Оглавление:
Превращения в стали при равновесном нагреве и охлаждении
- Конверсия стали при равновесном нагреве и охлаждении На диаграмме состояния железоуглеродистая Сталь занимает площадь до 2,14% с (см. Рисунок). 4.1). Чтобы понять возможность того, что термообработка стали вызвана гомотропным превращением, необходимо рассмотреть температуру, при которой происходят эти метаморфозы, и очень высокую температуру, вызванную ими.
Сталь нагревают в специальной термической печи с пламенем или электрическим нагревом. Первое превращение стали происходит при температуре около 727°С. (см. фиг. 4.1, изотерма PSK). Это превращение феррито-цементной смеси (перлита) в аустенит, который при этой температуре составляет 0,8% С,
независимо от количества последнего в обрабатываемой стали. Людмила Фирмаль
Температура конверсии перлита-аустенита (P-A) является первой критической точкой(ACI). При этой температуре образуется равновесная фаза аустенита, а не перлита за счет гомотропного превращения a-Fe — >y-Fe. Он растворяет весь углерод в перлите. Напомним, что открытие критической точки стали, проведенное в 1868 году известным русским ученым-Металлургом Д. К.
Черновицким, положило начало научной термической обработке. Таким образом, когда сталь нагревают до точки Ацз после постоянной экспозиции (требуется для диффузионного процесса установления равновесия в системе), сталь нагревают до ФО, 02+ОО, г->Фо, 02+АО, 8 (пре-эвтектоидная сталь) или, соответственно. В то же время феррит содержит около 0,02% C (точка P), аустенит—0,8% C (точка S), цементит—6,67% C (см. Рисунок). 4.1).
- При дальнейшем повышении температуры равновесие между образующимися фазами обеспечивается диффузионными изменениями их химического состава. Таким образом, в предэвтектоидной стали состав феррита и аустенита изменяется соответственно по линиям PG и SG(то есть фактически F растворяется в A). В трансформаторной эвтектоидной стали равновесие, связанное с повышением температуры между аустенитом и цементитом, поддерживается растворением С из А, а углерод аустенита (2,14 см) сохраняется.％
Линии SG и SE имеют критическую температуру, которая дает равновесную однофазную структуру аустенита. Точкой, которая находится на линии SG, принято обозначать ASZ, является линия SE-AST. В аустенитных зернистых сталях типа asz+(30-50) это вредное явление начинается с температуры нагрева Aci+(30-50)℃, что при дальнейшем нагреве предварительно эвтектоидных сталей приводит к снижению прочности термообработанных сталей.
В связи с вышеизложенным, температура нагрева стали при термообработке обычно ограничивается указанными выше значениями. Людмила Фирмаль
(Чтобы сократить время обработки, желательно ускорить процесс диффузии путем нагрева стали до более высокой температуры.) Согласно режиму термической обработки, после нагревать и держать сталь на предопределенной температуре, в соответствии с содержанием содержания углерода, следовать процессом охлаждения аустенита. Во-первых, рассматривается, какой вид структурного фазового перехода происходит в аустените эвтектоидной стали в равновесном состоянии. Когда достигается определенная температура (точка на линии SG), аустенит начинает распадаться (A->f+A), и сталь снова состоит из двух фаз(f+A). Этот процесс зависит от равновесия, если его химический состав изменяется с каждым PG и SG.
Критическая температура, достигаемая при охлаждении, обозначается критической точкой Ag3, соответствующей началу осаждения феррита из аустенита. Его значение зависит от содержания содержания содержания углерода в стали. При достижении температуры изотермы PSK равновесный фазовый состав стали представлен ферритом и аустенитом, содержащими 0,02% и 0,8% С соответственно. При температуре 100 отмеченной критической точкой аустенит АГ превращается в перлит. Отметим, что ферритовый и перлитный цементиты, образованные распадом аустенита, имеют форму чередующихся пластин (см. Рисунок). 5.3, а).
Таким образом, при равновесном охлаждении получается начальный равновесный структурно-фазовый состав предэвтектоидной стали: f+P. Аустенит трансформаторной эвтектоидной стали после равновесного охлаждения является первой смесью перлита и цементита (Р+С). В то же время, начиная с температуры, которая находится на линии SE, избыток углерода выделяется из нее в виде вторичного цементита, и при этой температуре следует уже известная реакция. Как подчеркивалось ранее, сплав с равновесной структурой имеет плотность дислокаций и обеспечивает минимальный предел текучести(Р-107 см* » 2).
В равновесном состоянии, то есть довольно поздно, тот факт, что он охлаждается в предэвтектоидной стали, может привести к образованию довольно большого зерна избыточного феррита или к образованию зерна низкой прочности. Но в большинстве случаев термообработка проводится для получения более высокой прочности стали. В связи с этим режим обработки позволяет дислокационной структуре, возникающей в результате ее завершения, определить плотность более высокой дислокации и плотность элементов в ней, что затрудняет процесс пластической деформации. Кроме того, режим термообработки должен быть построен с учетом возможности контроля прочности путем регулирования размера зерен конструктивных деталей из стали.
Смотрите также:
| Диаграмма изотермических превращений аустенита. Мартенситное превращение | Ковкий чугун |
| Понятие о термомеханической обработке стали | Общие положения и определения |
