Cimmerman (523120), страница 26
Текст из файла (страница 26)
б. Большее количество; претерпевает фазовое превращение в промежуточной областц в Большое количество. прн высокой концентрация С в остаточном аустеннте; образуются легированные карбиды. Схематическое изображение процессов превращений, происходящих прн нагревания до температур ниже точкн превращепня (б), — см.
рнс. 1.195. Исходя нз сказанного, можно различать четыре ступени отпуска: — первая ступень: 100 †1 С; образование в-карбида; — втораяступенгс 150 — 325'С; распадостаточного аустеннта; легнрующне элементы сдвигают эту ступень к более высоким температурам; †трет ступень: 325 †400 'С; однофазный распад, перестройка е-карбида, абразованне стабильного карбида; — четвертая ступень: >400'С; образованне специальных карбидов н тонкой феррнто-карбидной смеси (троостнт нлн сорбнт отпуска). Некоторыэ технические аспекты а. Струнтура закаленной стали в общем случае состоит нз мартенснта, бейннта, остаточного аустеннта. В процессе отпуска аронсходнт святке напряжений. б. Наблюдается увеличение твердости после 1-й ступени отпуска; в высоколегированных сталях — после 4-й ступени отпуска; явление обуслонлено днсперснонным гверденнем в результате выделення карбидов.
в. Увелнченне вязкости наблюдается после улучшення, предусматрнвающего закалку н высокий отпуск (4-я ступень). Прн этом твердость н прочность имеют умеренные значения. г. Смягчающий отжиг; для феррнто-перлнтных сталей; нагрев вблизи точки Аь д. Старение (см. 1.7.3.1). е. Днсперснонное тверденне (см. 1.7.3.3). Образование аустенита при нагреве.
Места преимущественного образования — на границе раздела фаз феррит — цементнт. В феррнто-перлнтной структуре превращение в аустеннт пронсходнт сначала в перлнтных объемах. В грубопластннчатом перлите не только образование, но н рост аустеннта может проходить по поверхности раздела карбид — феррит, До полного образовання гомогенного лустеннта во всем объеме, на каждом этапе превращения по мере повышения температуры в аустеннте могут оставаться не- растворенные фазы Существует связь между размером образующихся аустеннтных зерен н а) исходным размером зерна; б) характером нсходной структуры; в) скоростью нагрева; г) температурой аустеннтнзацнн; д) характером плавки (степень раскнслення, налнчне неметаллнческнх включений н т.
д.). С увеличением скорости нагрева интервал превращений Ф+П- А сдвигается к более высоким температурам. Для оценки этого имеются соответствующие эмпнрнческне уравнення. С ростом температурного интервала промежуток времени, необходимый для завершения превращения, стано. антея меньше, С увеличением содержания С вначале превращение ускоряется, а затем прн высоком содержанки С опять замедляется, Добавки легнрующнх элементов оказывают различное влияние (Н1, Мп— ускоряют) .
Ход превращения феррнто-карбидной структуры в аустеннт (особенно в случае легнровання стали карбндообразующнм элементом) происходит в трн этапа: 1) образование аустеннта во всем обьеме; 2) растворение карбида; 3) гомогеннзацня аустеннта. 1.1а возвРАт, полигонизАция, РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ И РОСТ ЗЕРЕН С увелнченнем степени пластической деформации происходит увеличение плотности дефектов решетки, образующих высокоэнергетнческне конфигурации. Прн этом возникает повьииенная метастабнльносгь структуры.
С увеличением температуры нагрева хо. лоднодеформнрованного металла происходят структурные изменения н соответствующие нм изменения свойств. 1ЛОЛа. Возврат Процесс возврата заключается во взаимодействии точечных дефектов с днслокацнямн. Ход процесса можно проследить, например, измеряя электросопйстнвленне нлн ширину рентгеновских линий, нлн накопленную энергию деформации. Процессы возврата, таким образом, могут наблюдаться прн умеренном нагреве после холодной деформации, облучения частнцамн высоких энергий„ закалки с высоких температур. В результате возврата происходит незначительное изменение плотностн дислокаций (обусловленное взаимодействием последннх со стекающими к ннм вакансиями), падают деформацнонное упрочненне, шнрнна рентгеновскнх лнннй, накопленная энергия деформации.
$ЛОЛб. Полигонизация Полнгоннзацня (рнс. 1.196) происходит прн более высоком нагреве, чем возврат. Дислокации перестраиваются в уравновешенные конфигурации за счет термически актнвнрованного переползания. Энергетически выгоднымн конфигурациями, например, являются малоуглоаые границы в формнрующейся субструктуре полнгоннаацнн. 85 Ряс. 1.196 попягопяьчцпя 1!311 а — рпспрчлекеяяе пяеяо- кацнй в яеформяроппяяом крястаяле: б — по- лягояячопавямй крястш«л $Л0.2.
Рекрисйаллизация Различают: а) первичную рекрнсталлиэацию! б) рост зерна после первичной рекрнсталлизации (неравномерный рост различных зерен в вторичная рекристаллизация и нормальный рост верен — собирательная рекристаллнаацня); в) контролируемый напряжениями рост зерен.
Нврвичкая рвкристаллшуации Рекристаллизация — это процесс возникновения и движения нлн толька движения больше- угловых границ зерен. Первичная рекристаллиэацня после холодной деформации реализуется при нагрене да температур, несколько превышающих порог рекристаллизацнн, который для чистых металлов Тр о 0,4 Т. (где Т, — температура плавления). Оомовныв процессы, протекающие при первичной рвкриогаллиэации. Плотность дислокаций и накопленная энергия деформации сильно уменьшаются в результате первичной рекристаллизации. Изменяются механические свойства (например, уменьшаются твердость, прочность). Зародышами при первичной рекристаллизации могут быть: а) либо выросшие на последней стадии полигонизации крупные субзерна, которые уже окаймлены границами с большим углом рззориентнровки (ат других субэерен), — механизм Кана — Бюргерса; б) либо участки исходных большеугловых границ сильнодеформированных верен; по обе стороны данного участка имеется градиент плоткостн дислокаций; участок «выпучивается» в сторону большей плотности дислокаций и начинается его миграция— рекристаллизация — па механизму Бейли— Хирша.
«Зародыши» растут да их встречи. На этом кончается первичная рекристаллизация. Схематическое иэображение образования зародышей рекристаллнзации благодаря коалесценцни субзерен [13), т. е. по механизму Канн.— Бюргерса, — см. рис. 1.197. На этих рисунках движущая сила первичной рекристаллизации Р агчОЬ«, где Р— движущая сила, дин.см-'! Ы вЂ” плотность дислокаций; Ь вЂ” вектор Бюргерса; Π— модуль сдвига„дин.см-', а)ч' — разность в плотности дислокаций; ОЬ' — энергия единицы длины дислокаций, дин.см-'.
При 1«' от 10' до 10ш см-' получается, что Р находится в пределах от 10» до 1О' дин см-х. Некоторые особенности процесса первичной рвкристаллиэации Рекристаллизация в первую очередь начинается в объемах с сильно неоднородной деформацией; вокруг неметаллических включений; вокруг частиц фаз выделений. Образование той нли иной структуры в результате первичной рекрнсталлнзацин зависит от (важнейшие йараметры): степени холодной деформации т), температуры нагрева, времени нагрева Совместное представление возможных зависимостей н связей: ю Увеличение 11 уменьшение температуры рекристаллнзацни уменьшение продолжительности нагрева увеличение прочности в холоднодеформированном состоянии- уменьшение размера зерен и размера субэерен увеличение подвижности границ субзерен уменьшение пути переползания для дислокаций- увеличение числа центров рекристаллизации.
б. Зависимость температуры рекрнсталлнзации от степени деформации — см. рис. 1.198, а. Л~ 1 г 1 ~ чь~ у=соплу б, ф ч Т=оопэу ' Б «,,! чч 3 Крот Р 7= соплу й чъ. ч у=солоу '«мЕ Ряс. !.!99 1 — температура нагрева. соотпччстэующпя крятяческой счопеях яеформпцяя", 2 — темп«у«гуро нагрева, соотпечстпующ«я болъшям степ«ням пеормчцяя; 3 — вчлвчявк перво яо пебюрмпцяя: — порог рекрясталляэпцкп; б — пчпячяпп верка попке п«4юрмчцяк; б — отсу»стеке фяксяруеммх рекркстпкпяэопчкямх об»омов в. Зависимость величины зерна от степени деформацин — см.
рис., 1.198, б. г. Зависимость величины зерна от температуры рекристаллизационного нагрева Т— см. рнс. 1.199, в. Ряс. !.197 88 4РРРРРРнвн* Ъ АРР $ 97 ф ТРР м~ УВР $ ТТР ~~ ВР Й РР о Р Ш ТР ВР ВР ТВ яе(рвдиавив,% Ряс. 1.199. Дяагромма рокрястоляяооцяа мягкой сталя д. Зависимость величины зерна от времени выдержки при нагреве — см. рис.
1.199, г. е. Диаграмма рекристаллизации позволяет связать между собой нзаимное влияние степени деформации и температуры рекристаллизация на размер зерна — см. пространственную диаграмму на рис. 1.199. ж. Факторы, влияющие на протекание процессов рекристаллиэации [30[1 — характер материала (состав; чистота по примесям; строение присутствующих фаз: структура перед деформацией); — условия деформации (степень, температура и скорость деформации; способ деформирования); — условия термической обработки (температура нагрева; время выдержки; скорость нагрева).
з. Температуры рекрисгаллнзации технически чистых металлов после сильной деформации приведены в табл. 23. ТАБЛИЦА тз Т,:Т, 1К1 Метеля ТАБЛИЦА 24 Т кр,оС, яря стеяояя доФор- ц ч,% Матерная ю тэ Электролитическое железо . Технически чистое железо (0,04% С) 450 4Ж 590 510 470 700 2. В случае металлов и сплавов, не претерпевающих фазового превращения, с помощью первичной рекристеллиэации (благодаря образованию новых верен) можно получить желательный размер зерен и во. обще регулировать величину зерна.
3. При горячей пластичесной деформацни процесс перничной рекристаллиэацнн протекает большей частью непосредственно сразу после деформации (температура деформации лежит выше температуры рекристаллиэации). Критическая степень деформации 21ммт. Это наименьшая степень деформации, после которой при нагреве идет полная первичная рекристаллизация; при меньшей деформации имеет место только неполная рекристаллизация. Вследствие малого числа центров появляются весьма крупные рекристаллизованные зерна; желательно для магнитномягких материалов (т1„оя,= 1О % для мягкого железа); во всех случаях для конструкционных сталей нежелательна.
Образование двойников (см. 1.11.1.2). Двойники возникают, когда движущаяся в направлении <111 ) граница зерна попадает на дефект упаковни; тогда при дальнейшем движении границы атомы в решетке располагаются в измененной последовательности застройки (рис. 1.200). Снижение Тр, при увеличении степени холодной деформации [141 иллюстрируется данными табл. 24. Процессы рекристаллизации имеют для техники большое значение: 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
