Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Воздухе, из аустенитного состояния



 

1. Сталь перлитного класса имеют сравнительно малое содержа­ние легирующих элементов, вследствие чего их критическая скорость закалки оказывается выше скорости охлаждения на воздухе. Поэтому при охлаждении на воздухе происходит распад аустенита диффузионным путем с образованием перлитных структур (перлит, сорбит или троостит), которые отличаются друг от друга различной дисперсностью пластин карбидов и легированного феррита.

К сталям перлитного класса относится большинство конструкци­онных и инструментальных сталей: 20Х, 40Х, 30ХГСА, X, ХГ, ХВГ, 9ХС и другие.На рис.9,1б показана микроструктура стали 30ХГСА в нормализо­ванном состоянии. При ускоренном охлаждении на воздухе весь феррит не успевает выделиться из аустенита, который превращается в сорбит. Поэтому после нормализации зерен феррита значительно меньше, чем после полного отжига.

2. Стали мартенситного класса содержат больше легирующих элементов по сравнению со сталями перлитного класса. Легирующие элементы, повышая устойчивость переохлажденного аустени­та к распаду, настолько снижают крити­ческую скорость закалки, что она оказы­вается меньше скорости охлаждения на воздух».

 


 

Рис. 9.7. Схема микроструктуры легированной стали мартенсит­ного класса марки 20X13 после нормализации от 1050°С. Мар­тенсит и остаточный аустенит, х 600, (Травление в электроли­те, содержащем 5-10 г щавеле­вой кислоты и 100 мл воды, при плотности тока 0,1 А/см2 в те­чение 60-80 °С)


 

Поэтому при охлаждении на воз­духе сталь закаливается на мартенситную структуру (рис.9.7). К мартенситному классу относятся стали марок 20Х2Н4А, 20X13, 30X13, 50X13, Р9, Р6М5, Р18 и другие.

3. Стали аустенитного класса со­держат большое количество легирующих элементов, которые снижают температуру начала мартенситного превращения в область отрицательных температур и на­столько повышают устойчивость аустени­та, что он после охлаждения на воздухе совершенно не распадается при комнатной температуре. К аустенитному классу относятся стали марок 12Х18Н9Т, Г13, 45Х14Н14В2М и другие(см. рис.9.5).

4. Для сталей карбидного класса условным признаком является уже не основная структура образца диаметром 15-20 мм, охлажденного на воздухе от аустенитного состояния, а присутствие значительного ко­личества карбидов, которые образуются при наличии в стали большого количества углерода и карбидообразующих легирующих алиментов.

Легирующие элементы, растворяясь в цементите, способны об­разовывать легированный цементит, например, (Fe,Mo)3C, (Fe,Cr)3C, (Fe,W)3C. Легированный цементит и специальные карбиды типа М6С, М7С3, М23Сб (где М - карбидообразующие элементы), например, Fe3Mo3C, Сг;С3, Сг23С6, имеющие сложную кристаллическую решетку, построенную из закономерно расположенных атомов металла и углерода, относятся к карбидам первой группы.

Металлы, для которых отношение атомного радиуса углерода (0,079 нм) к их собственному радиусу меньше 0,59, способны образовы­вать специальные карбиды типа М2С и МС (М02С, W2C, WC, VC, TIC и дру­гие), являющиеся фазами внедрения. Эти карбиды имеют сравнительно простую кубическую или гексагональную решетку, построенную из ато­мов металла, а атомы углерода внедрены в нее. Карбиды, представляю­щие фазы внедрения, относятся ко второй группе.

Однако в чистом виде перечисленные карбиды в сталях не суще­ствуют. Все они растворяют железо, а при наличии нескольких карбидо­образующих элементов и эти элементы. Так, в хромомарганцовистой стали вместо специального карбида хрома Сг23С6 образуется сложный карбид (Сг,Мп,Fе)23С6, содержащий в твердом растворе железо и марга­нец.

Следует отметить, что фазы внедрения значительно труднее растворяются в аустените при нагревании, чем карбиды первой группы и тем более, чем простой цементит Fe3C. Поэтому для растворения карби­дов в аустените легированные стали, нагревают при термической обра­ботке до более высоких температур, чем углеродистые стали.

