Файл: Материаловедение. Лекции 5-й Семестр (Часть 2).doc

Электротехнические стали для постоянных магнитов:

Трансформаторные стали:

Классификация легированных сталей.

1. По назначению:

– конструкционные:

– строительные

– машиностроительные

– инструментальные:

– быстрорежущие

– штамповые

– стали для мерительного инструмента

– стали с особыми свойствами:

– коррозионно-стойкие (в электролитах) (сосуды для хранения кислот)

– теплоустойчивые (до)

– жаропрочные ()

– хладостойкие

– износостойкие

– с особыми:

– магнитными свойствами

– тепловыми свойствами:

– с заданным коэффициентом теплового расширения

2. По степени легированности (содержанию легирующих элементов):

– низколегированные

– среднелегированные

– высоколегированные

3. По числу компонентов:

– трехкомпонентные

– четырехкомпонентные

– пятикомпонентные

– многокомпонентные

Структурные классы легированных сталей

(по микроструктуре после нормализации).

1. Стали перлитного класса (низколегированные)

2. Стали мартенситного класса (среднелегированные)

3. Стали аустенитного класса (высоколегированные)

Все легирующие элементы, кроме кобальта, увеличивают устойчивость переохлажденного аустенита, сдвигая С-образные кривые вправо, а точки начала и конца мартенситного превращения сдвигают вниз.

В высоколегированных сталях точки илежат в области отрицательных температур.

Таким образом, после нормализации в низколегированных сталях образуется перлит (перлитный класс); в среднелегированных- мартенсит(мартенситный класс); в высоколегированных остается непревращенным переохлажденный аустенит(стали аустенитного класса).

Взаимодействие легирующих элементов с углеродом. Легированные стали карбидного класса.

Все легирующие элементы делятся на 2 группы:

– карбидообразующие (стоят левее в периодической системе Менделеева и имеют большее сродство к, чем к).

– некарбидообразующие (стоят правее )

карбидообразующие некарбидообразующие

Чем левее от стоит легирующий элемент, тем сильнее взаимодействует с.

В легированных сталях карбиды бывают двух типов:

1. Карбиды цементитного типа: . Например.

2. Специальные карбиды: ,,,.

Твердость карбидов легирующих элементов в 2-3 раза выше твердости цементита:

:

:

:

Карбиды легирующих элементов обладают высокой термической устойчивостью и не подвержены коагуляции (укрупнению) при высоких температурах. Чем дисперснее (чем мельче частицы) карбид, тем выше его вклад в упрочнение.

Самый дисперсный карбид- .

легированная инструментальная сталь карбидного класса. В ее состав входят: хром, вольфрам, ванадий. Обладает высокой теплостойкостью и износостойкостью. Сохраняет высокую твердость до .

Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа.

Легированные стали ферритного и аустенитного класса.

Легирующие элементы делятся на 2 группы:

1. Элементы ферритизаторы- расширяют область феррита на диаграммах состояния.

2. Элементы аустенизаторы- расширяют область аустенита на диаграммах состояния.

30.11.07. §. Схема диаграммы состояния железо- легирующий элемент.

а) б)

где: широкая область феррита

область аустенита

область феррита

а). При введении элементов аустенизаторов свыше концентрации сталь становится однофазной и имеет структуру феррита вплоть до температуры плавления

(это стали ферритного класса).

б). При содержании элементов аустенизаторов свыше концентрации в стали отсутствуют полиморфные превращения. Структура стали- аустенит. (это стали аустенитного класса).

В сталях ферритного и аустенитного класса отсутствуют фазовые превращения в твердом состоянии, поэтому их нельзя упрочнять термообработкой.

§. Влияние легирующих элементов на свойства феррита.

Легирующие элементы: марганец никель кремний молибден хром при взаимодействии с железом образуют твердые растворы замещения (замещают атомы железа в решетке ОЦК). Из-за разности атомных радиусов железа и легирующих элементов в кристаллической решетке возникают искажения и образуются напряжения поэтому твердость возрастает , прочность возрастает, а пластичность падает,.