Превращение аустенита в критическом интервале

Изотермическая закалка — нагрев стали до температуры на 30—50° С выше верхней критической точки, выдержка при этой температуре и охлаждение в среде, имеющей температуру на 30—100° С выше температуры начала мартенситного превращения (кривая IV на фиг. 65). Выдержка при этой температуре приводит к полному превращению аустенита (в интервале а — 6) с получением твердости в пределах 40 ч- 50. Применение [c.114]

Рассмотрим теперь процесс изотермического превращения аустенита в доэвтектоидных сталях. Превращение аустенита в этих сталях связано, как известно, с выделением структурно свободного феррита при охлаждении в критическом интервале. Относительное количество свободного феррита при этом тем больше, чем меньше содержание углерода в стали. [c.129]

Ступенчатая закалка. Состоит в том, что деталь вначале охлаждают в закалочной среде, имеющей температуру выше мартенситной точки, В этой среде деталь приобретает во всех точках сечения температуру закалочной ванны. Затем следует охлаждение, во время которого собственно и происходит закалка (превращение аустенита в мартенсит). При этом способе закалки значительно снижаются внутренние напряжения. Ои применим для деталей из углеродистой стали диаметром не более 10—12 лш и из легированной стали диаметром до 20—-30 мм. При более крупных размерах деталей не удается достигнуть критической скорости закалки. В качестве охладителей при ступенчатой закалке применяют расплавленные соли (селитры, щелочи) или нагретые масла. Изотермическая закалка. В общих чертах сходна со ступенчатой закалкой. При этом способе закаливаемую деталь также помещают в соляную или нагретую масляную ванну и выдерживают в ней, В отличие от ступенчатой при изотермической закалке деталь выдерживают в закалочной среде до полного изотермического превращения аустенита. Обычно температура изотермического распада аустенита лежит в интервале 250—300°С, Конечной структурой стали после изотермической закалки является игольчатый троостит. Так же, как и при ступенчатой закалке, изотермической [c.90]

В цитированных работах кинетический анализ выполнялся главным образом для отожженных сталей со структурами пластинчатого и глобулярного цементита, причем исследовалась температурная область выше верхней критической точки. В работе 1 95) были рассмотрены и другие состояния, при этом анализировался ход а - 7-превращения в межкритическом интервале. Анализу подвергались кинетические кривые, полученные магнитометрическим методом (см. рис. 13, 14). Поскольку в межкритическом интервале температур образование аустенита не идет до конца (стабильному равновесию соответствует двухфазное состояние феррит -аустенит ), а предельное количество 7ч )азы при данной температуре сильно зависит от исходного состояния, для возможности использования уравнения (15) применялось нормирование превращенного объема. При данной температуре максимальное для каждого состояния количество аустенита принималось за 100 %, аналогично тому, как это делалось в работе [ 89]. [c.68]

Для эвтектоидной стали, содержащей 0,81 % углерода, верхняя и нижняя критические точки совпадают в точке S, поэтому температура начала и конца распада аустенита у этой стали будет одна и та же (727 °С). Все другие стали (за исключением стали, содержащей 0,81 % углерода) между верхней и нижней критическими точками имеют определенный температурный интервал. В этом интервале, начинающемся при температуре верхней критической точки и заканчивающемся при температуре нижней критической точки, и совершаются структурные превращения в твердой стали при ее охлаждении. Этот температурный интервал называется критическим интервалом. [c.182]

Для изучения изотермического превращения аустенита небольшие образцы стали нагревают до температур, соответствующих существованию стабильного аустенита, т. е. выше критической точки, а затем быстро охлаждают, например до 700, 600, 500, 400, 300 °С и т. д., и выдерживают при этих температурах до полного распада аустенита. Изотермическое превращение аустенита эвтектоидной стали происходит в интервале температур от 727 до 250 °С (температуры начала мартенситного превращения М ). [c.185]

Перлитное превращение протекает в верхнем районе температур, прилегающих к критической точке (или интервалу А ). Это превращение заключается в диффузионном распаде переохлажденного аустенита с образованием эвтектоида (феррит + карбид). [c.306]

Наиболее желательна умеренная скорость охлаждения при высоких температурах (выше критических), высокая (выше критической закалки) в интервале температур —Мд для подавления процессов диффузионного распада переохлажденного аустенита в области перлитного и промежуточного превращения и замедленное охлаждение в интервале температур мартенситного превращения М —Мк- Высокая скорость охлаждения в мартенситном интервале температур резко увеличивает уровень остаточных напряжений. Чем выше скорость охлаждения в мартенситном интервале, тем выше вероятность образования закалочных трещин. В то же время слишком замедленное охлаждение в интервале температур Ms—Mk может привести к частичному отпуску мартенсита и увеличению количества остаточного аустенита вследствие явления стабилизации, что снижает твердость стали. [c.316]

Для большинства сталей магнитные превращения протекают, в интервале критических температур 765—780° С, -при которых магнитная проницаемость резко падает и становится равной единице. После потери сталью магнитных свойств с образованием аустенита глубина проникновения тока резко возрастает. [c.49]

Приводим на диаграмме вертикаль (ординату) для данной стали и отмечаем критические точки /, 2, 3 и 4. Выше точки I сплав находится в жидком однофазном состоянии при температуре точки 1 начинается выделение кристаллов аустенита в интервале температур от точки / до точки 2 сталь имеет двухфазное равновесие кристаллы аустенита и жидкий раствор переменного состава. В точке 2 сплав затвердевает В интервале температур от точки 2 до точки 3 сталь имеет одну фазу (аустенит) и охлаждается без фазовых превращений. [c.77]

Наиболее желательна высокая скорость охлаждения (выше критической скорости закалки) в интервале температур А,—Мв для подавления распада переохлажденного аустенита в области перлитного и промежуточного превращения и замедленное охлаждение в интервале температур мартенситного превращения Мв—Мк. Высокая скорость охлаждения в мартенситном интервале температур нежелательна, так как ведет к резкому увеличению уровня остаточных напряжений и даже к образованию трещин. Особенно опасны растягивающие напряжения, которые в условиях временного снижения сопротивления пластическим деформациям стали в период превращения могут вызвать трещины. В то же время слишком медленное охлаждение в интервале температур Мд—М может привести к частичному отпуску мартенсита и увеличению количества остаточного аустенита вследствие его стабилизации, что снижает твердость стали. [c.231]

Диаграмма изотермического превращения и термокинетическая диаграмма для стали № 180 даны на рис. 56 и 57 [19]. Начало перлитного превращения сдвигается вправо в большей степени, чем начало бейнитного превращения, а между перлитной и бейнитной областями имеется область метастабильного аустенита, в которой превращение не происходит даже после длительной выдержки. Превращение Ас идет в широком интервале температур от 745° С Ас ) до 830° С (A J М = 325° С критическое время охлаждения составляет 40 сек. Подавление превращения позволяет закаливать в масле насквозь сечение диаметром до 60 мм. [c.39]

Однако в подавляющем большинстве случаев при печной термообработке, высокочастотной закалке и сварке превращение протекает в условиях непрерывного охлаждения. Использование диаграмм изотермического превращения для анализа кинетики превращения аустенита при непрерывном охлаждении путем простого наложения кривых охлаждения на диаграмму показало отсутствие количественного соответствия как между температурными интервалами превращения, так и между образующимися структурами. В связи с этим С. С. Штейнбергом [178] был предложен приближенный метод расчета температуры начала превращения аустенита, длительности инкубационного периода и критической температуры закалки при непрерывном охлаждении но данным диаграмм изотермического превращения. Метод С. С. Штейнберга основан на интегрировании отношения элементарного приращения времени к длительности инкубационного периода (в изотермических условиях) в пределах от температуры Ас, до температуры начала превращения с последующей заменой подынтегральной функции на выражение, содержащее некоторую постоянную (или среднюю в интервале превращения) скорость. Графическое решение этого интеграла дает приближенное значение температуры начала превращения в изотермических условиях. Позднее А. П. Гуляев и К. А. Осипов [179] распространили расчетную методику С. С. Штейнберга на интервал температур перлитного превращения. [c.138]

