Cimmerman (523120), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Оладьеобразные кристаллы обнаруживают структуру двойников, являюшйпсся видом деформации, в результате чего возникает мартенсит в аустеннте с высоким пределом текучести (сильное легирование, низкая мартенситная точка); — в-мартенсит. Эта структурная форма возникает в аустенитных высокомарганцовнстых сталях; имеет вид полос; по сути является скоплением широких дефектов упаковки, отсюда имеет гексагональное строение. Рис. 1.!99 81 6 — 140 Промелсугочное превращение з. Структурообраэование. Самодиффузия желева и диффузия легируиицих элементов с понижением Т (с увеличением ЙТ) уменьшаются. Возможна только диффузия углерода, причем на небольшие расстояния. Таким образом, превращение можно инициировать только с помощью этого процесса; происходит расслоение твердого раствора (аустенита), прн этом частичное обогащение углеродом определенных обьемов стабилизирует аустенит н способствует карбидообраэованию, а частичное обеднение углеродам делает возможным процесс безднффузионного превращения в этих объемах с образованием малоуглеродистого мартен- сита, немедленно распадающегося при температуре превращения на бейнит, б.
схематическое иэображение превращения аустенит-ьбейнит [14) — см рнс. 1.,187. «Ге С у бейнюп~ у По морфологии бейнит подразделяется иа две главные группы: — игольчатый, возникающий как после изотермического преврицения, так н в результате непрерывного охлаждения (рис. 1.188 Х800); — зернистый, возникающий после непрерывного охлаждения (рис.
1.169Х660). Игольчатая структура промежуточного превращения: — нижний бейннт; структура весьиа дисперсная, похожая на мартенсит; схема [5] — на рис, 1.190; — верхний бейнит; структура более грубая с вытянутыми пластинами феррита и параллельнымн им тонкими вытянутыми карбидными прослойками; схема [61 — на рнс 1.191; — в доэвтектондных сталях — феррит Рнс. 1.199. схематическое ивображеиие нижнего бсйиитв (мвргеиснтовокобиой струитурм) Рнс. 1.191. Схематическое нвображевне структурьь верхнего бсйнитв [структуры с вьпвнутыми ила- стнивмн фсрритв и параллельно им вытннутымв карбидными частицами) тлллиил гг Оривитациоииое соответствие Плоскость габитусв Ьторфовогии криствииов Виутреиивв структура Силан ге — С: <О 6%С (111], Массивная, реечная Хаотичное распределение дислокаций Частично двойни- кованная субструктура Двойники (112),„ (225). 0,6 — 1,1% С (111) . У(ПО)„ Смешанная 1,1 — 1,8% С Игольчатая двойникован- ная <110> .
1! <111> (Курдюмова — Заков) !ге — Ы: <0,4% !т'1 Массивная, реечная (111)т Хаотичное распределение дислокаций Частично двойни- кованная суб- структура То же (111). Смешанная 27 — 34% КИ выпм 20'С Игольчатая двойникован- ная То же Двойники (11 Ц .
Ц (110] <211> . Ц <110> (Нншияма) ниже — 70'С, ив(225)т й"е — Кп <0,7% !'т' (111)т Массивная, реечная Курдкаюва — Заков Хаотичное распределение дислокаций с высокой их плотностью Структура двойникованная с различным расстоянием между двойниковыми про- слойками 0,7 — 2,35% И Игольчатая двойниковая Рис. 1.1ет. Пакетный иартеисит. Сталь с э.еа % с. на и Сводные данные по мартенснту (5]— табл, 22, в.
Точки М„Му. Температурное положение мартенситного интервала, ограниченного точками М, и Му, зависит от концент- 5 ации углерода и легирующих элементов. се легирукицне элементы, кроме Со и А1, снижают Ма и Мг, возможна также математическая оценка влияния легирования на М, (Мг) с помощью приближенных эмин. рических уравнений; — мало- и среднелегированные стали (символ элемента — его содержание в процентах по массе): М,=550 — 350— — 40Мп — МСг — 10Мо — 17)т!! — и†— 10Сп+15Со+ЗОА! ( С]; — высоколегированные стали (0,0!в 0,12 ей С; О,З вЂ” 2,6 ой 3!! 0.6 — 5 ~вй Мп 10 — 18% Сг; 6 — 12 ви !ь)г 001 006 1)т).' М, = 41,7(14,6 — Сг) + 61,1 (8 9 — М) + + 33 3 (1,33 — Мп) +28 8 (О 47 — 31)+ 1667 Х Х (О 068 — (С+ Х) ] — 32('С].
