94326

Перетворення сталі при охолодженні

Доклад

Производство и промышленные технологии

В результаті охолодження сталі з дуже великою швидкістю і перетворення узаліза в азалізо без змін концентрації вуглецю бездифузійний процес утвориться структура загартованої сталі мартенсит. Мартенситне перетворення здійснюється шляхом орієнтованого переміщення атомів основних кристалічних решіток що призводить до перебудови...

Украинкский

2015-09-11

17.67 KB

0 чел.

Перетворення сталі при охолодженні.

Якщо нагріту до аустенітного стану сталь охолоджувати, то аустеніт буде перетворюватися з утворенням різних мікроструктур. Порівняно невисокі швидкості охолодження призводять до утворення ферито-цементитних сумішей, більші швидкості — до утворення пересичених твердих розчинів. При цьому властивості сталі будуть істотно розрізнятись між собою.

В результаті охолодження сталі з дуже великою швидкістю і перетворення у-заліза в а-залізо без змін концентрації вуглецю (бездифузійний процес) утвориться структура загартованої сталі мартенсит.

Мартенсит це кристалічна структура твердого пересиченого розчину проникнення вуглецю в а-залізі. Значне пересичення твердого розчину вуглецем створює більші внутрішні напруження і призводить до одержання центрованих тетрагональних решіток з параметрами а и с (рис. 3.6), де атом вуглецю перебуває в центрі грані основи тетрагональної призми. Відношення с/а характеризує ступінь тетрагональності мартенситу. Параметри а й с тісно пов'язані із вмістом вуглецю в мартенситі.

Мартенситне перетворення здійснюється шляхом орієнтованого переміщення атомів основних кристалічних решіток, що призводить до перебудови гранецентрованої решітки у-заліза в об'ємноцентровану а-заліза. Воно, як і ферито-перлітне перетворення, є фазовим і підкоряється всім законам фазового перетворення. Причиною мартенситного, як і фазового перетворення, є прагнення системи (аустеніту), що має більшу вільну енергію, перейти до системи (мартенситу), що має менше значення вільної енергії (див. рис. 3.1) в області температур перетворення від точки Мп до точки Мк(див. рис. 3.7). У цих умовах переміщення атомів дуже ускладнюється і процес стає бездифу-зійним. Однак для здійснення мартенситного перетворення в сталі її охолодження необхідно проводити зі швидкістю не нижче критичної. Критична швидкість гартування Ук — це найменша швидкість переохолодження аустеніту в зону мартенситного перетворення сталі, при якій не можуть відбуватися дифузійні процеси, а перетворення іде з утворенням тільки мартенситної структури. Ця швидкість для кожної марки сталі різна. Вона визначається за діаграмою ізотермічного перетворення аустеніту.

На величину критичної швидкості впливає, головним чином, хімічний склад аустеніту (рис. 3.8), однорідність системи й розмір аустенітних зерен.

Легуючі елементи, що збільшують стійкість переохолодженого аустеніту, а також збільшення однорідності системи й розміру зерна аустеніту знижують критичну швидкість охолодження сталі.

Карбіди або неметалічні включення (сульфіди), які зменшують стійкість аустеніту, сприяють збільшенню критичної швидкості охолодження.

Таким чином, перетворення аустеніту в мартенсит має ряд особливостей, основними з яких є наступні:

а) перебудова решітки Реу ГЦК у решітку Реа ОЦК відбувається за зсувовим механізмом без виділення вуглецю із решіток а-заліза;

б) мартенситне перетворення протікає в інтервалі температур Мп і Мк, які залежать від вмісту вуглецю в сталі;

в) у точці Мк перетворення практично зупиняється і не доходить до кінця, що призводить до того, що в загартованій сталі крім мартенситу зберігається залишковий аустеніт;

г) дуже високі швидкості росту (до 1000 м/с) мартенситних кристалів;

д) необоротність мартенситного перетворення (М—при нагріванні не від бувається), тому що нагрівання мартенситу приводить до утворення ферито- цементитних сумішей;

є) структура мартенситу має характерну голчасту будову, однак голки являють собою поперечний переріз пластин;

ж) величина мартенситних кристалів залежить від величини зерна аустеніту: із дрібнозернистого аустеніту утвориться дрібноголчастий мартенсит, із грубозернистого крупноголчастий.

Залишковий аустеніт у результаті релаксації напруг піддається стабілізації, тобто стає більш стійким у порівнянні з первісним станом. У цьому випадку для повного перетворення аустеніту в мартенсит необхідно сталь піддати охолодженню в області мінусових температур, тобто піддати обробці холодом.

Мартенсит має високу твердість і міцність, низьку пластичність й у порівнянні з іншими структурами, має найбільший питомий об'єм.

Висока твердість мартенситу обумовлюється наявністю в а-решітках великої кількості дислокацій й інших дефектів кристалічної будови.

Низька пластичність, як вважають, пов'язана з утворенням атмосфер Коттрелла з атомів вуглецю на дефектах решітки мартенситу.

