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

8576. Философия элейской школы 30.5 KB
  Философия элейской школы. Элейская школа (6-сер.5 века до н.э.) Наиболее важными ее представителями были Ксенофан, Парменид и Зенон. Основателем элейской школы считают Парменида и Ксенофана. К заметным представителям данной школы принадлежал т...
8577. Философия софистов и Сократа 30 KB
  Философия софистов и Сократа. Философия софистов. Софистика как философское учение (вт.пол.5 в. до н.э.) Софисты (любящие мудрость) не считали себя философами, они были платными учителями мыслить, говорить, делать. Считали, что нужно анализировать...
8578. Объективный идеализм Платона и его связь с пифагорейской традицией 32.5 KB
  Объективный идеализм Платона и его связь с пифагорейской традицией. Объективный идеализм Платона. Платон (428/427 - 347 гг. до н.э.) - ученик Сократа, которого считают основателем объективного идеализма. Самыми важными проблемами в философии Платона...
8579. Философская система Аристотеля 30.5 KB
  Философская система Аристотеля. Самостоятельная философская позиция Аристотеля началась с критики идеализма Платона. Почему же Аристотель критикует платоновское учение об идеях. Аристотель критикует это учение по нескольким направлениям. Прежде всег...
8580. Научная революция XVII века и особенности философии Нового времени 29 KB
  Научная революция XVII века и особенности философии Нового времени. Научная революция XVII века. Символами общественного прогресса в XVII веке становятся первые буржуазные резолюции в Нидерландах (конец XVI - начало XVII вв.) и Англии (середина...
8581. Философские взгляды Ф. Бэкона 29.5 KB
  Философские взгляды Ф. Бэкона. Фрэнсис Бэкон (1561-1626) - крупный английский философ, предложивший философское обоснование для экспериментальной науки. Главным трудом Бэкона является сочинение Новый Органон. Название этого труда отсылает к логич...
8582. Рационалистическая философия Р. Декарта и Лейбница 33 KB
  Рационалистическая философия Р. Декарта и Лейбница. Рационалистическая философия Р. Декарта. Рене Декарт (1596) - французский философ, стоявший у истоков рационалистической традиции. Исходной точкой в концепции Декарта является сомнен...
8583. Материализм Дж. Локка и Т. Гоббса 27.5 KB
  Материализм Дж. Локка и Т. Гоббса Материалистический сенсуализм усматривает в чувственной деятельности человека связь его сознания с внешним миром, а в показаниях его органов чувств - отражение этого мира. Видными...
8584. Учение Б. Спинозы о субстанции 30.5 KB
  Учение Б. Спинозы о субстанции. Онтологическая функция понятия Бога, в особенности пантеистического, состоящая в максимальном заострении проблемы единства мира, в высокой степени присуща философской доктрине Спинозы. Уже в первом своем произведении ...