П-10 (Выбор материала и технологии термической обработки), страница 2

t отпуска, °С

_0,2, МПа

_B, МПа

₅, %

, %

KCU, Дж/м²

HRC_э

Закалка 880-890 °С.

200  

23  

59  

250  

2270  

2380  

28  

27  

58  

300  

2210  

2340  

6  

26  

26  

58  

350  

2020  

2240  

8  

26  

23  

57  

400  

1830  

1990  

8  

38  

37  

52  

450  

1600  

1730  

9  

39  

53  

48  

500  

1400  

1530  

10  

38  

47  

44  

550  

1240  

1380  

10  

38  

60  

40  

Легирующий элемент и его химические соединения

Растворимость в α- и γ- твердых растворах(феррите и аустените),%

Влияние на критические точки, свойства стали и ее структурные составляющие

Кремний

а) Fe₃Si , FeSi , Fe₅Si₃, FeSi₂,

б) SiC в сталях не образуется

в) Si₃N₄

В α-железе растворяется до 15% Si при 1250^оС.С понижением температуры растворимость уменьшается и при 20 ^оС составляет около 5%, Область γ-твердого раствора замкнутая, Максимальная растворимость около 2,5% (при 1170 ^оС)

Повышает точки А_с3 и А_с1. Стали с ферритной структурой, содержащие кремний , относятся к магнитомягким материалам .Практически используются сплавы , содержащие до 4,5%кремния. Кремний повышает температуру рекристаллизации и твердость феррита. Сдвигает точку эвтектоидного превращения к меньшим концентрациям углерода. Способствует графитизации. Повышает прокаливаемость стали и устойчивость против отпуска.

Повышает пределы упругости и пропорциональности , снижает пластичность, повышает критическую температуру хрупкости. Высококремнистые сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, но весьма хрупкие.

Хром

а) FeCr(σ-фаза) образуется при 600-800 ^оС. Ее выделение охрупчивает сталь;

б) Cr₂₃C₆, Cr₇C₃, Cr₃C₂

в) CrN, Cr₂N

Растворимость хрома в α-железе неограниченна. Область γ-твердого раствора замкнута. Максимальная растворимость хрома в γ-Feоколо 12% при 1000 ^оС

Содержание до 7% снижает, а затем повышает точку А_с3. Повышает точку А_с1. Хромистый феррит обладает повышенными прочностными свойсвами, при содержании до 2% Crуменьшает склонность феррита к хрупкому разрушению, смещает максимальную скорость превращения аустенита в перлитной области к более высоким температурам; уменьшает скорость перлитного превращения, уменьшает скорость превращения в промежуточной области и смещает максимум ее к более низким температурам. В случае полного растворения карбидов и, таким образом, значительного насыщения твердого раствора углеродом и хромом мартенситная точка стали существенно снижается и в стали сохраняется много остаточного аустенита. Хромистая сталь обладает повышенной устойчивостью против отпуска (вследствие выделения специальных карбидов и уменьшения скорости рекристаллизации α-фазы). Хром повышает прокаливаемость стали, способствует получению высокой и равномерной твердости; наличие карбидов хрома или карбидов цементитного типа, легированных хромом, обеспечивает стали повышенную износостойкость. При содержании хрома в твердом растворе свыше 12-13% значительно повышается устойчивость стали против коррозии и окисления