Структура и свойства закаленной стали

Итак, туман, плотно покрывавший структуру и свойства закаленной стали, постепенно рассеивается. Но по-прежнему совершенно неясным осталось то, как при закалке атомы железа успевают перестроиться из ГЦК в ОЦК решетку [c.221]

Структура и свойства закаленной стали [c.823]

Отпуск — это процесс термической обработки, связанный с изменением строения и свойств закаленной стали при нагреве ниже критических температур. При отпуске происходит распад мартенсита (пересыщенного твердого раствора С в а-Ре после закалки) и остаточного аустенита. Вследствие перехода к более устойчивому состоянию образуются структуры продуктов распада УИ и Л, смеси а-Ре и карбидов. При этом повышаются пластичность и вязкость, снижается твердость и уменьшаются остаточные напряжения в стали. [c.107]

Значительно чаще применяется термическая обработка для улучшения структуры и свойств металлов швов и зоны термического влияния в сварных конструкциях из углеродистых и особенно легированных сталей. При этом для улучшения структуры и свойств закаленных зон сварных соединений обычно применяется высокий отпуск. [c.377]

Структура и свойства закаленной н отпущенной стали приводятся ниже для стали, имеющей исходную структуру зернистого перлита. [c.823]

Отпуск Нагрев закаленной стали ниже нижней критической точки Ас1 (ЛИНИИ РЗк), выдержка и охлаждение Снижение внутренних напряжений, увеличение вязкости и уменьшение твердости изделий, получение заданной структуры и свойств Структуры отпуска [c.77]

Отпуск и искусственное старение металлов — термическая обработка закаленных сплавов (главным образом сталей), включающая нагрев (ниже 0,4 Т , выдержку и охлаждение. Скорость охлаждения не влияет на структуру и свойства сплавов. Цель — достижение оптимального сочетания прочности, пластичности и ударной вязкости. [c.135]

Ускоренное охлаждение стали в некоторых композициях ау-стенитных сталей может привести к фиксации в их структуре первичного б-феррита, в некоторых случаях необходимого с точки зрения предупреждения горячих трещин. Холодная деформация, в том числе и наклеп закаленной стали, в которой аустенит зафиксирован в неустойчивом состоянии, способствует превращению у а. Феррит, располагаясь тонкими прослойками по фаницам аустенитных зерен, блокирует плоскости скольжения и упрочняет сталь (рис. 9.2). Упрочнение стали тем выше, чем ниже температура деформации. Обычно тонколистовые хромоникелевые стали в состоянии поставки имеют повышенные прочностные и пониженные пластические свойства. Это объясняется их повышенной деформацией при прокатке и пониженной температурой окончания прокатки. [c.349]

Твердость можно измерять на деталях небольшой толщины, а также в очень тонких слоях, не превышающих иногда десятых долей миллиметра, или в микрообъемах металла (измерения микротвердости). Поэтому путем измерения твердости можно оценивать различные по структуре и свойствам слои металла, например поверхностный слой цементированной, азотированной или закаленной стали, имеющей разную твердость по сечению детали. Путем определения микротвердости можно измерить твердость отдельных структурных составляющих в сплавах. [c.24]

Значительная часть алюминиевых деформируемых сплавов упрочняются термической обработкой закалкой и естественным (искусственным) старением. Содержание основных легирующих элементов в таких сплавах как правило не превышает их растворимости в алюминии при высокой температуре. После закалки структура сплавов представляет собой пересыщенный твердый раствор легирующих элементов в алюминии. Такая структура, в отличие от закаленных сталей, обладает невысокой прочностью и повышенной пластичностью. При последующем старении происходит закономерное изменение структуры и свойств сплавов в результате распада пересыщенного раствора с образованием интерметаллидов. [c.645]

Наличие в структуре закаленного мартенсита областей объемного растяжения обусловливает ряд аномальных свойств закаленной стали низкое сопротивление малым пластическим деформациям, низкий модуль упругости, высокий уровень внутреннего трения, явление неупругого сжатия и разного сопротивления деформации при сжатии и растяжении и др. Высказываются предположения, что низкая водородопроницаемость свежезакаленного мартенсита обусловлена возникновением микродефектов типа микротрещин, в которых водород теряет свою подвижность, концентрируясь в областях объем- [c.222]

