Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Материаловедение и технология материалов

Превращения в сталях при нагреве

Превращения, т. е. изменение структуры (фазового состава), происходят при нагреве сплавов до критических точек (это температуры, при которых происходят фазовые превращения). Именно эти температуры определяют режимы нагрева сталей и чугунов при термической обработке.

В соответствии с диаграммой Fe — РезС (см. рис. 10.1) выделим следующие критические точки:

А — геометрическое место точек — линия PSK, т. е. для всех сплавов эта температура одинакова — 727 °С. При этой температуре происходит превращение перлита в аустенит;

Аз -— геометрическое место точек — линия GS. При нагреве в интервале температур А\_А3 происходит превращение аустенита в феррит, оно закнчива- ется при температуре А3. Для разных сплавов (сталей) эта температура неодинакова, она понижается по мере повышения содержания углерода;

Ат — геометрическое место точек — линия SE, при нагреве до этой температуры растворение цементита в аустените (при нагреве растворимость углерода в аустените повышается), которое заканчивается при температуре Ат. Для разных сплавов (сталей) эта температура неодинакова, она повышается по мере увеличения содержания углерода.

Температуры превращений (критические точки) на практике несколько отличаются от равновесных температур, приведенных на диаграмме: при нагреве они несколько выше, при охлаждении — ниже. Чтобы отличить критические точки при охлаждении и нагреве, их дополнительно обозначают буквами — с при нагреве (Ас ь Ас3, Аст) иг — при охлаждении (Аг, Аг3, Агт).

Стальной угол диаграммы Fe — FeC

Рис. 11.1. Стальной угол диаграммы Fe — Fe3C

Рассмотрим «стальной» угол диаграммы Fe — Fe3C (рис. 11.1). Превращение перлита в аустенит (П[Ф + Ц] —> А) при весьма медленном нагреве может завершиться при температуре 727 °С, т. е. в полном соответствии с диаграммой Fe — Fe3C. Практически для получения аустенита сталь необходимо нагреть несколько выше Ас и дать выдержку для завершения диффузионных процессов. Превращение перлита в аустенит происходит в две стадии: полиморфное превращение феррита в аустенит (Ф —> А), при котором меняется тип кристаллической решетки железа a-Fe—>y-Fe и далее растворение цементита в образовавшемся аустените, растворимость углерода в котором высокая (см. рис. 10.1). Вторая стадия — диффузионный процесс, который требует времени и проходит интенсивнее при повышенной температуре.

При нагреве доэвтектоидных сталей (С < 0,8 %) с исходной структурой, состоящей из феррита и перлита, происходят следующие структурные превращения. При температуре 727 °С перлит превращается в аустенит. При этом сохраняется двухфазная структура — из аустенита и феррита. При дальнейшем нагреве происходит превращение феррита в аустенит, которое заканчивается при достижении температуры, соответствующей критической точке, — Ас^, т. е. на линии GS.

У заэвтектоидных сталей (С > 0,8 %) при нагреве до температуры Ас (727 °С, линия PSK) также происходит превращение перлита в аустенит. Одновременно при этой температуре начинается растворение цементита в аустените (в соответствии с линией SE), которое заканчивается при температуре, соответствующей критической точке Аст, т. е. на линии SE.

Нагрев вызывает рост зерна, его размер определяет эксплуатационные свойства сталей. Крупное зерно не влияет на твердость, но снижает прочность и ударную вязкость сталей.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 
Популярные страницы