Збільшення питомого об'єму мартенситу викликано перенесенням твердого а-розчину вуглецем. Це призводить до появи більших внутрішніх напружень, які є причиною деформації загартованих деталей і появи в них тріщин.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

27811. Основными направлениями деятельности социального педагога 19.57 KB
  Основными направлениями деятельности социального педагога работающего в школеинтернате являются: определение правового статуса ребенка поступившего в учреждение получение сведений о ребенке дата рождения место нахождение родителей и родственников состояния жилищнобытовых условиях проживания ребенка состояние здоровья оформление детей в школуинтернат обеспечение конституционных прав и законных интересов.В государственные детские учреждения образования детские дома дома ребенка школыинтернаты всех типов могут...
27812. ПРОГРАММА РАБОТЫ С ДЕТЬМИ « ГРУППЫ РИСКА» 26.41 KB
  Известно что каждый человек стремиться реализовать свой потенциал постоянно совершенствоваться найти свое место в жизни. В настоящее время наблюдаются положительные тенденции в экономической жизни региона в оздоровлении общества. Еще недавняя нестабильность экономики бытовые неурядицы недостаточный уровень семейного воспитания а порой и полное его отсутствие нездоровый образ жизни в социуме привели к таким явлениям как обнищание отдельных семей асоциальное поведение детей и взрослых безработица низкий уровень этического...
27813. Особенности оказания помощи с помощью телефона доверия 23.5 KB
  К заочным формам помощи относится общение с ребенком и окружающими его людьми посредством переписки или телефонного разговора. К учреждениям использующим заочные формы оказания помощи относятся информационные службы и телефоны доверия в том числе специализированные информационноконсультативные службы для детейинвалидов наркоманов алкоголиков и др. Деятельность телефона доверия заключается в оказании детям и их родителям лицам их заменяющим экстренной консультативнопсихологической помощи по телефону в том числе в случаях жестокого...
27814. Процессы дифференциации и интеграции в географии 44 KB
  и интеграции объединения отдельных разделов отраслей подотраслей учений и теорий науки в одно целое образование их единства. Науковеды выделяют в числе внутренних законов развития науки закон дифференциации каждая новая ступень развития наук зависит от более совершенных методов исследования и ведет к расщеплению фундаментальных наук на разделы изучающие свой круг объектов и закон интеграции каждое новое открытие сопровождается новыми знаниями и требует широкого аспекта смежных исследований. Процесс дифференциации науки...
27815. Телекоммуникации и ГИС 55 KB
  Образ всемирной паутины оказался довольно удачным карты словно вплетены в сеть линий связи опутывающих земной шар. Более сложные тематические карты требуют обращения в Веб для целенаправленного поиска источников подбора слоев их последующего совмещения и комбинирования управления разными базами данных выполнения процедур генерализации и классификации выбора способов изображения и т. Карты и атласы в компьютерных сетях Все карты атласы аэро и космические снимки обращающиеся в Интернете подразделяются на четыре большие группы: ...
27816. Картографическая семиотика. Условные знаки, их виды и функции 46.5 KB
  На стыке картографии и семиотики лингвистической науки исследующей свойства знаков и знаковых систем сформировался особый раздел картографическая семиотика картосемиотика в рамках которой разрабатывается общая теория систем картографических знаков как языка карты. Семиотика включает три основных раздела: синтактику семантику и прагматику соответственно эти разделы существуют и в картографической семиотике: картографическая синтактика изучает правила построения и употребления знаковых систем их структурные свойства грамматику...
27817. Научно-технические приемы анализа картографического изображения 48 KB
  Широкое использование картографического метода исследования в разных отраслях знания привело к возникновению множества приемов анализа карт в разработке которых активное участие принимали картографы географы геологи геофизики математики экономисты. Издавна широко использовались картометрия и морфометрия позднее активное развитие получили приемы математического анализа и математической статистики теории вероятности. В наши дни все методы математики так или иначе испытываются для анализа картографического изображения.
27818. Понятие о карте. Цифровая, компьютерная и электронная карты 43 KB
  Цифровая компьютерная и электронная карты Картой называют уменьшенное изображение на плоскости горизонтальных проекций контуров и рельефа значительных участков земной поверхности' на плоскости с учетом влияния кривизны Земли: В связи с тем что сферическую поверхность Земли нельзя изобразить на плоскости без искажений последняя на карте представляется с искажениями степень которых сводится к разумному минимуму путем использования специальных картографических проекций. Планом называют уменьшенное и подобное изображение на плоскости...
27819. Функции муниципального управления 23.41 KB
  В компетенцию поселения входит обеспечение малоимущих граждан жильем организация муниципального жилищного фонда и создание условий для жилищного строительства. Организация ритуальных услуг и содержание мест захоронения. В их компетенцию входит содержание и строительство автомобильных дорог между населенными пунктами за исключением дорог федерального и регионального значения организация транспортного обслуживания между поселениями. В компетенцию муниципального района входит организация предоставления общедоступного и бесплатного начального...