Главная  Температура нагрева стали 

1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

никель, увеличивают скорость коагуляции карбидов и коэффициент диффузии углерода в феррите, соответственно ускоряя выделение углерода из а-раствора.

Влияние обоих факторов приводит к тому, что никель практически незначительно увеличивает скорость распада твердого раствора. Марганец, являясь очень слабым карби-дообразователем, незначительно уменьшает скорость коагуляции и коэффициент диффузии углерода в феррите Несколько упрочняя феррит, он оказывает лишь небольшое

350 400 450 500 550 600 650 Температура отпуска, Т

Рис. VII 5 Зависимость относительного сужения от температуры отпуска для закаленных углеродистых сталей

/-15; 2-45; 5 - У7А; 4-У8А; 5 - У10А; 6 - У12А

влияние на повышение устойчивости мартенсита. Более интенсивно в этом отношении действуют сильные карбидообразующие эл-менты - ванадий, молибден, вольфрам и хром. Эти элементы существенно уменьшают скорость коагуляции карбидов и коэффициент диффузии углерода в а-растворе, что и приводит к замедлению процесса распада мартенсита.

Особое положение занимает кремний, слабо тормозящий процесс коагуляции и практически не изменяющий величину коэффициента диффузии, но энергично тормозящий распад мартенсита. Можно предположить, что подобное действие кремния определяется, изменением характера связей в Кристаллической решетке вследствие сильно выраженных металлоидных свойств его. Поэтому в присутствии кремния процесс образования зародышей карбидной фазы, необходимый для протекания распада мартенсита, затрудняется. Возможно также, что влияние кремния связано с тем, что он замедляет процесс самодиффузии железа, необходимый для образования карбида железа.

В процессе отпуска легированной стали в интервале температур, в котором происходит распад мартенсита, и при более высоких температурах параллельно с ростом карбидных частиц происходит перераспределение углерода и легирующих элементов между карбидной фазой и а-твердым раствором. В результате карбиды обогащаются карби-

дообразующими элементами, а а-фаза - некарбидообразующими. Однако суммарное содерйание легирующих элементов в стали остается неиз1енным.

Интенсивность протекания процессов перераспределения определяется температурой отпуска Для каждого легирующего элемента существует определенная температура отпуска, выше которой процессы перераспределения их заметно интенсифицируются. Для марганца эта температура составляет 350, для хрома 450, для вольфрама 550, для молибдена 600° С. Температура начала интенсивного протекания процесса перераспределения для каждого легирующего элемента определяется его диффузионной способностью. Задержка углерода в твердом растворе до более высоких температур связана с присутствием в твердом растворе кар-бидообразующих элементов, обладающих повышенным сродством к углероду.

Таким образом, влияние легирующих элементов на характер изменения свойств стали при отпуске связано с их влиянием на процессы, протекающие в твердом растворе (дробление блоков а-фазы, снятие искажений второго рода кристаллической решетки) и карбидной фазе.

Виды отпуска

& зависимости от требуемых структуры и свойств применяют отпуск деталей машин и инструмента трех видов - низкий, средний и высокий.

Низкий отпуск производят при нагреве до температур 150-250° С. При этом образуется стру1стура отпущенного мартенсита. При низком отпуске практически не изменяется твердость стали, однако увеличивается ее пластичность, снижаются остаточные напряжения, уменьшается склонность стали к хрупкому разрушению. Как правило, низкий отпуск производят после цементации, цианирования и частично поверхностной закалки деталей - шестерен, валов-шестерен, осей, пальцев и др. Низкому отпуску подвергают также мерительный и режущий инструмент из углеродистых и низколегированных сталей. Низкотемпературный отпуск проводят в электропечах с принудительной циркуляцией воздуха, в масляных ваннах и расплавленных солях: 50% NaNOs и 50% KNO3. Жидкие среды обеспечивают быстрый и равномерный нагрев и более точное регулирование температур.

Средний отпуск осуществляют при нагреве стали до температур 300-500° С. После такого отпуска структура стали состоит из тонкой смеси феррита и цементита, имеющего сфероидальную форму. Такую структуру называют троостит отпуска. Средний отпуск (350-400° С) средне- и высокоуглеродистых сталей (0,5-1 % С) обеспечивает высокие предел упругости, предел выносливости и большую релаксационную стойкость. Поэтому этот вид отпуска используют после закалки пружин. Температуру отпуска пружин из углеродистой стали в зависимости от требуемого предела прочности, предела упругости и вязкости обычно принимают равной 350--400°С. Легированные пружин-




4 4/4f 4 4 Qj8 r,0 f,t

0,1 0,2 0,3 0,fy 0,Sr 0,7 0,8 0,9 f,D 1,1

0,9 1,0 1,1




D,f 0,2 0,3 0,4 0,5 0,0, 0,7 0,0 0,9 1,0 f,f

0,1 0,2 0,3 0, 0,0 0,8 0,7 0,8 0,0 1,0 1,1

0,1 0,2 0,3 0, 0,3 0,8 OJ 0,8 0,9 1,0 1,1

Рис. VII 6. Зависимость предела прочности аСа), предела текучести (б), твердости HRC (в), ударной вязкости аСг), относительного удлинения б д) и относительного сужения t) {е) от содержания углерода в стали после закалки и отпуска при различных температурах, С: / - 325; 2 - 3501 5 - 375; 4- 400; 5 - 425; б - 450; 7 - 475; S ~ 500; 9 - 525; 10 - 550 U - 575, 12 - 600; 13 625; 14 - 650° С



1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

© 2011 - 2020 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено