И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 82
Текст из файла (страница 82)
эвтектоидной, менее 0,8'/» С-доэвтектондной н более 0,8% С заэвтектоидной. Структура доэвтектоидной стали в равновесном состоянии 258 134 ЖЕЛЕЗА состоит из участков феррита и перлита, эвтектоидной-из участков перлнта, заэвтектоидиой-из участков перлнта и вторичного цементита в виде сетки или мелких глобул. С повышением содержания углерода в стали до 0,9' ее твердость и прочность возрастают, при дальнейшем увеличении содержания углерода прочность снижается, твердость же продолжает расти. Для улучшения мех. св-в стали ее подвергают термич. и химико-термич.
обработке, а в нек-рых случаях — сочетанию пластич. и термич. обработки (термомех. обработке), Выбор условий термич, обработки проводится с помощью диаграмм изотермич. превращения переохлаждеиного аустенита, к-рые строятся для каждой конкретной стали и характеризуют время н характер распада переохлажденного аустенита в зависимости от т-ры переохлаждения. Критич, точки й, для сталей с любым содержанием углерода находятся на линии РБК диаграммы Ре — С и соответствуют превращению перлнта в аустенит и обратно, критич. точки А соответствуют завершению превращения феррита в аустенит для доэвтектондиой сталя, точки Ас иа линии 5Е-завершению превращения вторичного йемеитита в аустенит для заэвтектоидиой стали. Оси.
виды термич. обработки стали -отжиг, нормализация, закалка, отпуск. Отжиг подразделяется на от:киг 1 и П рода. Отжиг 1 рода не связан с фазовыми перекристаллизапиями стали и проводится в аустенитном состоянии при высоких т-рах и длит. выдержках, необходимых для выравнивания концентрационных неоднородностей, разл. Рода лнкваций (диффузионный отягнг), нли при т-рах несколько ниже критич. точки А г -для протекания процесса рекристаллизации и снятия наклепа после холодной пластич. деформации (рекристаллнзациоиный отжиг), Отжиг П рода заключается в нагреве стали выше критич, точек, т.е.
пере- кристаллизации, выдержке, медленном охлаждении с выдержкой в процессе охлаждения при 650 — 680'С для сферодизации пластинчатого цементита с послед. охлаждением до комнатной т-ры. Такой отжиг приводит сталь в равновесное состояние, смягчает ее, улучшает обрабатываемость резанием. Нормализация заключается в нагреве стали до однофазного аустенитиого состояния, вылержке и охлаждении на воздухе. При нормализации достигается измельченне структуры, повышение сопротивления стали хрупкому разрушению, улучшение ее мех. обрабатываемости. Закалка доэвтектоидной стали заключается в нагреве сплава до однофазного аустенитиого состояния; заэвтекгоилной -в нагреве до двухфазного состояния (аустенит + вторичный цементит) с выдержкой до прогрева и быстрым охлаждением в воде или масле.
Закалка проводится с целью придания стали высокой твердости и прочности, что связано с образованием в стали мартенсита, представляющего собой пересышеиный твердый р-р С в а-Ре. При закалке в стали возникают большие внутр. напряжения, повышается ее прочность и твердость. После закалки для повышения вязкости н пластичности стали, снижения внутр. напряжений и твердости применяют отпуск стали, заключающийся в нагреве до т-ры ниже критич. точки А,, выдержке при этой т-ре с послед.
охлаждением с заданной скоростью. При отпуске происходит распад мартенснта, остаточного аустенита, выделение и коагуляция карбидов, К отпуску прибегают для достижения необходимого комплекса мех. св-в, гл. обр. наилучшего сочетания прочности н пластичности, а также для устранения внутр. напражений, возникающих при закалке.
Совмещение закалки стали с высоким отпуском, применяемое для конструкционных сталей, наз. улучшением; при этом достигается оптим. сочетание прочности и вязкости стали. Для повышения твердости н износостойкости поверхностного слоя стальных изделий, увеличения контактной выносливости их подвергают нек-рым видам химико-термич. обработки-поверхностному насыщению стали углеродом (цементация), азотом (азотирование), бором (борирование), хромом (хромирование) и др. элементами, с послед.
закалкой и отпуском. 259 Термомех. обработку стали применяют для повышения ее тверлости и прочности при сохранении достаточно высокой пластичности и ударной вязкости. Различают высоко- и низкотемпературную обработки, Прн высокотемпературной обработке пластич. деформацию проводят в аустенитном состоянии с послед. закалкой; при ннзкотемпературной- сталь нагревают до аустеннтного состояния, охлаждают до т-р, ниже т-р повыш, устойчивости переохла пленного аусте- нита, проводят пластич, деформацию н быстрое охлажде- ние. При термомех.
обработке обычно происходит нзмель- чение структуры сплава (зерна, мартенсита, карбидов). В зависимости от содержания С и легирующих элементов стали разделяют на углеродистые и легированные. В угле- родистых сталях кроме углерода обычно содержится до 0,750 Мп, 037ь В), 004ь В и 0035 Р. Легированные стали по хим. составу разделяют на низколегированные с общим содержанием легируюших элементов до 2,5ь , сред- нелегнрованные-от 2,5 до 1О' и высоколегированные- выше !0' . По отношению к углероду легирующие элементы в Ж.с. можно разделить на элементы, не образующие карбидов (ХЬ В1, Со, А) и Сц), и карбидообразуюшие элементы (Сг, Мп, %, Мо, Ч, Т1, ХЬ, Та и дг).
По степени возрастающего сродства к углероду легирующие элементы располагаются в ряд: Мп < Сг < % < Мо < Та < Ч < Хг < Т( < ХЬ. В сталях мо- гут образовываться как простые, так н сложные карби- ды этих элементов, напр. Ре,%,С, %С, %зС, Мо,С, (Ре, Сг, Мо) СеСг,Сз. В зависимости от оси. легируюшего элемента различают хромистые, кремнистые, марганцовнстые, никелевые, хро- моникелевые, молибденовые и вольфрамовые стали. По структуре, полученной при охлаждении на воздухе из аустенитного состояния, различают стали перлитного, мар- тенситного, аустенитного, ферритного и ледебуритного классов, К перлнтному классу относят углеродистые и малолегир. стали, к остальным-легированные.
Легир. стали маркируются обычно буквенно-цифровыми обозначениями. Легирующие элементы обозначают русски- ми заглавными буквамн: Мп — Г; Б1-С; Сг — Х; йй — Н; %-В; Ч-Ф; Т) — Т; Мо-М; Со-К; А! — Ю; Сп-Д; В-Р; ХЬ-Б; Р— П; перед буквами дается содержание углерода; если содер:канне углерода равно 1,0' , цифра в марке не ста- вится. При содержании легирующего элемента > 1,5' пос- ле заглавной буквы соответствуннцего элемента указывают его содержание в целых пропентах.
В нек-рых случаях перед маркой легир, сталей буквами указывают области их при- менения. Различают стали общего назначения, автоматные, кон- струкционные (углеродистые и легированные), инстру- ментальные (углеродистые и легированные), быстроре- жущне и др. Стали общего назначения относятся к доэвтектоидным углеродистым сталям, Используются без термич.
обработки или после нормализапни и закалки. Автоматные стали содержат повыш. кол-во фосфора (<0,)ч ), характеризуются хорошей мех. обрабатываемостью и повыш, хрупкостью. Хорошо обрабатываются резанием; применяются для изготовления деталей, работающих при невыеокой ударной нагрузке н малых коэф. трения. Конструкционные углеродистые стали применяют без термообработкн нли после нормализации и улучшения для изготовления деталей, не испытывающих болылнх нагрузок.
Конструкционные легир, стали подразделяют на цементи- руемые н улучшаемые. Первые подвергают цементации- на- сыщению с поверхности углеродом с послед. полной за- калкой н низким отпуском, вторые-улучшению (закалке и высокому отпуску). Пружинно-рессорные стали, легирован- ные 51, обладают высоким пределом упругости (предел пропорциональности !500 МПа); их термич. обработка- закалка и средний отпуск, Инструментальные углеродистые и легир, стали пред- назначены для изготовления режущих, измерительных и штамповых инструментов, обладающих высокой твер- 2бО ЖЕЛЕЗА 135 Табл.
1 СТ(ЛАВЫ ЖЕЛЕЗА СО СПЕЦИАЛЬНЫМИ ОЮЙСП)АМИ Солсриапвс алсмсатов, % по мами Сплав А! Сн з~ Мп ш С Лр. алеман п Со Сплав» с малым тспловым расшарснасм О 0.3 0,25 О,З О,З 6,5 о,з 0,4 0,1 о,з о.з Сплавы с п о от о вв им м м о пулом у и ру тост» о,з о,ау М а т ни то т вар ам с с планы 0.05 0,11 О.оз о,оз 0 0,5 ол 0 55 4 6 Инаар Супсрнивар Ппа тимов 54.5 26.0 Ю Зс сьу Ы 5(0.022 Рб(02) Элннмр Хромастыс стали аЕ*а Альан Альннао И(5), Мо(1,2) т~(0,2 0,1) Т~(0,2 8,01 мщо,в 1,1) 10,8 П,О З,О 8,2 6,8 ').2 1.3 1.2 24 28 14,0 !4,5 12 15.5 М.5 15.5 23,5 26.0 2,5 0,0 2 4,5 5,2 5.6 М ау н н то Маппыо Ал снес(ь СЗ(0005 008) 0.4 О.О м а г в но с плазм Траисформатар- нас салль 0,002 о,оз 2,8 4.3 0,02 О,О) О,! Нсматнвтвыс аустснатныа стали 3 5 0,4 0,6 20 24 Сталь Сплавы с амсоаам 5.5 5,5 Г лавы с тапанным тлсатросспротлвлснисм 1 7 0,7 соте тсрмнт расшнрснн» од 0,02 12.0 15,0 ясаров о,оз 5(0,02) р(оай 17 18 28 У) Кавср 262 261 дестью, нзносостойкос(ью, достаточной ударной вязкостью, прочностью, теплостойкостью.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