Скорость охлаждения выше критической скорости закалки должна быть в интервале температур Аг —Мц для подавления распада переохлажденного аустенита в области перлитного и промежуточного превращений и замедленного охлаждения в интервале температур мартенситного превращения Мц — М . Высокая скорость охлаждения в мартенситном интервале температур нежелательна, так как ведет к резкому увеличению уровня остаточных напряжений и даже к образованию трещин. [c.172]

Наиболее желательна высокая скорость охлаждения (выше критической) в интервале температур А] - М для подавления распада переохлажденного аустенита и замедленное охлаждение в интервале температур мартенситного превращения М - М. [c.66]

Неполная закалка — нагрев стали до температуры, находящейся в интервале превращений (выше Ас, но ниже Лса), выдержка при этой температуре и последующее охлаждение со скоростью выше критической. В результате неполной закалки получается неоднородная структура, состоящая из неравновесных структур (аустенита [c.963]

Закалка (3) —процесс термической обработки, обусловливающий получение неравновесных структур превращения или распада аустенита, при резком его переохлаждении со скоростью выше критической. Закалка осуществляется путем нагрева деталей (изделий) до температур в интервале превращений или выше, выдержки при этих температурах и последующего охлаждения со скоростью выше критической (б интервале наименьшей устойчивости аустенита, фиг. 4). [c.117]

Закалка изоте рм ическая на троостит (3 зо —осуществляется путем нагрева до температуры выше интервала превращений, выдержки при этой температуре, последующего быстрого охлаждения в среде, обеспечивающей скорость выше критической (в интервале наименьшей устойчивости аустенита) и выдержки в этой среде при температуре на 20—100 - выше температуры начала мартенситного превращения (М ) при продолжительности обеспечивающей полный распад аустенита. [c.118]

Закалка ступенчатая Зет осуществляется путем нагрева до температуры в интервале превращений или выше (в зависимости от содержания углерода в стали), выдержки при этой температуре и последующего быстрого охлаждения. Охлаждение производится в среде, обеспечивающей скорость выше критической в интервале наименьшей устойчивости аустенита, с выдержкой в этой среде при температуре на 20—30° выше те.мпературы начала мартенситного превращения Л1 при продолжительности меньшей, чем соответствующая началу распада аустенита, и последующим быстрым охлаждением до нормальной температуры. После закалки обязательным является процесс отпуска. [c.68]

Структурные превращения в точке А, вызванные нагревом основного металла теплом перемещающейся, дуги, начинаются практически с температуры 723° Л с,- При температуре 723° С и несколько выше в перлитных зернах возникают зародыши аустенита, которые при повышении температуры вырастают и полностью захватывают объемы перлитных зерен. При дальнейшем нагреве стали происходит растворение феррита в аусте-ните. Процесс превращения перлита и феррита в аустенит заканчивается при некоторой определенной температуре критической точки А Сг- При высокой температуре сталь состоит из однородных зерен аустенита — твердого раствора углерода в железе. Характер структурных превращений в интервале температур точек Лс, и Ас, схематически показан на фиг. 14, 2. [c.38]

Для чугуна тройного сплава (Fe—Si—С) с высоким содержанием кремния понятие о критической точке при нагреве иное, чем для стали. При выборе температуры нагрева для закалки чугуна нужно учитывать положение двух эвтектоидных интервалов — метастабильного и стабильного превращений (см. гл. I). Серый чугун может иметь различную исходную структуру при разном количественном сочетании стабильной и метастабильной фаз. Кроме того, в процессе нагрева ниже критического интервала протекает графитизация эвтектоидного цементита, т. е. увеличивается относительное количество стабильной фазы — графита. Следовательно, при нагреве чугуна образование аустенита протекает как бы в две стадии вначале идет образование аустенита за счет метастабильных фаз (феррита и цементита), затем при более высокой температуре продолжается образование аустенита за счет стабильных фаз (феррита и графита). [c.89]

Для охлаждения при обычной закалке в зависимости от марки стали применяются различные охладители. Для закалки основным является скорость охлаждения в двух температурных интервалах 650—450° С (зона наименьшей Зстойчивости аустенита) и 300—200° С (зона мартенситного превращения), причем в первом интервале требуется боль-илая скорость охлаждения (не ниже критической, равная 150—500° С/сек) 110 избежание превращения аустенита в феррнтно-цементитну ю смесь, а во втором интервале требуется замедленная скорость охлаждения (10—20° С/сек) во избежание возникновения значительных напряжений и связанных с ними деформаций и закалочных трещин. В табл. 2 приведены скорости охлаждения стали в различных охладителях. [c.674]

Аустенитная фаза теплостойких инструментальных сталей с 5% Сг достаточно устойчива в интервале температур между перлитными и бейнитными превращениями. Наличие молибдена увеличивает инкубационный период превращения аустенита в интервале температур перлитных превращений. Это хорошо видно на диаграмме изотермического превращения инструментальной стали марки KI2 (рис. 197, а). Вследствие меньшего содержания углерода в этой стали температура начала мартенситного превращения выше, чем у штам-повых инструментальных сталей (с большим содержанием углерода), предназначенных для холодной деформации, В соответствии с диаграммой непрерывных изотермических превращений (рис. 197, б) в интервале температур бейнитных превращений это превращение ria-чинается раньше, чем перлитное. Время критического охлаждения инструментальной стали марки К12 следующее =340 с, 50 % м -=13 000 с, п = 42 ООО с. Это означает, что эти стали в довольно высокой степени прокаливаются при закалке на воздухе (диаметр изделий 150—200 мм) и в масле (диаметр изделий 400—600 мм). По границам зерен при температуре от 900 до 430° С можно наблюдать опережающее перлитное превращение выделение карбидов. Однако это выделение карбидов, а также образующийся при высоких температурах (свыше 400° С) бей-нит уменьшают вязкость стали. [c.243]

Зависимость критической скорости охлаждения от содержания углерода пок.э-зана на рис. 35. Сплошная линия относится к случаю практически применяемых температур нагрева, когда заэвтектоидная сталь закаливается от температур, лежащих в критическом интервале. Поэтому при температуре нагрева в структуре со- храняется цементит, который оказывает при охлаждении зародышевое действие в верхней зоне превращения аустенита. [c.394]

Бейнитные структуры образуются в результате превращения аустенита при температуре 250-500 °С и непрерывного охлаждения аустенизированного легированного чугуна со скоростью выше критической или изотермической выдержки аустенизированного чугуна в интервале температур бейнитного превращения. [c.153]

При низкотемпературном упрочнении имеет большое значение температура нагрева металла перед деформацией. Аустенит образцов, охлажденных от высоких температур,, претерпевает 7->-е-превращение в более полном объеме соответствующем этой температуре, чем в образцах с двухфазной (e+iV)-структурой, полученной при нагреве от комнатной температуры до температуры деформации. В однофазной у-структуре уровень напряжений, возникающий при одинаковой степени деформации, значительно ниже,, а критическая степень деформации образования -мартенсита выше и составляет 22—25% против 15—16% в двухфазной структуре. Установлено, что для получения благоприятного комплекса свойств двухфазных (е + 7)-сплавов, необходимо нагревать их перед деформацией до аустенит-ного состояния и подвергать теплой деформации при температуре 100—200°С, в интервале образования е-мартен-сита деформации. Важным преимуществом деформации в. аустенитном состоянии является наследование дислокационной субструктуры деформированного аустенита образующимся мартенситом при охлаждении, а также при последующей деформации. При этом субграницы продолжаются из аустенита в мартенсит [2, 68, 155]. [c.125]

Наибольшее влияние на характер структуры, образовавшейся в результате превращения аустенита, оказывают скорость охлаждения и длительность пребывания аустенита в интервале температур наименьшей его устойчивости (Tmin = 500 н- 600 °С). Для каждой стали существует своя критическая скорость Шкр охлаждения в этом [c.321]

На рис. 5.7 приведены анизотермические диаграммы превращения аустенита стали 10Г2ФР для двух участков ЗТВ с imax = 1350 °С и шах = 880 °G. При сравнении диаграмм видно, что аустенит высокотемпературного участка характеризуется большей устойчивостью. Соответствующие кривые на диаграмме смещаются при переходе от низкотемпературного к высокотемпературному участку ЗТВ в область больших длительностей <о и пониженных температур. Так, температура, соответствующая началу появления перлита, при распаде аустенита высокотемпературного участка равна 665 °С, а низкотемпературного участка — 730 °С. Изменяются и значения характеристических скоростей охлаждения, соответствующих началу появления в структуре избыточного феррита Шф и перлита Шц/ Для высокотемпературного участка о)ф = 15 °С/с, Шп = 25 °С/с, а на низкотемпературном участке феррит и перлит обнаруживаются во всем диапазоне изменения исследованных скоростей охлаждения. Неоднородность аустенита в наибольшей степени выражена в межкритическом температурном интервале. Она существенно зависит от интенсивности нагрева. Повышение температуры нагрева выше температуры критической точки Лсз способствует выравниванию твердого раствора по содержанию химических элементов. Однако при этом начинает 92 [c.92]

Критические точки в зависимости от содержания углерода прс-дставлены на фиг. 82. Выделение карбидов прн медленном охлаждении наблюдается в интервале 820—400° С. Изотермическое превращение аустенита при 370° С начинается через 48 час. Эвтектоидная температура стали равна 650—670° С. [c.595]

Работами ряда английских исследователей [129—132] было установлено соответствие между образованием холодных трещин при сварке этой пробы и критическими температурами 50%-ного превращения аустенита и конца мартенситного превращения. Например, при сварке Мп— Сг—Ni сталей электродами с рутиловым покрытием критическая температура 50%-ного превращения соответствует 290° [129]. Если в процессе сварки данной стали при определенных условиях охлаждения и жесткости 50%-ное превращение соответствует более низкой температуре, то в околошовной зоне, как правило, образуются трещины, и тем в большем количестве, чем ниже эта температура превращения. В этих работах образование трещин связывалось в основном с развитием напряжений второго рода вследствие частичного или полного мартенситного превращения аустенита и сопровождающего его выделения водорода, влияние которого, в частности, проявляется в снижении температуры конца мартенситного превращения. При применении низководородистых электродов эта критическая температура снижается с 290 до 245° [130— 132]. По данным этой пробы, одной из наименее склонных к образованию холодных трещин сталей является Мо—В—сталь (марка Fortiweld), имеющая в стандартном интервале исследованных скоростей охлаждепия температуру 50%-ного превращения, равную 425°, и преимущественно бейнитную структуру [128]. [c.78]

Если скорость охлаждения ниже критической (wo < Wap), то распад аустенита произойдет в верхнем субкритическом интервале температур (Tai — Tmin) и продуктами превращения будут структуры типа перлита. Наличие легирующих добавок сдвигает С-диаг-рамму вправо (рис. 186), а потому снижает и величину критической скорости охлаждения (пУкр < аУкр). Следовательно, для получения перлитной структуры здесь потребуется более замедленное охлаждение металла, чем для обычной углеродистой стали. [c.321]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...