Файл: Л.П. Короткова Микроструктура и свойства легированных конструкционных сталей специального назначения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2024
Просмотров: 38
Скачиваний: 0
8
08Х13, 12Х17, 15Х25Т по своему признаку являются сталями ферритного класса и имеют структуру феррита или феррита с небольшим количеством карбидов хрома. Упрочняющей обработке поэтому они не подвергаются, только рекристаллизационному отжигу после холодной обработки давлением для получения рекристаллизованной мелкозернистой структуры феррита (рис. 5).
Т,0С |
|
|
АС1 |
7600-7800 |
С печью |
|
|
|
τ, С |
Рис.5. Режим рекристаллизационного отжига нержавеющих сталей ферритного класса
Остальные из перечисленных марок хромистых сталей относятся к сталям мартенситного класса (кроме 12Х13 – феррито-мартенситная). Это значит, что они претерпевают полное фазовое γ -α превращение и закаливаются на воздухе. Упрочняющая обработка этих сталей зависит от назначения.
Стали 20Х13, 30Х13 могут использоваться после типового термического улучшения (шестерни, валы) со структурой сорбита или после закалки и среднего отпуска (пружины, рессоры) со структурой троостита.
Стали 30Х13, 40Х13 могут применяться для изготовления коррози- онно-стойкого режущего инструмента и подшипников, поэтому типовой режим их обработки соответствует инструментальным сталям и заключается в закалке и низкотемпературном отпуске на структуру мартенсит и вторичные карбиды.
Второй важной группой нержавеющих сталей являются хромоникелевые 04Х18Н10, 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 17Х18Н9, 10Х13Н2Т, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4 аустенитного класса (ГОСТ 5632-72).
9
Структура хромоникелевых сталей зависит от содержания С и может включать в себя кроме аустенита феррит и карбиды хрома. Из-за разности электропотенциалов фаз между ними возникает межкристаллитная коррозия. Для снижения этого явления общей для всех сталей аустенитного класса является термообработка, направленная на стабилизацию аустенитной структуры. Она заключается в закалке из однофазной аустенитной области. Быстрое охлаждение в воде фиксирует аустенитную структуру и подавляет полиморфное превращение γ -α , а также выделение вторичных карбидных фаз. Заключительной операцией является отпуск для снятия напряжений или старение для обеспечения эффекта упрочнения (рис. 6).
Т,0С |
|
|
0 |
С |
|
|
|
Т, |
|
Закалка 9500 |
10500 |
|
|
|
|
А |
АС3 |
|
|
|
|
|
||
|
|
Вода, |
|
|
|
|
воздух |
|
|
|
|
Отпуск 1800-2000 |
|
|
|
|
А |
|
|
А+К+Ф |
|
τ, |
С |
|
Закалка 9750 10000 |
|
|
|
А |
|
|
АС3 |
|
|
Старение 4500-5000С |
|
|
А |
|
А+К+Ф |
τ, |
С |
|
||
|
О.Х |
|
Рис. 6. Типовой режим термической обработки нержавеющих хромоникелевых сталей для стабилизации аустенита
Упрочнить аустенитные стали, так же как ферритные, можно только холодной пластической деформацией, т.е. наклепом.
6. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
6.1. Познакомиться с методическими указаниями и законспектировать основные теоретические положения.
6.2. На примере заданных марок сталей определить класс сталей по структуре.
10
6.3. Используя соответствующие ГОСТы, выписать в таблицу приложения вид упрочняющей термической обработки, свойства и область применения конструкционных сталей.
6.4. С помощью микроскопов изучить структуру легированных сталей в равновесном состоянии и после упрочняющей термической обработки. Зарисовать в таблицу отчета.
7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Как распределяются легирующие элементы в фазах.
2.Как меняют легирующие элементы положение критических температур, концентраций предельной растворимости твердых растворов, эвтектической и эвтектоидной реакций на диаграммах состояний.
3.Перечислите основные классы легированных сталей по структуре в равновесном состоянии.
4.Какие стали относятся к сталям перлитного, ферритного, аустенитного и карбидного класса.
5.Как подразделяются конструкционные стали специального назначения.
6.Основные особенности маркировки конструкционных сталей специального назначения.
7.Назовите основные виды типовых режимов упрочняющей термической обработки сталей специального назначения:
пружинных, износостойких, автоматных, нержавеющих.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Материаловедение /Под ред. Б.Н. Арзамасова.- М.: Машинострое-
ние, 1986. –384 с.
2.Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение.- М.: Машиностроение, 1980.- 493 с.
3.Конструкционные материалы: Справочник / Под ред. Б.Н. Арзамасова. –М.: Машиностроение, 1990. –688 с.
4.Марочник сталей и сплавов /Под ред. В.Г.Сорокина. –М.: Машиностроение, 1989. –640 с.
11
Приложение
ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА
Марка |
Класс |
Микроструктура |
Упрочняю- |
Микроструктура |
Механиче- |
Назначе- |
стали |
стали |
в равновесном |
щая термиче- |
после термиче- |
ские свойства |
ние |
|
|
состоянии |
ская |
ской обработки |
|
|
|
|
|
обработка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12
Составитель Лидия Павловна Короткова
МИКРОСТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЛЕГИРОВАННЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Методические указания к лабораторной работе по курсу "Материаловедение" для студентов направления 552900
– "Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств"
Редактор Е.Л. Наркевич
ЛР № 020313. Подписано в печать 6.11.98.
Формат60х84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 0,6. Тираж 100 экз. Заказ Кузбасский государственный технический университет.
650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.
Типография Кузбасского государственного технического университета.
650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4 А.