Свойства закаленной стали и ее применение в производстве инструментов и деталей машин. Обычной целью закалки является получение в стали мартенситной структуры с высокой твердостью, доходящей до НВ = 600—700 или HR = 60—67. Мартенсит закаленной стали хрупок, сопротивление удару у него низкое, а удлинение и сжатие площади поперечного сечения часто близки к нулю. Так как удельный объем мартенсита значительно больше объема аустенита и всех остальных структур, то сталь при закалке увеличивается в объеме. [c.181]

Для снижения хрупкости закаленной стали ее подвергают отпуску. При отпуске сталь нагревается на температуры, не превышающие точку Аси чтобы не уничтожить полностью результаты предыдущей операции (закалки). Наибольшей хрупкостью обладает сталь, закаленная на мартенсит, поэтому и отпуск применяется в основном для стали, закаленной на мартенсит. Рассмотрим, каким образом нагрев стали, закаленной на мартенсит, скажется на ее структуре и свойствах. Поскольку мартенсит является пересыщенным твердым раствором, он может существовать только при достаточно низких температурах (ниже 250°С), при которых невозможна диффузия углерода. Нагрев выше 250° С приводит к развитию диффузионных процессов, вследствие чего углерод покидает решетку железа и образует карбид железа (цементит). Концентрация углерода в а-железе при этом снижается до равновесной. Таким образом, мартенсит распадается на смесь феррита с цементитом разной степени дисперсности. Дисперсность смеси зависит от температуры отпуска и тем больше, чем ниже эта температура. Аналогичные смеси получались и при закалке в результате распада аустенита, поэтому, смеси, полученные при отпуске, также носят название сорбита или троостита (отпуска). Ударная вязкость выше у отпущенной стали, цементитные включения которой имеют зернистую форму в отличие от пластинчатой у стали закаленной. [c.108]

Закаливаемость и прокаливаемость стали. Закаливаемость зависит от содержания в стали углерода. Чем больше углерода в стали, тем она лучше закаливается. Сталь с очень низким содержанием углерода (менее 0,3%) не закаливается. Прокаливаемость стали характеризуется ее способностью закаливаться на определенную глубину. Это очень важное свойство закаленной стали. При сквозной прокаливаемости все сечение закаливаемой детали приобретает однородную структуру непосредственно после закалки и отпуска. При малой прокаливаемости структуры слоев, лежащих ближе к поверхности, и внутренних слоев резко различаются внутренние слои намного мягче и прочность их ниже прочности закаленных слоев. Прокаливаемость зависит от критической скорости закалки. На глубину закалки влияют температура нагрева и закалочная среда. Условились закаленными считать слои, в которых содержание мартенсита не менее 50%. [c.80]

Свойства закаленной стали определяются свойствами образующихся структурных составляющих наибольшую твердость имеет закаленная сталь со структурой мартенсита и небольшим количеством остаточного аустенита. Мартенситное превращение протекает не только в сталях подобные превращения наблюдаются и в некоторых сплавах цветных металлов, например, в бронзах. [c.178]

Отпуск стали проводится после закалки. Для производства отпуска закаленную сталь нагревают до различных температур в зависимости от вида отпуска, но всегда ниже критической точки Асу, выдерживают при выбранной температуре и охлаждают с разной скоростью. В результате отпуска сталь получает структуру мартенсита, троостита или сорбита отпуска. Назначение отпуска — снять внутренние напряжения, возникшие в стали после закалки, и получить необходимую структуру и механические свойства. Отпуск является важнейшей операцией термической обработки, формирующей структуру и свойства стали и определяющей ее назначение. [c.188]

Твердость можно измерять на деталях небольшой толщины, а также в очень тонких слоях металла, не превышающих (для некоторых способов измерения твердости) десятых долей миллиметра, или в очень небольших объемах (микрообъемах) металла в последнем случае измерения проводят способом микротвердости. Поэтому многие способы измерения твердости пригодны для оценки различных по структуре и свойствам слоев металла, например поверхностного слоя цементованной, азотированной или закаленной стали, имеющей разную твердость по сечению детали. Методом определения микротвердости можно также измерять твердость отдельных составляющих в сплавах. [c.146]

