Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Лекция - фазовые превращения в сталиСтр 1 из 3Следующая ⇒
Лекция - ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СТАЛИ (ТЕОРИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ) Часть 2 Перлитное превращение А®П (аустенита в перлит – II превращение) Основная особенность протекания перлитного превращения заключается в том, что из одной фазы – аустенит с содержанием углерода 0,8% (А0,8) образуется две с резко различным содержанием углерода – феррит (0,02%С) и цементит (6,67%). А0,8%С®Ф0,02%С+Ц6,67%С. Перлитное превращение – типично кристаллизационный процесс, происходит путем образования центров кристаллизации или зародышей на границах аустенитных зерен, в местах концентрационных флуктуаций и дальнейшего их диффузионного роста до взаимного соприкосновения. Превращение А®П совершается путем совместно поочередного образования и роста пластинок Ф и Ц. В результате из одного зародыша вырастает колония – зерно перлита, где пластины Ф и Ц имеют одинаковое направление. Из других зародышей образуются другие колонии перлита – на площади одного аустенитного зерна возникает несколько перлитных зерен.
Продукты перлитного превращения С увеличением степени переохлаждения размер критического зародыша уменьшается и образующаяся феррито-цементитная структура становится тоньше, т. е. уменьшается величина межпластинчатого расстояния (D). Межпластинчатое расстояние – средняя суммарная толщина соседних пластинок феррита и цементита, определяющая дисперсность перлита: чем толщина пластинок меньше, тем дисперсность выше. Пластинчатые структуры эвтектоидного типа определяют как перлит, сорбит и троостит или соответственно грубо-, средне- и тонкопластинчатый перлит (рис.12). Сорбит и троостит, образующиеся при распаде переохлажденного аустенита, называют также сорбитом и трооститом закалки, они, как и перлит, являются феррито-цементитной смесью и отличаются друг от друга лишь степенью дисперсности. Рисунок 12 – Схематическое изображение продуктов перлитного превращения: а) перлит; б) сорбит; в) троостит
Характеристики и свойства продуктов перлитного превращения приведены в табл. 1. Из табл. 1 видно, что с увеличением степени дисперсности (уменьшением межпластинчатого расстояния) феррито-цементитной структуры возрастает твердость и соответственно прочность.
Таблица 1 – Продукты перлитного превращения
Относительное удлинение и сужение наивысшие у сорбита при переходе к трооститу пластичность уменьшается. Следует отметить, что разделение феррито-цементитной структуры на перлит, сорбит и троостит условно, и между этими структурами на С- кривой нет четкой границы. Таким образом, структурными характеристиками перлита являются: 1) диаметр перлитной колонии (определяется длиной пластин Ф и Ц), зависит от размера аустенитного зерна, то есть от температуры нагрева и от числа зародышей, из которых растут колонии, которые, в свою очередь, определяются степенью переохлаждения или скоростью охлаждения; 2) дисперсность зависит только от степени переохлаждения или скорости охлаждения.
Мартенситное превращение(А®М, III превращение) Мартенситное превращение развивается в условиях низких температур при больших степенях переохлаждения, когда диффузионные процессы полностью подавлены. Рисунок 13 – Игольчатый характер мартенсита (х500) А б Рисунок 14 – Влияние содержания углерода (а) и легирующих элементов (б) на положение точек Мн и Мк
Мартенситное превращение развивается только в условиях непрерывного охлаждения. Если охлаждение прекратить (остановить в интервале температур Мн - Мк), то мартенситное превращение останавливается. В этом его важнейшее отличие от перлитного превращения, которое может развиваться как при непрерывном охлаждении, так и в изотермических условиях. Количество мартенсита, образующегося в интервале Мн-Мк, пропорционально степени переохлаждения относительно температуры Мн, то есть чем ниже температура, тем больше образуется мартенсита. При этом его количество возрастает в результате образования все новых и новых кристаллов, а не вследствие роста уже возникших. По достижении точки Мк превращение аустенита в мартенсит прекращается.
