Этот слой лежит на слое, имеющем структуры всех стадий отпуска вплоть до структуры исходного термически обработанного металла. Слой измененной структуры при нормальных условиях шлифования имеет почти равномерную толщину. Такие же превращения наблюдаются при точении. Так как каждой структурной составляющей свойствен присущий ей удельный объем, то фазовые и структурные превращения наряду с пластической деформацией являются источником остаточных напряжений. [c.54]

Диффузионные процессы в микрообъемах металла, примыкающих непосредственно к поверхности трения или к пленкам вторичных структур, могут приводить к значительным структурным изменениям в этих микрообъемах. Фрикционный нагрев способствует протеканию в поверхностном слое процессов отпуска, возврата и рекристаллизации, что приводит к разупрочнению поверхности, снижению ее несущей способности, усилению схватывания. В тяжелых условиях трения (высокие скорости и давления, отсутствие смазки), когда имеет место интенсивный фрикционный нагрев, в поверхностном слое стали может происходить а -> Y превращение. Возникает так называемый аустенит трения. И. М. Любарский с сотр. обнаружил на поверхности трения стали 20Х2Н4А аустенитный слой толщиной в несколько микрометров. После прекращения трения в процессе охлаждения этот аустенит полностью или частично распадался [20.40]. Аустенит трения в ряде случаев обладает повышенной устойчивостью и может сохраняться в структуре после охлаждения до комнатной и более низких температур. Это объясняется высоким уровнем его легированности, а также стабилизирующим влиянием деформационного и фазового наклепа. Поверхностный слой обогащается легирующими элементами в результате их диффузии из глубинных слоев металла (термодиффузия, восходящая диффузия), а также из окружающей среды. Так, при термическом разложении смазки в зоне контакта поверхность металла может насыщаться углеродом и другими элементами, содержащимися в смазке. Аустенит трения, обладая повышенной прочностью, теплостойкостью, может, увеличивать сопротивление стали изнашиванию. Образование аустенита при трении и его ускоренное охлаждение (вторичная закалка) приводят к формированию нетравящихся ( белых ) слоев на поверхности стальных деталей. Белые слои обладают высокой микротвердостью Я = 9 — 15 ГПа и значительной хрупкостью. Структура белых слоев и условия их возникновения при трении были рассмотрены в работах Б. Д. Грозина, К- В. Савицкого, И. М. Любарского и др. Установлено, что белые слои характеризуются высокой дисперсностью структуры, химической неоднородностью и сложным фазовым составом. В них присутствуют аустенит (20—80%), так называемый скрытноигольчатый (или мелкокристаллический) мартенсит и карбиды. В условиях динамического нагружения белые слои из-за высокой хрупкости интенсивно выкрашиваются, что и ведет к ускоренному повреждению поверхности. [c.396]

Материал детали может изменять свои свойства в процессе нанесения покрытия. Так, при нанесении диффузионных покрытий на деталь воздействуют высокие температуры, которые вызывают структурные изменения в материале детали (отпуск, отжиг, потерю вторичной твердости и т. д.). При нанесении гальванических покрытий возможно наводороживание материала изделия, что увеличивает его хрупкость. Особенно это относится к углеродистым сталям. Следует применять электролиты, вызывающие меньшее наводороживание (например, аммиакатные вместо цианистых при нанесении цинка) или производить соответствующую термическую операцию (вакуумный отжиг и др.). Разность потенциалов металла покрытия и металла изделия или сопрягаемых деталей с покрытиями должна быть возможно меньшей (желательно менее 0,25 В). При невозрложности обеспечить малую разность потенциала контактирующие поверхности разделяют прокладками, смазками или лакокрасочными покрытиями. [c.42]

