Трансформации, възникващи в структурата на стоманата, по време на нагряване и охлаждане
Трансформациите, които се извършват в структурата на стоманата по време на нагряване и охлаждане. Технологични възможности на отгряване, нормализиране, закаляване и закаляване
Тази трансформация се извършва при високи скорости на охлаждане, когато дифузионните процеси са потиснати. Солватиран чрез полиморфна трансформация в
Минималната скорост на охлаждане Vc, при която целият аустенит се охлажда до температура tMn и се преобразува, се нарича критична скорост на охлаждане.
Тъй като процесът на дифузия не се случва, тогава целият въглерод на аустенита остава в решетката и се намира или в центровете на тетраедрите, или в средата на дългите ръбове (фиг. 13.1).
Мартензитът е пренаситен твърд разтвор за включване на въглерод в.
Кристалите са под формата на плочи, които се стесняват към края; под микроскоп такава структура прилича на иглична структура. Образувайки се незабавно, плочите растат или до границата на аустенитните зърна, или до дефект. Следващите плочи са разположени до първата под ъгли 60 0 или 120 0, размерите им са ограничени от областите между първите плочи (фиг. 13.2).
3. Много висока скорост на растеж на кристали, до 1000 m/s.
Фигура: 13.3. Зависимост от начална (MN) и крайна (MC) температури
Мартензитната трансформация е чувствителна на стрес и деформацията на аустенита може да причини трансформация дори при температури над MH .
Твърдост до 65 HRC. Високата твърдост се причинява от влиянието на вградените въглеродни атоми в решетката на β-фазата, което причинява нейното изкривяване и появата на напрежения. С увеличаване на съдържанието на въглерод в стоманата, склонността към чупливи фрактури се увеличава.
Възниква при нагряване на закалени стомани. Преобразуването се дължи на дифузията на въглерод.
Охлаждащият мартензит е неравновесна структура, която се запазва при ниски температури. За да се получи равновесна структура, продуктът се закалява.
При нагряване на закалена стомана протичат следните процеси.
Когато се нагрява до 400 ° C, целият излишен въглерод се отделя от. Карбидните частици напълно се отделят, придобиват структурата на циментит и започват да растат. Формата на карбидните частици се доближава до сферична.
Фино диспергирана смес от ферит и циментит се нарича темпериран троостит;
При нагряване над 400 ° C фазовият състав не се променя, а само микроструктурата. Настъпва растеж и сфероидизация на цементит. Наблюдава се разтваряне на малки и нарастване на големи карбидни частици.
При температура 550 ... 600 ° C се получава сорбитол. Карбидите имат гранулирана структура. Подобрява свойствата на стоманата.
При температура 650 ... 700 ° C се получава по-груба феритно-циментитна смес - закаляващ перлит (гранулиран перлит).
Технологични възможности и характеристики на отгряване, нормализиране, закаляване и закаляване
При разработването на технология е необходимо да се установи:
- режим на нагряване на части (температура и време за нагряване);
- естеството на средата, в която се извършва отоплението, и нейното въздействие върху стоманения материал;
Режимите на термична обработка се задават в съответствие с диаграмите на състоянието и диаграмата на изотермично разлагане на аустенита.
Нагряването може да се извърши в отоплителни пещи, горивни или електрически, в солени бани или във вани с разтопен метал, преминаващи електрически ток през продукта или в резултат на индукционно нагряване.
От гледна точка на ефективността, нагряването с максимална скорост намалява образуването на котлен камък, обезвъглеряването и нарастването на аустенитните зърна. Необходимо е обаче да се вземе предвид температурната разлика над участъка, което води до появата на топлинни напрежения. Ако напреженията на опън надвишават якостта на опън или границата на провлачване, е възможно изкривяване или напукване.
Фигура: 13. 4. Ляв ъгъл на диаграмата на състоянието желязо - циментит и температурни области на нагряване по време на топлинна обработка на стоманите
Скоростта на нагряване е колкото по-висока, колкото по-малко легирана стомана, толкова по-хомогенна е нейната структура, толкова по-проста е конфигурацията.
Скоростта на нагряване се приема като 0,8 ... 1 min на 1 mm сечение. Предполага се, че времето на задържане е около 20% от времето за нагряване.
Отоплителна среда при нагряване в пещ с газова среда.
Компонентите могат да имат различни ефекти върху стоманата:
Окисляването с образуване на котлен камък, предотвратява висока и еднаква твърдост по време на закаляването, води до промяна в размерите, изисква увеличаване на квотите за обработка.