Превращение аустенита в мартенсит не протекает до конца даже при охлаждении до температуры соответствующей Мк – в структуре стали всегда остается некоторое количество аустенита остаточного (Аост). Остаточный аустенит – это аустенит, сохраняющийся в структуре при охлаждении до температуры ниже Мк. На практике остаточным считается аустенит, присутствующий в стали после закалки. При образовании игл мартенсита образуются изолированные объемы аустенита, отсеченные иглами со всех сторон (рис.15) и испытывающие всестороннее сжатие, так как образование мартенсита происходит с увеличением удельного объема. Для того чтобы аустенит, расположенный в этих участках, превратился в мартенсит, также требуется увеличение объема и соответственно преодоление упругих напряжений сжатия. При некотором их уровне они не могут быть преодолены, то есть превращение А®М в этих участках становится невозможным. Факторы, влияющие на количество остаточного аустенита. 1. Содержание углерода и легирующих элементов: - в доэвтектоидных углеродистых сталях количество Аост составляет 2-3% (под микроскопом не различимо); - в заэвтектоидных с содержанием углерода 0,8-1,2% количество Аост=10%; - в заэвтектоидных с содержанием углерода 1,3-1,5% количество Аост=20%; - в легированных сталях - может доходить до 50% (например, в стали Р18 количество Аост=30-50%). При больших количествах Аост (>20%) становится различим под микроскопом и представляет собой светлые участки, отсеченные иглами (рис.16). 2. Скорость охлаждения – при медленном охлаждении количество Аост незначительно возрастает. 3. Гомогенность аустенита – повышение однородности аустенита приводит к увеличению в окончательной структуре количества Аост. 4. Величина зерна аустенита – с увеличением размера зерна количество Аост возрастает. Таблица 2 - Продукты бейнитного превращения
Из табл.2 видно, что твердость верхнего бейнита близка к твердости троостита, однако его пластичность значительно ниже, чем у троостита. В целом, верхний бейнит обладает низким комплексом механических свойств, что обусловлено грубым строением карбидной фазы и ее неблагоприятным расположением – по границам игл a¢-фазы. Для структуры нижнего бейнита характерно: - повышенная плотность дислокаций; - высокая дисперсность карбидной фазы и равномерное ее распределение по всей площади иглы a¢-фазы, а не только по ее границам. Последнее обеспечивает высокое сопротивление движению дислокаций, в результате твердость, прочность и упругие свойства повышаются. При этом сохраняется высокая вязкость и пластичность за счет благоприятного равномерного распределения карбидной фазы. Таким образом, нижний бейнит имеет высокий комплекс механических свойств и является благоприятной структурой для широкого спектра изделий (например, для упругих элементов и инструмента, работающего в условиях ударных нагрузок). Структуру нижнего бейнита получают в результате изотермической закалки.
Лекция - ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СТАЛИ (ТЕОРИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ) Часть 2 Перлитное превращение А®П (аустенита в перлит – II превращение) Основная особенность протекания перлитного превращения заключается в том, что из одной фазы – аустенит с содержанием углерода 0,8% (А0,8) образуется две с резко различным содержанием углерода – феррит (0,02%С) и цементит (6,67%). А0,8%С®Ф0,02%С+Ц6,67%С. Перлитное превращение – типично кристаллизационный процесс, происходит путем образования центров кристаллизации или зародышей на границах аустенитных зерен, в местах концентрационных флуктуаций и дальнейшего их диффузионного роста до взаимного соприкосновения. Превращение А®П совершается путем совместно поочередного образования и роста пластинок Ф и Ц. В результате из одного зародыша вырастает колония – зерно перлита, где пластины Ф и Ц имеют одинаковое направление. Из других зародышей образуются другие колонии перлита – на площади одного аустенитного зерна возникает несколько перлитных зерен.
Продукты перлитного превращения С увеличением степени переохлаждения размер критического зародыша уменьшается и образующаяся феррито-цементитная структура становится тоньше, т. е. уменьшается величина межпластинчатого расстояния (D). Межпластинчатое расстояние – средняя суммарная толщина соседних пластинок феррита и цементита, определяющая дисперсность перлита: чем толщина пластинок меньше, тем дисперсность выше. Пластинчатые структуры эвтектоидного типа определяют как перлит, сорбит и троостит или соответственно грубо-, средне- и тонкопластинчатый перлит (рис.12). Сорбит и троостит, образующиеся при распаде переохлажденного аустенита, называют также сорбитом и трооститом закалки, они, как и перлит, являются феррито-цементитной смесью и отличаются друг от друга лишь степенью дисперсности. Рисунок 12 – Схематическое изображение продуктов перлитного превращения: а) перлит; б) сорбит; в) троостит
Характеристики и свойства продуктов перлитного превращения приведены в табл. 1. Из табл. 1 видно, что с увеличением степени дисперсности (уменьшением межпластинчатого расстояния) феррито-цементитной структуры возрастает твердость и соответственно прочность.
Таблица 1 – Продукты перлитного превращения
Относительное удлинение и сужение наивысшие у сорбита при переходе к трооститу пластичность уменьшается. Следует отметить, что разделение феррито-цементитной структуры на перлит, сорбит и троостит условно, и между этими структурами на С- кривой нет четкой границы. Таким образом, структурными характеристиками перлита являются: 1) диаметр перлитной колонии (определяется длиной пластин Ф и Ц), зависит от размера аустенитного зерна, то есть от температуры нагрева и от числа зародышей, из которых растут колонии, которые, в свою очередь, определяются степенью переохлаждения или скоростью охлаждения; 2) дисперсность зависит только от степени переохлаждения или скорости охлаждения.
Мартенситное превращение(А®М, III превращение) Мартенситное превращение развивается в условиях низких температур при больших степенях переохлаждения, когда диффузионные процессы полностью подавлены.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-12-07; просмотров: 150; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.223.172.224 (0.017 с.) |