Пятый уча1сток (5) аколошавиой зоны, получивший название участка рекристаллизации или старения, включает в себя металл, нагретый от температуры 500° С до температуры 720° С. На этом участке происходит сращивание раздробленных при пластических деформациях (прокатке, проковке и т. д.) зерен основного металла. В процессе рекристаллизации из обломков зерен зарождаются и растут новые, равновесные зерна. Если выдержка при температуре рекристаллизации будет излишне продолжительной, то произойдет не объединение раздробленных осколков, а значительный рост зерен. При сварке металлов, не подвергшихся пластическим деформациям (например, литые сплавы), процесс рекристаллизации не имеет места. На этом же участке околошовной зоны при некоторых условиях сварки углеродистых конструкционных сталей с содержанием углерода до 0,3% происходит снижение пластичности, и в первую очередь ударной вязкости, и повышение прочности металла. Снижение пластичности может явиться причиной снижения работоспособности сварного соединения при эксплуатации. За пятым участком околошовной зоны расположены участки, нагретые в пределах 100—500° С. Эти участки в процессе сварки не претерпевают видимых структурных изменений. Однако при сварке низкоуглеродистых сталей на узком участке (участок 6), подвергшемся иагреву в пределах 100—300° С, наблюдается резкое падение ударной вязкости. Так как участок расположен вне зоны концентрации напряжений, наличие его в большинстве случаев не представляет непосредственной опасности для работоспособности сварного соединения. При многослойной сварке строение околошовной зоны несколько меняется. Изменение строения околошовной зоны при сварке длинными участками, когда ко времени наложения последующего прохода металл успел остыть до температуры окружающей среды, проявляется в менее четком строении околошовной зоны всех проходов, кроме последнего. Менее четкое строение околошовной зоны обусловливается повторным термическим воздействием, являющимся своего рсда отпуском. При сварке короткими про- [c.93]

Тепловой мето.д основан на структурных изменениях, происходящих в металле при его нагревании. Концевые меры изготовляются из легированной инструментальной стали и подвергаются обычно особому режиму термической обработки (закалке, отпуску, искусственному старен 1ю). В мартенситной структуре закаленной стали всегда остается некоторая доля аустенита, являющегося нестойкой формой структуры, постепенно переходящей затем в мартенсит. Переход аустенита в мартенсит сопровождается объемным ростом кристаллов. Если концевые меры нагреть в масле до 200° С выдержать при этой температуре в течение 2 ч, а затем охладить в воде комнатной температуры, то размеры концевых мер увеличиваются. Например, концевые меры размерами 40—100 мм увеличиваются после такой обработки на 0,03—0,04 мм. При этом НИКЗ[К0Г0 повреждения поверхности концевых мер не происходит. Притирае-мость и шероховатость подвергшихся тепловой обработке мер восстанавливают X п р о г л а д К о й. [c.199]

Если изменения, происходящие в микроструктуре при отпуске патентированной деформированной стали можно заметить с помощью электронного микроскопа, то в отожженной стали они обнаруживаются и под световым микроскопом (рис. 82,а—в). При исследовании графитизирующего отжига (температура 680° С) стали с 0,94% С и 0,99% 51 [315] была обнаружена сферой дизация и коалесценция цементитных пластин. В исходной литой стали процессы сфероидизации и коалесценции протекают вяло. Например, указанная сталь после отжига при 680° С в течение 48 ч сохраняет структуру пластинчатого перлита и только в немногих участках, чаще на границах эвтектоидных колоний, появляется зернистый цементит. Осадка этой стали на 5% незначительно ускоряет сфероидизацию и коалесценцию цементита. После отжига при 680° С в течение 192 ч остается еще много пластинчатого перлита. В образцах же, деформированных на 20% и более, даже отжиг в течение 30 мин приводит к заметным структурным изменениям. Местами преимущественной сфероидизации служат [c.195]

Изменения, происходящие в структуре стали при отпуске. Отпуск сопровождается сложным процессом очень тонких структурных изменений, которые недостаточно поддаются простому микроскопическому исследованию. Поэтому их приходится изучать методами дилатометрическим, магнитным, электрическими, в особенности рентгенографическим и при помощи электронного микроскопа. За последние 15 лет советскими учеными Г. В. Курдюмовым и С. Т. Конобеевским и их сотрудниками выполнены работы, вскрывающие природу сложных препращети" при отпуске ста. т и ее старении. [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...