На основании законов Н. С. Курнакова, устанавливающих зависимость между изменениями структуры и свойств сплавов, определить, к какой структурной группе (гетерогенные структуры, твердые растворы) относятся стали в закаленном состоянии. [c.197]

Структура закаленной стали состоит в основном из тетрагонального мартенсита и некоторого количества остаточного аустенита. В структуре закаленной высокоуглеродистой стали имеются также карбиды, не растворившиеся в аустените при нагреве под закалку. Свойства закаленной стали определяются в основном свойствами тетрагонального мартенсита, а он обладает очень высокой твердостью. Поэтому структура закаленной стали с основой из тетрагонального мартенсита оказалась бы вполне подходящей для инструментов, если бы высокая твердость тетрагонального мартенсита не сочеталась с очень низкими пластическими свойствами и с очень низкой ударной вязкостью. [c.154]

Изменение структуры при нагреве (отпуске) вызывает изменение и механических свойств закаленной стали. С повышением температуры отпуска твердость и прочность понижаются, а пластичность и вязкость повышаются. [c.72]

Механические свойства закаленной стали определяются количеством, величиной и свойствами структурных составляющих. Наибольшую твердость имеет углеродистая закаленная сталь со структурой мелкоигольчатого мартенсита и небольшим количеством остаточного аустенита. [c.121]

Влияние отпуска на механические свойства стали. Изменение структуры при отпуске вызывает изменение и механических свойств закаленной стали. [c.236]

В хорошо оборудованных лабораториях целесообразно учащимся выдавать разные задания, например, изучить структуры закаленной стали, закаленной и отпущенной при различных температурах и т. д., а затем установить зависимость между условиями термической обработки, структурой и свойствами, основываясь на более широком экспериментальном материале. [c.82]

Отпуском стали называется нагрев и выдержка закаленной стали ниже критической точки /4, с целью превращения неустойчивой структуры в более устойчивую, что сопровождается соответствующим изменением свойств стали и уменьшением остаточных напряжений. Охлаждение после отпуска может быть медленным, если сталь не склонна к отпускной хрупкости. В противном случае охлаждение ведут быстро. [c.379]

При несквозной закалке свойства закаленной стали изменяются от поверхпости к центру так же, как изменялись бы свойства у серии тонких образцов, которые получили бы при закалке разную скорость охлаждения. Представляет особый интерес, чем будут отличаться по свойствам стали с различной прокаливаемостью, если мы последующим отпуском выравняем твердость по сечению. Надо вспомнить, в чем различие свойств продуктов закалки и продуктов закалки и отпуска, т. е. в чем различие пластинчатых и зернистых структур. [c.217]

Структура и свойства стали. Эти стали по структуре относятся к ледебуритному классу и содержат избыточные сложные карбиды (Сг, Ре)7Сз, а при концентрации углерода более 2 о, кроме того, и карбиды цементитного типа (Ре, ( Гз)С. Количество избыточных карбидов в закаленной и отпущенной стали (1,2 о С и 12 о Сг) составляет [c.879]

Структура и свойства стали, получаемые в результате отпуска, зависят в свою очередь от структуры закаленной стали в поверхностных слоях и в сердцевине образца, а следовательно, от прокаливаемости стали. [c.260]

Поскольку структура и свойства стали, охлаждаемой из области аустенита, зависят от скорости охлаждения, то существенное влияние на получаемые структуру и свойства оказывает масса о хлаждаемого металла, а следовательно, и сечение и форма закаливаемой детали (образца). Естественно, что скорость охлаждения поверхностных слоев образца выше скорости охлаждения сердцевины. Поэтому структура и свойства закаленной стали оказываются различными ио сечению детали и тем более значительно, чем больше сечение закаливаемой детали. В поверхностных слоях закаленная углеродистая доэвтектоидная сталь получает структуру мартенсита, в то время как в сердцевине она может иметь структуру троостита или сорбита закалки, а в более крупных образцах— даже структуру перлита с участками избыточного феррита. [c.260]

