Загальна інформація про легировании конструкційної сталі

2. При легуванні стали карбидообразующих елементами (Сг, W, Mo, V і ін.) На відміну від діаграм ізотермічного розпаду аустеніту для звичайної вуглецевої сталі з'являється другий мінімум швидкості розпаду в зоні перетворення в «голчастий троостіт». У сталі, легованої некарбідообразующімі елементами, а також невеликою кількістю марганцю, другий

мінімум стійкості переохолодженого аустеніту експериментально не виявляється, і діаграма ізотермічних перетворень стали, легованої тільки цими елементами, не відрізняється за зовнішнім виглядом від діаграм вуглецевої сталі. На рис. 43-52 наводяться, за даними В. І. Зюзіна, діаграми ізотермічного перетворення переохолодженого аустеніту в сталі, легованої окремими елементами. З цих малюнків слід, що легуючі елементи зміщують першу і другу зони мінімальної стійкості аустеніту по температурній шкалі. Зокрема, кремній, алюміній, хром, вольфрам, молібден, ванадій відносять першу зону мінімальної стійкості аустеніту (в області перлітного розпаду) до більш високих температур. Навпаки, нікель, марганець і мідь переміщують цю зону в сторону більш низьких температур, ніж це спостерігається в звичайної вуглецевої сталі (див. Рис. 46, 44, 50).

Загальна інформація про легировании конструкційної сталі

Зазначені особливості впливу легуючих елементів на зовнішній вигляд діаграм ізотермічного перетворення в загальному вигляді представлені на рис. 55.

Загальна інформація про легировании конструкційної сталі

Очевидно, що вивчення ходу розпаду аустеніту в таких сталях за допомогою діаграм, описаних вище, представляє великі експериментальні труднощі, оскільки потрібне застосування величезних витягів, порядку сотень і

більше годин, тим більше, що перетворення нерідко не закінчуються повністю навіть і при цих витягах. Крім того, побудовані таким чином діаграми мали б тільки вузько теоретичний інтерес, так як в практиці термічної обробки витримки такої тривалості ніколи не використовуються. У зв'язку з цим ізотермічні перетворення переохолодженого легованого аустеніту за пропозицією В. Д. Садовського іноді описуються за допомогою діаграм, побудованих в координатах «ступінь розпаду-температура» при різних длительностях витримки (рис. 56-60). Кожна крива на такий діаграмі відноситься до певної витримці в діапазоні часу, що представляє практичний інтерес. Побудований таким методом комплекс кривих дозволяє в наочному вигляді встановити райони мінімальної стійкості аустеніту і оцінити ступінь його розпаду за певні проміжки часу.

Незважаючи на різноманітність типів діаграм для різних сталей, В. Д. Садовскому вдалося класифікувати їх, розділивши на п'ять характерних видів. Принципом класифікації служила ступінь стійкості переохолодженого аустеніту в першій (перлитной) і другий (голчастим-троостітной) зонах перетворення і взаємне положення цих зон, позначених В. Д. Садовським відповідно інтервалами Л / і А *.

Загальна інформація про легировании конструкційної сталі

В. Д. Садовський розрізняє такі основні види діаграм ізотермічного розпаду переохолодженого аустеніту:

1) з різко вираженим поділом на діаграмі областей А і Л / (рис. 56, сталь 37XH3A);

2) зі злиттям на діаграмі областей Л / і А (див. Рис. 57, сталь 40 Х);

3) з однаковою швидкістю перетворення в області Л. і А "(рис. 58, сталь 38ХГС);

4) з дуже малою швидкістю розпаду в області А; і розвитком перетворення в А "(рис. 59, сталь 18ХНМА);

Ускладнену діаграму ізотермічного перетворення переохолодженого аустеніту, що має два мінімуму стійкості твердого розчину, В. Д. Садовський вважає найбільш загальним випадком, а всі інші типи діаграм - лише окремими випадками, пов'язаними або з поєднанням областей Л / і А /, або з надзвичайної інертністю розпаду в обох областях.

Що ж стосується дії легуючих елементів на перетворення складнолегована аустеніту в перлітною інтервалі, то з цього питання немає достатніх даних. Відомо, однак, що комплексне легування збільшує стійкість переохолодженого аустеніту в перлітною інтервалі в значно більшій мірі, ніж це можна було б припустити, виходячи з простого підсумовування дії окремих елементів.

8. Перетворення при охолодженні в безуглеродістих сплавах заліза з легуючими елементами

ження. На рис. 68 показано вплив швидкості охолодження з температур нагрівання, що відповідають у-розчину, на твердість легованого фериту. З малюнка видно, що для досягнення високої твердості сплавів заліза з нікелем, марганцем і хромом необхідно застосовувати інтенсивне охолодження в воді. сплави

Загальна інформація про легировании конструкційної сталі

заліза з вольфрамом, молібденом і кремнієм виражену здатність до сприйняття гарту не володіють. Встановлено також, що комплексне легування хромом, нікелем і марганцем викликає поява різко вираженою здатності сплавів до загартування.

Причиною гарту легованого фериту при швидкому охолодженні служить зміна кінетики і механізму поліморфного перетворення у - а в інтервалі переохолодження. Дійсно, легуючі елементи вносять істотні зміни в кінетику ізотермічних перетворень переохолодженого легованого у-заліза. Це перш за все виражається в тому, що температурна залежність швидкості перетворення у - а, що виявляється вже в нелегованому залозі, під впливом легування набуває подальше значне розвиток.

На рис. 69 наведені діаграми ізотермічного перетворення у-фази в сплавах заліза з легуючими елементами:

Схожі статті