Оглавление:
Превращения при отпуске закаленной стали
- Превращения закаленной стали при отпуске Сталь после закалки находится в метастабильном состоянии. Исходная структура закаленной стали представляет собой сильно пересыщенный углеродистый раствор a-fe-мартенсита и остаточного аустенита.
Закаленная сталь обладает высокой твердостью и прочностью, но в целом хрупка. Отпуск — это процесс нагрева закаленной стали до температуры ниже точки чередования с целью перевода стали в более стабильное состояние и получения
достаточного уровня пластичности и вязкости при достаточно высокой прочности. Людмила Фирмаль
Характер структурных изменений, происходящих при отпуске стали, зависит, прежде всего, от состава стали-в углеродистой и легированной стали, процессов, происходящих при отпуске (см. общее сходство). Рассмотрим процесс, который происходит при отпуске углеродистой стали. Мартенситная эрозия с выделением карбида является основным процессом отпуска стали.
Распад мартенсита зависит от температуры и продолжительности отпуска, фазы предварительного разделения, выделения промежуточных метастабильных карбидов (fexc и др.), высвобождение цементита и другие факторы. Кроме того, структурное изменение при отпуске стали компенсируется распадом остаточного аустенита. Первая стадия отпуска углеродистой закаленной стали происходит при нагреве до 200 ° С (первое превращение при отпуске).
- Из мартенсита выделяют мельчайшие частицы карбидной фазы (типа Fe2(C-e-карбид)). В то же время тетрадичность решетки уменьшается. Формируется структура высвобожденного мартенсита. При нагревании до температуры 200-300°с оставшийся аустенит распадается (второй вариант при отпуске). Остаточный аустенит превращается в смесь пересыщенного твердого раствора, а затем образуется еще не отделившаяся частица карбида, то есть выделившийся мартенсит.
Когда температура отпуска 261 достигает 300-400 ° C, углерод полностью высвобождается из твердого раствора а, образуя Fe3C (третья метаморфоза во время отпуска). При нагреве до 400°с сталь состоит из относительно небольших включений феррита и цементита, образующих структуру троостита.
При нагревании до 600°С происходит затвердевание карбидов и полная перекристаллизация мартенсита(устранение мартенситных меток на полке). Людмила Фирмаль
В результате сталь приобретает структуру сорбита. Феррит-цементитная смесь, полученная при распаде аустенита (сорбита, тростита), отличается от феррит-цементитной смеси, образующейся при распаде мартенсита. В первом случае сорбит и тростит имеют слоистую форму цементита, а во втором-гранулированную. Другая форма цементита вызывает различия в уровне механических свойств. Зернистая структура после отпуска стали обеспечивает более высокие механические свойства и характеризуется большей пластичностью и вязкостью, в основном по твердости и прочности.
Сталь после отпуска приобретает структуру сорбита и тростатита, по внешнему виду сходную с аналогичной структурой, полученной при распаде аустенита, но не влияет на внутреннюю структуру. Отпуск стали оказывает существенное влияние на механические и эксплуатационные свойства. При низкой температуре отпуска (до 250°С) снижается тенденция хрупкого разрушения стали. Пластичность и прочность стали при низкотемпературном отпуске (до 250°С) незначительно повышается за счет уменьшения внутренних напряжений и изменения структуры стали.
При повышении температуры отпуска до 500-600 ° С происходит существенное изменение структуры стали, значительно снижаются твердость, временная стойкость и предел текучести, относительное удлинение, ударная вязкость и трещиностойкость первой стадии мартенситного распада до 1С (при нагреве до 200 ° С) элементы сплава не оказывают существенного влияния. На второй стадии мартенситного распада (третье превращение при отпуске) многие легирующие элементы воздействуют на него очень сильно, а при образовании карбидных частиц (е-карбидов и Fe3C) и в легированной стали состояние отпускного мартенсита с высокой твердостью поддерживается до температуры 450-500 ° С.
262 наиболее сильно ингибирует распад мартенсита Cr, W, Mo, V, Co и Si. На конверсию карбидов при отпуске сильно влияют легирующие элементы при температурах выше 450 ° С, когда становится возможным их диффузионное перераспределение. В результате, когда легированная сталь закаляется выше 450°C, в стальной структуре появляются специальные карбиды, которые помогают увеличить твердость и прочность. Большинство легирующих элементов увеличивают температурный диапазон распада остаточного аустенита при отпуске углеродистой стали. Если остаточный аустенит последнего разрушается в интервале 200-300 ° С, то остаточный аустенит легированной стали будет длиться при температурах до 500-600 ° С.
Смотрите также:
| Отпуск стали | Превращение аустенита при непрерывном охлаждении |
| Упрочнение поверхности методом пластического деформирования | Термокинетические диаграммы превращения переохлажденного аустенита |