Карбиды повышают износостойкость, твердость и режущие свой­ства легированных сталей. К карбидному классу относятся инструмен­тальные стали, например, марок Р9, Р18, Х12, Х12Ф1, ХВ5 и многие дру­гие(см. рис.9.4).

5.Стали ферритного класса имеют минимальное содержание углерода при большом количестве легирующих элементов, расширяющих область α-железа (феррита). Такие стали, кристаллизуются с образовани­ем структуры легированного феррита, который ни при охлаждении, ни при нагревании не превращается в аустенит (рис.9.6)

 

Методика выполнения работы

9.3.1. Уясните цель работы.

9.3.2. Изучите сущность легирования стали, классификацию легирующих элементов, особенности маркировки и принципы классификации легированной стали по составу, назначению, структуре в равновесном состоянии и после охлаждения на воздухе из аустенитного состояния.

9.3.3. Сопоставьте микроструктуру легированных сталей (альбом, с.22-24).

9.3.4. Изобразите схемы микроструктур различных классов легированной стали.

9.3.5. Выполните микроструктурный анализ различных классов легированной стали.

9.3.6. Составьте отчет о работе.

Содержание отчета

9.4.1. Цель работы.

9.4.2. Определение легированной стали.

9.4.3. Влияние легирующих элементов на свойства стали.

9.4.4. Классификация легирующих элементов.

9.4.5. Особенности маркировки легированных сталей.

9.4.6. Принципы классификации легированной стали по структуре в равновесном состоянии и после охлаждения на воздухе из аустенитного состояния.

9.4.7. Схемы микроструктур различных классов легированной стали.

9.4.8. Микроструктурный анализ различных классов легированной стали.

9.5. Контрольные вопросы

9.5.1. Какие стали, называются легированными?

9.5.2. Какие преимуществ и недостатки в легированных сталях по сравнению с углеродистыми.

9.5.3. Какие легирующие элементы влияют на свойства стали?

9.5.4. Как маркируют легированные стали?

9.5.5. По каким признакам классифицируют легированную сталь?

9.5.6. На какие группы подразделяются легированные стали по назначению?

9.5.7. На какие классы делятся легированные стали по структуре в равновесном состоянии?

9.5.8. Какие легирующие элементы содержат стали аустенитного и ферритного классов?

9.5.9. На какие классы делятся легированные стали по структуре после охлаждения на воздухе из аустенитного состояния?

9.5.10. Какие стали относят к ледебуритному классу?

9.5.11. Какие стали относятся к карбидному классу?

 

Контрольные тесты

9.6.1. Среди ниже перечисленных, легированных кремнием …

1. Р6М5К5;

2. 12К;

3. Ст2;

4. 30ХГСНА.

9.6.2. Среди ниже перечисленных, наилучшей обрабатываемостью резанием является сталь…

1. Р18;

2. А12;

3. 05С6АН;

4. 3ХГСНА.

9.6.3.Сплав ШХ-15 представляет собой ……

1. шарикоподшипниковую сталь, содержащую около 1% С и около 15% хрома;

2. конструкционную сталь, содержащую около 0,15% С и около 1,5% хрома;

3. инструментальную сталь, содержащую около 1,5% С и около 15% хрома;

4. шарикоподшипниковую сталь, содержащую около 1% С и около 1,5% хрома.

9.6.4. Среди нижеперечисленных легированных хромом …

5. Р6М2;

6. А12;

7. БСт2;

8. 3ХГСНА.

9.6.5. Марка легированной высококачественной стали, содержащей 0,6% углерода, 2% кремния,1,2% хрома,0,1% ванадия …

1. 60С2ХФА;

2. 0,6С2Х1ФА;

3. 6С2ХФ перлит;

4. 60С2ХФ.

9.6.6. При легировании сталей в подавляющем большинстве случаев критическая скорость охлаждения…

1. Понижается;

2. Повышается;

3. Изменяется немонотонно;

4. Не изменяется.







Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-09; Просмотров: 258; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! (0.009 с.) Главная | Обратная связь