зано на рис.1, б (точка у), сплави при всіх температурах складаються з твердого розчину легуючого елемента в? - Залозі. Такі сплави називають феритних, а сплави, що мають лише часткове перетворення, - полуферрітнимі.
Легуючі елементи чинять великий вплив на точку А 1 відповідну температурі переходу перліту в аустеніт. Нікель і марганець знижують температуру А 1, a Ti, Mo, Si, W та інші елементи підвищують температуру А 1. Легуючі елементи зменшують евтектоїдних концентрацію вуглецю і граничну розчинність вуглецю в аустеніт, зрушуючи точки S і Е на діаграмі стану Fe-С вліво. Перитектичне, Евтектичні і евтектоїдних перетворення протікають не при постійній температурі, як в подвійних системах, а в деякому інтервалі температур. В системі Fe-Мn-С? - Фаза про збільшенням вмісту марганцю існує й області більш низьких температур. В системі Fe-Сr-С зі зростанням концентрації хрому область існування? - Фази звужується. Склад карбідної фази (К) в марганцевистих сталях відповідає з'єднанню (FeMn) 3 C, в якому частина атомів заліза заміщена атомами марганцю. У хромистих сталях утворюються (Fe, Cr) 3 C і спеціальні хромисті карбіди, склад і структура яких залежать від вмісту вуглецю та хрому. При низькому вмісті вуглецю і високому вмісті хрому утворюються ферритні сталі, що не претерпевающие поліморфного перетворення.
Мікроструктура стали у вихідному (відпаленого стані) зображена на рис. 2 б.
заевтектоідний леговані сталі містять від 1% С і мають різні мікроструктури залежно від кількості легуючих елементів. Типові приклади мікроструктури наведені на малюнку 2.
Малюнок 2 - Мікроструктура легування сталей.
Критичні температури стали ШХ 4:
Ac 1=724 ° С, Ac 3 (Ac m)=900 ° С, Ar 3 (Arc m)=713 ° С, Ar 1=700 ° С, Mn=210 ° С.
Механічні властивості при t=20 ° С
Таблиця 3 - Механічні властивості стали ШХ 4
маркаМеханіческіе властивості? т? в? ,% KCU, кДж/м 2 НВ після отжігаМПаШХ370-410590-73020440197
Технічні умови на готову деталь
. Твердість після ТО: 62 HRC.
. Структура в стані поставки - зернистий перліт.
. Мікроструктура після термообробки - мартенсит.
. Розробка операцій термічної обробки деталі
Загальне уявлення про перетвореннях, які протікають в сталі при нагріванні, можна отримати з діаграми стану Fe-Fe 3 C. При нагріванні евтектоїдной сталі (0,8% С) кілька вище критичної точки A С1 перліт ( феритної-карбідна структура) перетворюється на аустеніт:
Ф + Fe 3 C? A
Перетворення складається з двох одночасно протікаючих процесів: поліморфного? ? ? переходу і розчинення в аустеніт цементиту.
При нагріванні доевтектоїдних стали вище температури критичної точки А С1 після перетворення перліту в аустеніт утворюється двофазна структура - аустеніт і ферит. При подальшому нагріванні в інтервалі температур А С1 - А С3 ферит поступово перетворюється на аустеніт: вміст вуглецю в аустеніт при цьому зменшується відповідно до лінії GS. При температурі А С3 ферит зникає, а концентрація вуглецю в аустеніт відповідає змісту його в сталі. Аналогічно протікає перетворення і в заевтектоідной сталі. При температурі трохи вище критичної точки А С1 (727 ° С) перліт перетворюється на аустеніт. В інтервалі температур А c1 -А cm відбувається розчинення надлишкового цементиту. Вище температури А ст буде тільки аустеніт, вміст вуглецю в якому відповідає його змісту в сталі. Наявність легуючих компонентів в стали приводить до зрушення критичних точок, при яких відбуваються поліморфні перетворення.
перлітного перетворення переохолодженого аустеніту протікає при температурах A r1 - 500 ° С. У процесі перетворення відбувається полиморфное? ? ? перетворення н диффузионное перерозподіл вуглецю в аустеніт, що призводить до утворення феритної-цементитной структури:
А? Ф + Fe 3 C.
Аустеніт, практично однорідний по концентрації вуглецю, розпадається з утворенням фериту (майже чисте залізо) і цементиту, що містить 6,67% С, т. е. складається з фаз, що мають різну концентрацію вуглецю. Провідною, в першу чергу виникає фазою при цьому є карбід (цементит). Його зародки, як правило, утворюються на кордонах зерен аустеніту.
У результаті зростання частинок цього карбіду прилеглий до нього обсяг аустеніту збіднюється вуглецем, знижує свою стійкість і відчуває полиморфное? ? ? перетворення. При цьому кристалики фериту зароджуються на кордоні з цементитом, який полегшує цей процес. <...
