Классификация сталей

Содержание

Слайд 2

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ. Порог хладоломкости - температурный интервал изменения характера разрушения, является

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ.

Порог хладоломкости - температурный интервал изменения характера разрушения, является

важным параметром конструкционной прочности. Чем ниже порог хладоломкости, тем менее чувствителен металл к концентраторам напряжений (резкие переходы, отверстия, риски), к скорости деформации.
Усталость - разрушение материала при повторных знакопеременных напряжениях, величина которых не превышает предела текучести.
Усталостная прочность – способность материала сопротивляться усталости.
Живучесть – разность между числом циклов до полного разрушения и числом циклов до появления усталостной трещины.
Технологические свойства характеризуют способность материала подвергаться различным способам холодной и горячей обработки.
1. Литейные свойства.
Характеризуют способность материала к получению из него качественных отливок.
Жидкотекучесть – характеризует способность расплавленного металла заполнять литейную форму.
Усадка (линейная и объемная) – характеризует способность материала изменять свои линейные размеры и объем в процессе затвердевания и охлаждения. Для предупреждения линейной усадки при создании моделей используют нестандартные метры.
Слайд 3

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ. Ликвация – неоднородность химического состава по объему. 2. Способность

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ.

Ликвация – неоднородность химического состава по объему.
2. Способность материала

к обработке давлением.
Способность материала изменять размеры и форму под влиянием внешних нагрузок не разрушаясь.
Листовой материал испытывают на перегиб и вытяжку сферической лунки. Проволоку испытывают на перегиб, скручивание, на навивание. Трубы испытывают на раздачу, сплющивание до определенной высоты и изгиб.
Критерием годности материала является отсутствие дефектов после испытания.
3. Свариваемость.
Способность материала образовывать неразъемные соединения требуемого качества. Оценивается по качеству сварного шва.
4. Способность к обработке резанием.
Характеризует способность материала поддаваться обработке различным режущим инструментом. Оценивается по стойкости инструмента и по качеству поверхностного слоя.
Слайд 4

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ. Эксплуатационные свойства характеризуют способность материала работать в конкретных условиях.

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ.

Эксплуатационные свойства характеризуют способность материала работать в конкретных условиях.
1. Износостойкость

– способность материала сопротивляться поверхностному разрушению под действием внешнего трения.
2. Коррозионная стойкость – способность материала сопротивляться действию агрессивных кислотных, щелочных сред.
3. Жаростойкость – это способность материала сопротивляться окислению в газовой среде при высокой температуре.
4. Жаропрочность – это способность материала сохранять свои свойства при высоких температурах.
5. Хладостойкость – способность материала сохранять пластические свойства при отрицательных температурах.
6. Антифрикционность – способность материала прирабатываться к другому материалу.
При выборе материала для создания конструкции необходимо полностью учитывать механические, технологические и эксплуатационные свойства.
Слайд 5

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ. По химическому составу стали могут быть углеродистыми, содержащими железо,

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ.

По химическому составу стали могут быть углеродистыми, содержащими железо,

углерод и примеси и легированными, содержащими дополнительно легирующие элементы, введенные в сталь с целью изменения ее свойств.
По содержанию углерода стали делятся на низкоуглеродистые (до 0,25% С), среднеуглеродистые (0,25 — 0,7% С) и высокоуглеродистые (более 0,7% С).
По содержанию легирующих элементов стали делят на низколегированные количество легирующих элементов не превышает 5%, в среднелегированные их содержится 5…10%, высоколегированных — более 10%. В зависимости от основных легирующих элементов различают стали марганцовистые, хромистые, хромоникелевые и т.д.
По назначению различают стали конструкционные, идущие на изготовление деталей машин, конструкций и сооружений, инструментальные, идущие на изготовление различного инструмента, а также стали специального назначения с особыми свойствами: нержавеющие, жаростойкие, жаропрочные, износостойкие, с особыми электрическими и магнитными свойствами и др.
Слайд 6

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ. По показателям качества стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ.

