Превращения при отпуске закаленной стали
Превращения рассматриваются на примере закаленной стали У8 со структурой М(тетрагональный) + Аост.
1. Особенности исходной структуры после закалки а) пересыщенность a-твердого раствора; б) высокая степень искаженности решетки, большая плотность дислокаций; в) наличие метастабильного остаточного А. ВЫВОД: Структура закаленной стали неустойчива, с течением времени развиваются самопроизвольные процессы. 2.Необходимость и цели отпуска 1) перевести сталь в более устойчивое состояние, предотвратить самопроизвольное неконтролируемое изменение размеров и свойств изделия; 2) снять высокие закалочные напряжения, уменьшить хрупкость; 3) обеспечить требуемый комплекс свойств в зависимости от условий работы. Примеры: 1) изделие работает на износ, требуется износостойкость: обеспечивается высокой твердостью =>закалка+низкий отпуск; 2) изделие работает в условиях ударных нагрузок, требуется высокая ударная вязкость =>закалка+высокий отпуск(улучшение); 3) достаточная прочность и пластичность =>закалка+средний отпуск. 3. Определение отпуска Отпуск- нагрев закаленной стали до температур ниже Ас1, выдержка и охлаждение с любой скоростью. 4. Главные процессы при отпуске 4.1 Распад пересыщенного твердого раствора (карбидная реакция) Элементарные процессы: 1) стадия предвыделения - перераспределение атомов С диффузионным путем, образование скоплений атомов С (сегрегации углерода),образование обедненных участков твердого раствора. Это происходит без видимых изменений под микроскопом. 2) выделение промежуточных метастабильных карбидных фаз: e, χ - карбидов и Fe3С-цементита; 3) выделение стабильного цементита Fe 3 С (θ- фаза); 4) коагуляция цементитных частиц (укрупнение). 4.2Распад аустенита остаточного 4.3Возврат и рекристаллизация a-фазы Уменьшение плотности дислокаций, степени искаженности решетки, т.е. структура приходит в равновесное состояние. 5. Четыре стадии отпуска Дилатометрическая кривая Dl=f(t)
До 100°С никаких превращений не происходит, при дальнейшем нагреве выделяются 4 стадии. Исходная структура: Мзак.(тетрагональный) + Аост.
Таблица 1 – Превращения при отпуске и структура отпущенной стали
I стадия: 100-200°С Превращение происходит в условиях малой скорости диффузии атомов С. Насильственно задержанный избыток С стремится выделиться из МТ, по границам игл М и блоков мозаики образуются скопления атомов С (сегрегации) за счет обеднения соседних участков a-фазы М становится неоднородным по углероду, степень его тетрагональности уменьшается. Скопления атомов углерода образуют e - карбид, пока не обособленный поверхностью раздела от a - фазы (когерентно связанной с М) e - карбид имеет другую формулу (Fe2,6С) и другой тип кристаллической решетки ( ГПУ) в отличие от Fe3С. Совокупность неоднородного низкоуглеродистого М с почти кубической решеткой и мельчайших частичек e - карбида, когерентно связанных с a - решеткой, называется мартенситом отпуска (отпущенным мартенситом).
II стадия: 200-300°С Аост. (g - решетка) превращается в М отпуска (a - решетка), а Мотпущенный еще больше обедняется углеродом.
III стадия: 300-400°С Мельчайшие частички e-карбида растворяются, выделяются более крупные и устойчивые частицы цементита. В результате Мотп.окончательно выделяет весь избыток углерода и превращается в феррит. Снимается значительная часть внутренних напряжений и искажений решетки. За счет этого на дилатометрической кривой на третьей стадии наблюдается крутое падение Dl (сжатие образца). В результате получена высокодисперсная Ф-Ц смесь - троостит отпуска.
IV стадия: 400-700°С Происходит коагуляция (укрупнение) частиц Ц и окончательное снятие напряжений, резкое уменьшение степени дефектности решетки, уменьшение плотности дислокаций -рекристаллизация ферритной матрицы. Рекристаллизация - замена дефектной решетки более правильной, совершенной решеткой той же фазы. Сущность процессов отпуска:распад пересыщенного твердого раствора и остаточного А и образование Ф-Ц смеси в пределе (и подготовительные процессы к этому процессу)!!!
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1261)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |