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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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.