94330

Вплив легуючих елементів на структуру та фізико-механічні властивості сталей

Доклад

Производство и промышленные технологии

Легуючі елементи по-різному впливають на механічні властивості фериту. Мп та Сі, значно підвищують твердість, одночасно понижують в’язкість фериту. XV та Мо незначною мірою підвищують твердість, але знижують в’язкість фериту. Сг зменшує в’язкість значно слабше перелічених елементів, а Кі не знижує в’язкості фериту.

Украинкский

2015-09-11

17.05 KB

1 чел.

Вплив легуючих елементів на структуру та фізико-механічні властивості сталей.

Легуючі елементи в сталі можуть знаходитись в твердому розчині в залізі (фериті і аустеніті) та в карбідній фазі.

Елементи, які не утворюють карбідів в сталі (ні, сі, Со), знаходяться в ній в твердому розчині фериті або аустеніті. Карбідоутворюючі елементи (Мп, Сг, XV, V, Мо, Ті) теж здатні частково розчинятись в аустеніті та фериті. При розчиненні у фериті проходить заміщення атомів заліза атомами легуючого елемента.

Легуючі елементи по-різному впливають на механічні властивості фериту. Мп та Сі, значно підвищують твердість, одночасно понижують в'язкість фериту. XV та Мо незначною мірою підвищують твердість, але знижують в'язкість фериту. Сг зменшує в'язкість значно слабше перелічених елементів, а Кі не знижує в'язкості фериту. Важливе значення має вплив елементів на поріг холодноломкості, що характеризує схильність сталі до крихкого руйнування. Присутність хрому в залізі сприяє деякому підвищенню порога холодноломкості, тоді як нікель інтенсивно знижує поріг холодноломкості, і тим самим зменшує схильність заліза до крихких руйнувань.

Таким чином, з перерахованих найбільш розповсюджених легуючих елементів особливо цінним являється нікель. Надаючи достатньої міцності фериту, нікель не знижує його в'язкості і понижає поріг холодноломкості, тоді як інші елементи хоч і не знижають в'язкості, та надають малої міцності фериту (Сг), або сильно зміцнюють ферит, різко знижають його в'язкість (Мп,8і).


По ефективності карбідоутворення елементи можна розташувати таким чином: титан, ванадій, вольфрам, молібден, хром, марганець, залізо.

В процесі утворення карбіду, вуглець віддає свої валентні електрони на заповнення сі-електронної оболонки метала. Це обумовлює міцний металічний зв'язок та металічні властивості карбідів.

При наявності в сталі деяких легуючих елементів вуглець утворює карбіди в першу чергу з елементами, які мають менш добудовану сі-електронну оболонку.

При невеликому вмісті карбідоутворюючі елементи розчиняються в цементиті з утворенням легованого цементиту по загальній формулі (Ре, Ме)3С, де Ме легуючий елемент. Наприклад, якщо в цементиті розчинений Мп, утворюється карбід (Ре, Мп)3С, якщо розчинений Сг, то утворюється карбід (Ре, Сг)3С.

При збільшенні вмісту карбідоутворюючого елементу з'являються самостійні карбіди даного елементу з вуглецем, спеціальні карбіди, наприклад Сг7С3, Мо2С, ЩС, УС, ТіС.

Карбіди всіх легуючих елементів містять в розчині залізо, а при наявності кількох карбідоутворюючих елементів містять в розчині ці елементи і тоді їх називають складними карбідами, наприклад, (Сг, Ре)7С3, (Сг, Ре)23С6, (Сг, Мп, Ре)23С6

Вольфрам і молібден при кількості, яка перевищує межу насичення цементиту, утворюють подвійні карбіди Ре3\¥3С(Ре2\¥2С) та Ре3Мо3С(Ре2Мо2С).

Карбіди легуючих елементів мають більш високу твердість, ніж карбід заліза Ре3С. Так, твердість \УС біля НВ 1800кгс/мм2, для ТіС НВ 3000кгс/мм2, температури плавлення їх відповідно 3500 та 3200 °С.


Вплив легуючих елементів на структуру та властивості сталі

Легуючі елементи мають істотний вплив на ізотермічний розпад аустеніту (рис. 5.3). Всі елементи, за виключенням кобальту, уповільнюють процес ізотермічного розпаду аустеніту. Елементи, які не утворюють карбідів (№ та ін.), а також Мп, збільшують стійкість аустеніту, не впливають на характер ізотермічної кривої, яка залишається такою ж С-подібною, як і для вуглецевої сталі, тільки розташована правіше від осі ординат (рис. 5.3, в), за виключенням Со, що зсуває криву вліво (рис. 5.3, а). Карбідоутворюючі елементи Сг, Д¥, Мо, V та ін. не тільки уповільнюють розпад аустеніту, але і змінюють характер кривої ізотермічного розпаду. Як видно з кривих, приведених на рис. 5.3, б, при ізотермічному розпаді аустеніту в сталях, легованих карбідоутворюючими елементами (в даному випадку Сг), спостерігається дві зони мінімальної стійкості аустеніту і між ними зона максимальної стійкості аустеніту.



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8970. Что такое культура 46 KB
  Что такое культура Существует несколько толкований происхождения и значения слова культура. В учебнике по философии Радугина А.А. термин культура рассматривается от латинского происхождения - cultura. По изложению Радугина, первоначально этот...
8971. Традиционная теория познания и классическая философия 35 KB
  Традиционная теория познания и классическая философия Традиционная теория познания, следовавшая в своем развитии и функционировании образцам и критериям наиболее развитых естественных наук, в первую очередь физики, по существу, не вводила время, тем...
8972. Характеристики взаимодействия науки, экономики и власти 44 KB
  Характеристики взаимодействия науки, экономики и власти Отношения науки и экономики всегда представляли собой большую проблему. Наука не только энергоемкое предприятие, но и в огромной степени финансово затратное. Она требует огромных капиталовложен...
8973. Преднаука и Основания наук 59 KB
  Преднаука и Основания наук Особенностями восточной преднауки являлись: непосредственная вплетенность и подчиненность практическим потребностям (искусству измерения и счета - математика, составлению календарей и обслуживанию религиозных культов...
8974. Развитие форм научного мышления в средние века 33.17 KB
  Развитие форм научного мышления в средние века. Эпоху Средневековья относят к началу II в. н.э., а ее завершение к XIV—XV вв. В истории Европы этот период называют не иначе как мрачный, имея при этом в виду общий упадок цивилизации, крушение ...
8975. Становление развитой научной теории 39 KB
  Становление развитой научной теории. Роль теории в научном познании огромна. Теория как форма научного знания направлена на обнаружение закономерностей того или иного фрагмента действительности. В процессе построения научной теории задействованы сет...
8976. Историческая изменчивость механизмов порождения научного знания. 35 KB
  Историческая изменчивость механизмов порождения научного знания. Важнейшей характеристикой знания является его динамика, т. е. его рост, изменение, развитие и т. п. Эта идея, не такая уж новая, была высказана уже в античной философии, а Гегель сформ...
8977. Структура эмпирического знания 38.5 KB
  Структура эмпирического знания Само эмпирическое знание имеет довольно сложную структуру, в которой можно выделить четыре уровня: а) единичные эмпирические высказывания (протокольные предложения), которые фиксируют результаты единичных наблюдений....
8978. Структура теоретического знания 34 KB
  Структура теоретического знания Для выяснения специфики теоретического познания важно подчеркнуть, что теория строится с явной направленностью на объяснение объективной реальности, но описывает непосредственно она не окружающую действительность...