Основное влияние на положение мартен- ситного интервала (М., Мг) оказывает углерод в рис. 1.193 для нелегироваиной стали. Прн высоком содержанни углерода и легирующих элементов температурный интервал мартенситного превращения оказывается ниже комнатной температуры. Быстрое охлахсцеине такой стали до комнатной температуры приводит к сохранению аустеннтного состояния (нержавеющие и кислотостойкне стали). т,с РРР 2РР Рас. 1.199 -РРР Р 42 44 йд йд (Р 42 йй дд бо 2Р Родерлгооое угперодо, у. Гоо ногае) Некоторые технические аспекты термической обработки а Стабилизация остаточного аустенита Желательна, например, для мерительных инструментов (сохраняется точность размеров) и для деталей, поднергающихся силь.
ному изнашиванию, в процессе которого происходит переход метастабнльного аустенита в поверхностном слое в мартенснт. Нежелательна, например, для режущего инструмента, так как при этом твердость уменьшается. б. Полностью аустенитная структура при комнатной температуре. Желательна в коррознонностойких, жаропрочных и окалиностойких сталях. в. Технологические процессы термической обработки. При технической реализации многих процессов термической обработки при охлаждении в большинстве случаев получают сочетания различных видов структуры. Превращения только в перлитной промежуточной и мартенситной областях могут быть обособлены лишь при специальном изотермическом протекании процессов структурообрэзования.
Основные факторы, влияющие на превращение аустенита на различных этапах охлаждения (в различных областях): состав, гомогенность по составу; сгрунтура границ зерен; субструктура; распределение дислонаций в объеме, не связанных в субструктуру; плотность свободных дислокаций; напряженное состояние.
1.9.6.4. Превращения в сталях прн отпуске При охлаждении могут возникнуть различные смеси струнтур, в том числе и напряженных (например, мартенсит), что бу. дет определять неоднородные и неоптнмальные свойства. Необходимо повышение тент пературы до различного уровня, ограниченного сверху точкой Аь чтобы можно было реазизовать целесообразное техническое применение сталей (я вообще железных сплавов).
Нагрео до оааоких температур (отвечающих пгрлигной области). Феррит может быть пересьпцен С и И. В этом случае выделения карбидов и нитридов, особенна в малоуглеродистых сталях, имеют техническое значение (старение). В сталях с более высоким содержанием С, в которых имеется значительное количество карбидов, необходим длительный нагрев вблизи точки А, для того, чтобы карбидные пластинки изменили форму и превратились в сферические частицы (см. рис.
1.194). Э!о термодинамически оправданный процесс, так как он сопровождается снижением поверхностной энергии. В конечном Рмс. 1.194. Есрмправаппа псмептпта прп от- пуске става (0190. ЧЧ.1!. ХЮО счете при сильном обособлении карбидов структура может соответствовать вырожденному состоянию (см. выше). В легированных сталях неравномерность в распределении легнрующих элементов может выравниваться при нагреве и выдержке вблизи -А1. Элементы находятся либо в карбидной фазе цементнтного типа, либо образуют специальные карбиды, либо растворены в феррите (в случае некарбндообразующих легирующнх элементов).
Нагрев до умеренных температур (отгорающих промежуточной области). Явления такие же, как и в случае нагрева в перлитной области, но вся структура гораздо тоньше при нагреве -400'С. В легированных сталях — некоторое перераспределение легнрующих элементов. Нагрев мартенсига. При незначительном повышении температуры — образование е-карбида (углерод выходит из тетрагональной решетки). Этот карбид менее стабилен, чем гевС. Дальнейшее понышение температуры принодит к полному выделению С из твердого раствора, образованию стабильного карбида. Тетрагональность полностью исчезает.
Дальнейшее повышение температуры (до -Аг) приводит к коагуляции карбидов. Выше 500'С начинается заметная само- диффузия атомов Ре и благодаря этому уменьшаешя число дислокаций и образуются новые зерна феррита (рекристаллизация от фазового наклеив). При этих температурах начинается формирование специальных карбидов легирующих элементов (до 700 чС). Остаточный аусгенит. При нагревании остаточный аустенит распадается; приэтом возможны следующие случаи: а. Малые количества; образуется мартенсит, который распадается с образова- Эо О Ю О о ~Р о о Ю о о о д Ф СО СЧ пнем карбида (стабильного нлн.метастабнльного — зависит от температуры нагрева).