Главная Процесс термической обработки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 [ 58 ] 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 250 -
Ig времени (с) Ig времени (С) Рис. 97. С-кривые начала распада переохлажденного алюминиевого раствора, соответствующие изменению предела прочности на 2% (В. Г. Давыдов, В. В. Захаров, Е. Д. Захаров, И. И. Новиков): о- сплавы Д16 и 1915 (на базе системы А1- Zn-Mg); б - сплав А1 -4% Zn-1,9% Mg- 0,6% Мп-0,2% Zr о нерекристаллизованной (/) и рекристаллизованной (2) структурой Закалку с охлаждением на воздухе широко применяют к жаропрочным аустенитным стареющим сталям с интерметаллидным упрочнением, жаропрочным никелевым сплавам типа нимоник , магниевым сплавам типа электрон и др. В пределах одной системы с увеличением концентрации легирующих элементов растет пересыщенность твердого раствора и, следовательно, уменьшается его устойчивость. Например, в сплаве Со, более легированном, чем сплав Со (см. рис. 94), при температуре Ту степень пересыщенности раствора CJCy> Со/Су и термодинамический стимул превращения Afo6 > АКб (см. рис. 95). Соответственно С-кривая начала распада раствора в сплаве Со должна быть сдвинута вправо по сравнению с С-кривой сплава Сц. Дисперсные включения интерметаллидов и других фаз, находящихся в сплаве при температуре закалки, могут уменьшить устойчивость переохлажденного раствора, инициируя его распад. С этим связано действие, например, малых добавок переходных металлов (Мп, Сг, Ti) в алюминиевых сплавах. При гомогенизационном отжиге слитков, при нагревах под обработку давлением и закалку из твердого раствора, который пересыщается этими элементами при кристаллизации расплава, выделяются дисперсные алюминиды переходных металлов. Они служат затравками для выделения из раствора основных фаз при охлаждении сплава с температуры закалки, и критическая скорость охлаждения возрастает (прокаливаемость снижается). Температура закалки может оказаться ниже температуры начала рекристаллизации. Сплав с нерекристаллизованной, полиго- низованной структурой обладает меньшей устойчивостью переохлажденного твердого раствора (рис. 97, б) из-за облегченного зарождения избыточных фаз на дислокациях и субграницах. При закалке в воде возникают большие остаточные напряжения и коробление изделий. Поэтому там, где это возможно, скорость охлаждения уменьшают, используя закалку в подогретой и кипящей воде. В последнее время для закалки алюминиевых сплавов стали применять в качестве более мягкой закалочной среды жидкий азот и специальные эмульсии. Некоторые жаропрочные аусте-нитные стали закаливают в масле. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Колачев Б. А., Ливанов В. А., Елагин В. И. Металловедение и термическая обработка Цветных металлов и сплавов. М., Металлургия , 1972. 480 с. с ил. Диаграммы изотермического распада раствора в алюминиевых сплавах. М., Металлургия , 1973. 152 с. с ил. Авт.: В. Г. Давыдов, В. В. Захаров, Е. Д. Захаров, И. И, Новиков. Глава IX ЗАКАЛКА С ПОЛИМОРФНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ Закалка с полиморфным превращением - это термическая обработка металла или сплава, при которой главным процессом является мартенсйтное превращение высокотемпературной фазы. Поэтому такую термообработку обычно называют закалкой на мартенсит. Эта закалка в принципе применима к любым металлам и сплавам, в которых при охлаждении перестраивается кристаллическая решетка. § 31. ОСОБЕННОСТИ МАРТЕНСИТНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ В УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЯХ Мартенсйтное превращение было открыто при изучении закалки сталей. Ниже кратко рассмотрены наиболее характерные особенности мартенситного превращения в углеродистых сталях, которые более наглядно предстают при сравнении с перлитным превращением. 1. Мартенсйтное превращение протекает при быстром охлаждении углеродистой стали с температур выше А i, например в воде, когда подавлен диффузионный распад аустенита на смесь двух фаз (феррита и карбида), резко отличающихся по составу от исходного аустенита. Концентрация углерода в мартенсите такая же, как й в исходном аустените. Следовательно, в отличие от перлитного превращения мартенсйтное превращение - бездиффузионное. 2. Превращение аустенита в мартенсит при (Охлаждении качи-нается с определенной для каждой марки стали температуры Л1д, или Mg (в индексе стоят первые буквы слов начало - start*). Температура начала мартенситного превращения не зависит от скорости охлаждения в очень широком диапазоне скоростей, в то время как температура начала перлитного превращения снижается С ростом скорости охлаждения (см- § 23). В отличие от перлитного мартёнситное превращение невозможно подавить даже при самых больших достигнутьи скоростях охлаждения. Мартенситообразо,-ание происходит в определенном интервале температур между верхней мартенситной точкой М и нижней мартенситной точкой, обозначаемой М, или (в индексе стоят первые буквы слов конец - finish))). На С-диаграмме превращений переохлажденного аустенита при температурах М и Мк проходят горизонтали (рис. 98), указывающие на начало и конец мартенситного превращения. Зависимость температур начала и конца мартенситного превращения от содержания углерода показана на рис. 99. 3. При температуре M превращение только начинается, появляются первые кристаллы мартенсита. Чтобы мартёнситное прееращение развивалось, необходимо непрерывно охлаждать углеродистую сталь в мартенситном интервале УИ -М. Если охлаждение приостановить и выдерживать углеродистую сталь при постоянной температуре внутри этого интервала, то образование мартенсита почти сразу же прекращается. Эта особенность наиболее ярко отличает кинетику мартенситного превращения от перлитного, которое, jiaK показывает С-диаграмма, всегда доходит до конца при постоянной температуре ниже точки А у, Т. е. оканчивается полным исчезновением аустенита, если время изотермической выдержки достаточно велико. После мартенситного превращения даже при охлаждении стали до температу- 7276 - I РЫ Л1к, сохраняется некото- рое количество остаточного аустенита. / 70 10 70 10 Iff врепени (С) Рис. 98. С-диаграмма с мартеисит-ными точками для стали с 0,8% С; А - устойчивый аустенит; Ад переохлажденный аустенит; А - оста-ост точный аустенит; Мр = мартенсит; Ф феррит; к = карбид ОМ 0,8 1,г 1.6 с Содертание. XI по пассе) Рис. 99. Зависимость температур начала (Л1д) и конца нар. тенснтного превращения от соДер-жаниа углерода в системе FsC . |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |