Заэвтектоидная сталь это

Заэвтектоидная сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Заэвтектоидные стали под закалку нагревают несколько выше Лсх. При таком нагреве образуется аустенит при сохранении некоторого количества вторичного цементита. Верхний предел температуры закалки для большинства заэвтектоидных сталей ограничивают, так как чрезмерное повышение температуры выше Ас связано с пересыщением аустенита углеродом, большим количеством остаточного аустенита, со снижением прочности.  [2]

Оптимальные температуры нагрева под закалку доэвтектоидных и заэвтектоидных ( а, а также высоколегированных ледебуритных сталей ( б.  [3]

Заэвтектоидные стали подвергают неполной закалке.  [4]

Заэвтектоидные стали, как и доэвтектоидные, отличаются низким сопротивлением электрохимической коррозии, а по технологическим свойствам уступают доэвтектоидным сталям. Поэтому применение заэвтектоидных сталей для изготовления деталей, работающих в условиях гидроэрозии, весьма ограничено.  [6]

Заэвтектоидные стали, в отличие от доэвтектоидных, подвергают неполной закалке. Это объясняется тем, что избыточная фаза заэвтектоидных сталей ( цементит) обладает высокой твердостью, и наличие дисперсных включений цементита повышает износостойкость стали.  [7]

Заэвтектоидная сталь при нагреве выше нижней критической точки AI состоит из перлита и цементита. При быстром охлаждении аустенит превращается в мартенсит, а цементит остается без изменений.  [8]

Заэвтектоидные стали под закалку нагревают несколько выше Лсх. При таком нагреве образуется аустенит при сохранении некоторого количества вторичного цементита. Верхний предел температуры закалки для большинства заэвтектоидных сталей ограничивают, так как чрезмерное повышение температуры выше Асг связано с пересыщением аустенита углеродом, большим количеством остаточного аустенита, со снижением прочности.  [10]

Заэвтектоидная сталь, содержащая углерода более 0 8 %, в твердом состоянии также имеет две критические точки. Верхняя критическая точка ( 1) соответствует началу образования вторичного цементита вследствие уменьшения предела насыщения, нижняя - образованию перлита. На рис. 39 показано изменение свойств стали в зависимости от содержания углерода.  [12]

Заэвтектоидная сталь состоит из перлита ( смесь феррита и цементита) и вторичного цементита. То же наблюдается и у чугунов. Это очень важно для понимания общности и различия микроструктур железоуглеродистых сплавов и зависимости свойств сплавов от микроструктуры.  [13]

Заэвтектоидные стали этой группы почти не различаются по основным свойствам. Стали 13Х и ХВ5 имеют в закаленном и низкоотпущенном состоянии ( при 100 - 120 С) большую твердость ( HRC; 37 - 68) и износостойкость, благодаря чему их применяют для чистовой обработки твердых материалов.  [14]

Заэвтектоидные стали ( рис. 41, д), содержащие от 0 8 % до 2 % С, состоят из перлита и вторичного цементита. При медленном охлаждении вторичный цементит кристаллизуется по границам зерен аустенита, образуя твердую и хрупкую оболочку в виде сетки. Выделение вторичного цементита в виде сетки и цементита в виде пластинок нежелательно, так как сталь с такой структурой обладает повышенной хрупкостью. Поэтому стремятся получить цементит в виде зерен.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Доэвтектоидные стали

Микроструктура доэвтектоидных сталей (до 0,8%С) со­стоит из феррита и перлита (Рис. 3). По мере увеличения содержания углерода в стали количество перлита возраста­ет, а феррита уменьшается. Поэтому по микроструктуре доэвтектойдной стали можно ориентировочно определить содержания в ней углерода. Для этого необходимо опреде­лить площадь в процентах, занимаемую ферритом и пер­литом.

В связи с малой растворимостью углерода в феррите, практически можно допустить, что весь углерод в доэвтек­тойдной стали находится в перлите. Отсюда, содержание углерода "C" стали можно определить по формуле:

где: Р – площадь занимаемая перлитом, %.

0.8 - содержание углерода в перлите, %.

Например, предположим, что 40% всей площади мик­рошлифа, видимой под микроскопом, занято ферритом, а 60% - перлитом. Такая сталь содержит углерода:

Эвтектоидные стали

В эвтектоидных сталях содержится 0,8%С. В отожжен­ном состоянии имеют однородную перлитную структуру (рис. 4). Первичная кристаллизация этих сталей закапчива­ется образованием аустенита и выше критической точки А₁ (727°С) эвтектоидные стали полностью состоят из аусте­нита.

АУСТЕНИТ - твердый раствор внедрения углерода в гамма-железе. Кристаллическая решетка – ГЦК - кубиче­ская гранецентрированная. Предельная растворимость уг­лерода в аустените равна 2.14% (при 1147°С). Аустенит парамагнитен.

Заэвтектоидные стали

Стали, содержащие углерода от 0,8 до 2,14%, называют­ся заэвтектоидными. Их структура состоит из перлита и вторичного цементита (рис. 6). Вторичный цементит выде­ляется из аустенита при охлаждении стали от линии ES до линии PSK (727°С) вследствие уменьшения растворимости углерода в аустените с понижением температуры.

Вторичный цементит может располагаться в виде свет­лой (при обычном травлении) сетки вокруг перлитных зе­рен или в виде отдельных включений в зависимости от ус­ловий нагрева и охлаждения. При перегреве выше критической точки А₃ в процессе отжига и последующем медленном охлаждении вторичный цементит выделяется в ви­де сетки по границам зерен. Чем больше углерода в заэвтектоидной стали, тем более толстой получается цементитная сетка. При незначительном перегреве выше А₁ и несколько ускоренном охлаждении после выдержки образуется зер­нистый цементит.

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

Лабораторная работа №4 структура чугунов

Цель работы: ознакомится с микроструктурой белых и графитных чугунов.

Общие сведения

Сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14% С называется ЧУГУНОМ.

Однако, строго говоря, чугун является многокомпонентным сплавом: в промышленных марках содержится Si, Mn, P, S.

В небольших количествах может присутствовать Cr, Ni, Cu, которые попадаю из руды. Соответственно диаграмма состояния сплавов «железо-углерод» только в первом приближении описывает поведение сплавов, которые относят к чугунам. Вместе с тем, изучение бинарной системы, рассмотрение вопроса в целом, позволяет получить необходимые и наиболее ценные сведения по характеру важнейших структкрно-фазовых изменений, протекающих в чугунах.

Рассматривая область чугунов в диаграмме, следует подчеркнуть, что по сравнению с областью сталей она отличается большей сложностью. Это связано с возможностью выделения углерода в двух формах: связанном (Fe₃C) и свободном (графит) виде. Соответственно отличают метастабильную («Fe-Fe₃C» сплошные линии на рис. 1) и стабильную («Fe-C – пунктирные линии») диаграммы состояния сплавов «железо-углерод».

Решающее влияние на форму выделения углерода оказывают условия кристаллизации (главным образом, скорость охлаждения в зоне первичной кристаллизации) и химический состав чугунов. При малых скоростях кристаллизации (до 10 К/мин) углерод из жидкой фазы выделяется в свободном состоянии (графит), при больших скоростях процесс протекает с выделением углерода в связанном состоянии (цементит). Перегрев чугуна, способствуя растворению твердых частичек (тугоплавкие примеси), являющихся обычно зародышами графита, приводит к образованию метастабильной структуры. Повышение содержания углерода в чугунах увеличивает вероятность и образования графита. Однако снижение углерода отрицательно сказывается на жидкотекучести. Стимулирует процесс графитизации такие элементы, как Si, Ni, Cu (особенно Si). Отбеливающими элементами, препятствующими процессу графитизации, являются S, Mn, Cr и др. поэтому на степень графитизации чугуна регулируется изменением количественного отношения кремния и марганца. Введение в чугун малых добавок Mg, Ca, Al и других элементов, образующие тугоплавкие окиси, на поверхности которых адсорбируются атомы углерода, облегчает образование графита. Такие добавки, изменяющие химический состав чугуна, но влияющие на процесс кристаллизации, называются МОДИФИКАТОРАМИ.

Таким образом, в зависимости от кристаллизации и химического состава, углерод в чугунах может находиться в связанном (цементит) или свободном (графит) состоянии. Соответственно чугуны делятся на две большие группы: БЕЛЫЕ и ГРАФИТНЫЕ.

Краткое изложение фазовых превращений стали

В данной статье дается краткое изложение фазовых превращений при затвердевании и охлаждении стали.

• 1 ВВЕДЕНИЕ
• 2 Отверстие
• 3 Фазовые преобразования в утвержденном состоянии
  • 3.1 Гиперэктоидные стали
  • 3.2 Гипоэктоидные стали
  • 3,3 Eutectoid Steels

. подробно объяснялись микроструктурные изменения сталей при охлаждении. Поскольку эти превращения очень сложны, в этой обобщающей статье дается краткий обзор микроструктурных превращений. Более подробную информацию можно найти в статье Фазовые превращения сталей в затвердевшем состоянии (метастабильная система).

Затвердевание

Фактический процесс затвердевания в сталях происходит независимо от содержания углерода, как и в твердом растворе сплава. На фазовой диаграмме это показано в виде типичной линзообразной области между линией ликвидуса и линией солидуса. Углерод полностью растворяется в гранецентрированной кубической решетке γ-железа сразу после затвердевания. Этот твердый раствор гранецентрированного кубического железа и встроенного в него углерода называется аустенит.

В затвердевшем состоянии диаграмма состояния железо-углерод показывает типичную горизонтальную букву «К» кристаллической смеси, в которой соответствующие компоненты нерастворимы друг в друге. Обратите внимание, что углерод в железе практически нерастворим при комнатной температуре. Поэтому фазовые превращения, которые претерпевает сталь в процессе дальнейшего охлаждения, можно рассматривать по аналогии со сплавом из смеси кристаллов. Однако фазовые превращения происходят уже в застывшем состоянии!

Фазовые превращения в затвердевшем состоянии

Заэвтектоидные стали

В заэвтектоидных сталях с содержанием углерода более 0,8 % углерод в виде цементита осаждается на границах зерен при достижении предела растворимости (зернограничный цементит). Это приводит к обеднению углеродом оставшегося аустенита. В конечном итоге истощение продолжается до тех пор, пока остаточный аустенит не достигает эвтектоидного состава с содержанием углерода 0,8 % при 723°C.

Теперь при постоянной температуре 723 °C гранецентрированный кубический аустенит начинает полностью преобразовываться в объемноцентрированную кубическую ферритную структуру. Однако углерод больше не может растворяться в решетке феррита. Поэтому углерод осаждается непосредственно из феррита в виде пластинок цементита. Эта смесь эвтектоидной фазы ферритных зерен с внедренными в нее цементитными ламелями также известна как перлит .

Микроструктура заэвтектоидной стали при комнатной температуре состоит из предварительно осажденного зернограничного цементита и образовавшегося перлита.

Доэвтектоидные стали

Для доэвтектоидных сталей с содержанием углерода менее 0,8 % феррит выделяется из решетки аустенита при падении температуры ниже линии γ-α-превращения, как на грани -центрированный кубический аустенит начинает трансформироваться в объемно-центрированный кубический феррит.

Углерод, который больше не может растворяться в образовавшейся решетке феррита, диффундирует в окружающую решетку аустенита, так как он все еще может поглощать углерод (недосыщенное состояние). Это приводит к накоплению углерода в оставшемся аустените. В конечном итоге обогащение продолжается до тех пор, пока остаточный аустенит не достигнет эвтектоидного состава с содержанием углерода 0,8 % при 723 °C.

Теперь остаточный аустенит снова превращается в перлит. Обратите внимание, что образование перлита всегда одинаково, независимо от содержания углерода в стали.

Таким образом, при комнатной температуре микроструктура доэвтектоидной стали состоит из ранее отделенных зерен феррита и образовавшегося перлита.

Эвтектоидные стали

В эвтектоидной стали с ровно 0,8 % углерода аустенит с самого начала имеет эвтектоидный состав. Таким образом, перлит будет образовываться непосредственно из аустенита без процессов выделения.

Микроструктура эвтектоидной стали состоит только из зерен перлита при комнатной температуре.

Обратите внимание, что микроструктура стали всегда состоит из двух фаз феррита и цементита, независимо от того, является ли сталь доэвтектоидной (гипоперлитной) или заэвтектоидной (гиперперлитной) сталью. Это как раз и есть характеристика метастабильной системы.

Определение долей микроструктуры перлита и феррита объясняется в статье Определение долей микроструктуры и фаз.

материалы -