Снрейерная система охлаждения, органически согласованная с индукционным нагревом, тем и ценна, что позволяет реализовать при быстром нагреве быстрое охлаждение, получить оптимальную структуру и свойства закаленного слоя при использовании углеродистых или низколегированных сталей. Чаще всего [c.18]

Свариваемость сталей с увеличением содержания углерода ухудшается. Содержание углерода более 0,30% способствует склонностп сталей к перегреву и закалке, образованию холодных трещин в сварном соединении н пор в металле шва. Избежать образования трещин и пор при сварке этих сталей можно путем применеп1 я предварительного подогрева и последующего высокотемпературного отпуска, а также применением специальных электродов (с малым содержанием водорода). Предварительный подогрев способствует снижению закаливаемости стали, а последующий высокий отпуск улучшает структуру и свойства закаленных зон, а также уменьшает и выравнивает остаточные сварочные напряжения. [c.46]

Переходим к рассмотрению влияния прокаливаемости на свойства стали. При сквозной закалке свойства по сечению закаленной стали однородны. При несквозной закалке свойства закаленной стали изменяются от поверхности к центру так же, как изменялись бы свойства у серии тонких образцов, которые получили бы при закалке разную скорость охлаждения. Представляет особый интерес, чем будут отличаться по свойствам стали с различной прокаливаемостью, если последующим отпуском выравнить твердость по сечению. Следует вспомнить, в чем состоит различие свойств продуктов закалки и продуктов закалки и отпуска, т. е. в чем различие пластинчатых и зернистых структур. [c.298]

Разработанная авторами работы [8] немагнитная сталь этого класса 9Г28Ю9МВБ в закаленном состоянии является аустенитной, ферритообразующее действие алюминия компенсируется аустенитообразующим влиянием марганца и углерода. Для стабилизации структуры и свойств при повышенных температурах сталь дополнительно легирована молибденом, вольфрамом, ниобием (до 0,5—1% каждого). Сталь хорошо деформируется в горячем и холодном состоянии, обладает хорошей свариваемостью. [c.293]

Алюминиевые бронзы (содержание алюминия 5—10%) по механическим свойствам и коррозионной устойчивости превосходят оловянистые бронзы, но усадка их больше. Например, предел прочности алюминиевой бронзы марки Бр. А7 составляет 60 кг1мм , а твердость ее равна = 40 - 60. Наряду с этим стоимость алюминиевых бронз значительно ниже стоимости оловянистых бронз. Для повышения механических свойств алюминиевые бронзы подвергают термической обработке — закалке (нагрев до 800° с охлаждением в воде) и отпуску. Микроструктура закаленной алюминиевой бронзы имеет сходство с игольчатой структурой мартенсита в закаленной стали. Из алюминиевых бронз изготовляют преимущественно мелкие детали ответственного назначения — фланцы, втулки, зубчатые колеса и т. д. [c.240]

Не менее важным фактором, обусловливаюш,им процессы разру- шения при трении качения, является скорость относительного пере- мещения. В зависимости от ее величины при трении деталей машин и 3 лабораторных условиях отчетливо обнаруживаются два ведущих вида износа — обычный окислительный износ и своеобразный тепловой процесс разрушения при температурах в зоне контакта выше допустимых для нормальных условий работы смазки, вызывающих явления термической пластичности металла. В этих условиях возникает размягчение металла, распад высокопрочной структуры мартенсита, превращение его в троостит и сорбит, что связано с ухудшением механических свойств, закаленных сталей. [c.340]

Назначение отпуска — снять внутренние остаточные напряжения, возникшие в закаленной стали, и получить необходимые структуру и механические свойства. Отпуск является важнейшей операцией термической обработки, формирующей структуру и свойства стали и определяющей ее поведение в эксплуатации. При отпуске производятся нагрев талд ниже точки (линии PSK) (см. рис. 40), выдержка и охлаждение. [c.135]

