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

Влияние легирующих элементов:

Легирующие элементы, расширяющие  - область (марганец, никель и др.), смещают линии PSK, GS и SE диаграммы Fe - Fe3C в сторону более низких температур, а легирующие элементы, расширяющие -область (хром, молибден, вольфрам, кремний, титан и др.), наоборот, смещают эти линии в сторону более высоких температур.

1. Хром растворяется в феррите и цементите, оказывая благоприятное влияние на механические свойства стали. Понижает точку Aс₃ и повышает точку Aс₁, сужает  -область, препятствует росту зерна, резко увеличивает прокаливаемость, уменьшает V_кр, понижает точку М_Н, увеличивает А_ост.

2. Никель образует твердые растворы внутри легированных сталей, повышается прочность стали, ее устойчивость к высоким температурам (никель – сильный аустенизатор).

3. Марганец способствует повышению твердости и прочности, обеспечивает высокую вязкость сталей, но он делает структуру стали чувствительной к перегреву, поэтому для измельчения зерна вместе с марганцем вводят карбидообразующие элементы.

4. Кремний – некарбидообразующий эле­мент, количество которого ограничи­вают 2%. Кремний сильно повышает предел текучести, несколько затрудняет разупрочнение стали при отпуске; сни­жает вязкость и повышает порог хлад­ноломкости при содержании свыше

1. %.

1. Молибден способен обеспечивать дополнительное термическое упрочнение в ходе отпуска закаленных сталей. Он повышает сопротивление сталей ползучести низколегированных при высоких температурах. Добавки молибдена способствуют измельчению зерна сталей, повышают упрочняемость сталей термической обработкой, увеличивают усталостную прочность сталей. Легированные стали с содержанием молибдена 0,20-0,40 % или такое же количество ванадия замедляют возникновение отпускной хрупкости, но не устраняют ее полностью. Молибден повышает коррозионную стойкость сталей и поэтому широко применяется в высоколегированных ферритных нержавеющих сталях и в хромоникелевых аустенитных нержавеющих сталях. Высокое содержание молибдена снижает склонность нержавеющей стали к точечной (питтинговой) коррозии. Молибден оказывает очень сильное упрочнение твердого раствора аустенитных сталей, которые применяются при повышенных температурах.

Достоинства и недостатки стали 30ХН2МА:

Хромоникелевые и хромоникельмолибденовые стали (20ХН3А, 40ХН, 30ХН2МА, 38Х2Н2М и др.) являются наиболее качественными, их применяют для изготовления самых ответственных и крупных изделий (сечением 100-1000мм). Уникальные свойства этих сталей достигаются вследствие их чрезвычайно высокой прокаливаемости и наибольшей вязкости. Высокая вязкость сталей, в том числе и при отрицательных температурах, обусловлена влиянием никеля на параметры, характеризующие склонность к хрупкому и вязкому разрушению. Один из немногих недостатков хромоникелевых сталей – склонность к обратимой отпускной хрупкости. Добавки молибдена и вольфрама в значительной степени ослабляют эту склонность.

Список литературы:

1. Материаловедение и Технология конструкционных материалов. Учебник для студентов высших учебных заведений /Арзамасов В.Б., Волчков А.Н., Головин В.А., Кузнецов В.А.. Смирнова Э.Е., Черепахин А.А., Шпунькин Н.Ф., под редакцией Арзамасова В.Б. и Черепахина А.А. – М., Издательский центр «Академия», 2007, 446 с.

2. Марочник сталей и сплавов, 2-изд., доп. и испр. А.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.В. Каширский и др. Под общей ред.

А.С. Зубченко – М.: Машиностроение, 2003. 784 с.: илл.

1. Марочник сталей и сплавов / В. Г. Сорокин, А. В. Волосникова, С. А. Вяткин и др.; Под общ. ред. В. Г. Сорокина. — М.: Машиностроение, 1989. — 640 с.