Ф. Л. Локшин с сотрудниками [10] изучал влияние электрического поля на структуру и свойства углеродистых и легированных инструментальных сталей (марок У8, У12, ШХ15 и др.), закаленных в воде или масле. Использованная ими специальная установка позволила получать мощные ударные волны и ультразвуковые колебания частотой 100—600 кгц. Механические параметры ударных волн (давление, удельный импульс, удельная энергия), возникающих при электрических разрядах в закалочной жидкости, определяются величиной разрядного напряжения и емкостью конденсатора. В исследованиях Ф. Л. Локшина напряжение изменялось от 30 до 80 кв, а емкость конденсатора составляла 0,24 мкф. Исследования показали, что при охлаждении стали с наложением электрического поля мартенситное превращение облегчается, а степень распада аустенита увеличивается. Мартенсит получает более тонкое строение. [c.218]

Температуру нагрева при закалке углеродистых сталей выбирают по левой нижней части диаграммы железо—цементит (рис. 55). При закалке доэвтектоидные стали нагревают до температуры на 30—50° С выше температуры в верхней критической точке Лсд, т. е. выше линии С5 диаграммы железо—це.ментит. При таком нагреве исходная феррито-перлитная структура превращается в аустенит, а после охлаждения со скоростью больше критической образуется структура мартенсита. При нагреве доэвтектоидной стали до более низкой температуры, например выше критической точки Ас , т. е. выше линии РЗ диаграммы железо— цементит, но ниже точки Лсд структура и свойства стали будут изменяться следующим образом. Исходная феррито-перлитная структура при таком нагреве не будет полностью превращаться в аустенит, а часть феррита останется не превращенным и структура будет аустенит и феррит. Феррита в стали останется тем больше, чем температура нагрева ближе к температуре в точке Ас . Структура после охлаждения будет мартенсит и феррит. Феррит, имеющий низкую твердость, понижает общую твердость закаленной стали такая закалка называется неполной. [c.59]

Чисто мартенситная прокаливаемость в конструкционных сталях невелика и с повышением размеров детали становится равной нулю, а потому не имеет практического смысла. Прокаливаемость при дан ном размере детали и при данной скорости охлаждения зависит от природы стали и наиболее полно определяется кинетикой распада переохлажденного аустенита. В сталях с малоустойчивым аустенитом (углеродистые, низколегированные) с повышением размеров детали 1лубина закалки уменьшается, и при достижении некоторых определенных размеров сечения детали вообще не могут быть закалены на мартенсит. Легированные конструкционные стали в большинстве случаев имеют аустенит, малоустойчивый во второй ступени распада, и поэтому после закалки в их структуре находится, кроме мартенсита, игольчатый троостит. Однако для наибольшего числа деталей из конструкционных сталей термическая обработка производится с отпуском на сорбит. Поэтому конструкционная сталь, закаленная на игольчатый троостит, при дальнейшем отпуске получает сорбит-ную структуру со свойствами, не отличающимися от свойств отпу-1ценного мартенсита. Присутствие в структуре перлита или даже продуктов распада верхней зоны игольчатого троостита уже вызывает заметное снижение механических свойств закаленной стали при высоком отпуске. Резко действует на снижение механических свойств закаленной стали выделение избыточного феррита, что объясняют [72] локализацией пластической деформации в этой мягкой структурной составляющей стали. [c.66]

Ранее было указано, что при отпуске на сорбит продукты рас пада второй ступени (особенно в нижней ее части) мало отличаются по свойствам от чистого мартенсита. Поэтому в конструкционных легированных сталях допускают присутствие в структуре продуктоь распада второй ступени, а главная роль легирующих элементов заключается в возможности получения после закалки и отпуска сорбитной структуры в больших сечениях. При низком отпуске (180—200°) легированных сталей присутствие в структуре продуктов частичного распада аустенита в верхней зоне второй ступени сии жает механические свойства закаленной стали. Несмотря на это при обработке на твердость 45—55 Яс часто преимущество полу тения более высоких механических свойств находится на стороне изотермической закалки. Однако при изотермической зака. 1ке леги рованных сталей часто распад аустенита не доходит до конца и при охлаждении может образоваться некоторая часть мартенсита, поэтому после изотермической закалки легированных сталей необ ходим дополнительный низкий отпуск. [c.93]

Изменения в структуре при нагреве закале[пюй стали приводят к изменению ее свойств. На рис. 116 приведены кривые изменения механических свойств закаленной стали 40 в зависил 0сти от температуры и отпуска. [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...