По показателям качества стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и

особо высококачественные. Качество стали характеризуется совокупностью свойств, определяемых процессом производства, химическим составом, содержанием газов и вредных примесей (серы и фосфора).
В соответствии с ГОСТом стали обыкновенного качества должны содержать не более 0,045% Р и 0,05% S, качественные — не более 0,035% Р и 0,04% S, высококачественные — не более 0,025% Р и 0,025% S и особо высококачественные — не более 0,025% Р и 0,015% S.
По степени раскисления стали делятся на спокойные, полуспокойные и кипящие.
Спокойные стали раскисляют марганцем, кремнием и алюминием. Они содержат мало кислорода и затвердевают спокойно, без выделения газов. Кипящие стали раскисляют только марганцем. В них содержится повышенное количество кислорода, который при затвердевании стали частично взаимодействует с растворённым в ней углеродом и удаляется в виде окиси углерода CO. Бурное выделение пузырьков CO создаёт впечатление «кипения» стали. Кипящие стали дешевле спокойных. Кроме того, они содержат мало кремния (не более 0,05%) и поэтому обладают повышенной пластичностью в холодном состоянии, но существенно выше порог хладноломкости. Полуспокойные стали занимают промежуточное положение между спокойными и кипящими. Их раскисляют марганцем и небольшим количеством кремния.
Слайд 7

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ. По способу выплавки: в мартеновских печах; в кислородных конверторах;

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ.

По способу выплавки: в мартеновских печах; в кислородных конверторах;
в

электрических печах: электродуговых, индукционных и др.
По равновесной структуре: доэвтектоидные, эвтектоидные, заэвтектоидные.
Слайд 8

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ. Углеродистые стали обыкновенного качества имеют повышенное содержание вредных примесей,

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ.

Углеродистые стали обыкновенного качества имеют повышенное содержание вредных примесей,

а также газонасыщение и загрязненность неметаллическими включениями, так как их выплавляют в большом количестве.
В зависимости от назначения и гарантируемых свойств делятся натри группы: А. Б и В.
Стали группы А имеют гарантируемые механические свойства. Они используются в состоянии поставки без горячей обработки или сварки. Эти стали маркируются буквами Ст и цифрами, обозначающими порядковый номер марки. Выпускается семь марок сталей группы А: Ст0, Ст1, Ст2, Ст6. Чем выше номер марки, тем больше содержание углерода и, соответственно, выше прочность и ниже пластичность.
Стали группы Б имеют гарантируемый химический состав. Эти стали подвергаются горячей обработке. При этом их механические свойства не сохраняются, а химический состав важен для определения режима обработки.
Маркируются они так же, как стали группы А, но перед буквами Ст ставится буква Б. Чем выше номер марки, тем больше содержание в стали углерода, марганца и кремния.
Стали группы В имеют гарантируемые механические свойства и химический состав. Эти стали используются для сварки, так как для выбора режима сварки надо знать химический состав, а механические свойства частей изделий, не подвергшихся тепловому воздействию, остаются без изменений. В марках сталей этой группы на первое место ставится буква В. При этом механические свойства соответствуют свойствам аналогичной марки из группы А, а химический состав — составу аналогичной марки из группы Б.
Слайд 9

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ. Качественные конструкционные углеродистые стали маркируются цифрами 08, 10, 15,

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ.

Качественные конструкционные углеродистые стали маркируются цифрами 08, 10, 15,

20, 25, 85, которые обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процента.
Эти стали отличаются от сталей обыкновенного качества большей прочностью, пластичностью и ударной вязкостью. Если для сталей обыкновенного качества максимальная прочность составляет 700 МПа, то для качественной она достигает 1100 Мпа.
Слайд 10

ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДА И ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА СТАЛЕЙ Углерод. Структура стали после

ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДА И ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА СТАЛЕЙ

Углерод.
Структура стали после

медленного охлаждения обычно состоит из двух фаз: мягкого пластичного феррита и твёрдого, но хрупкого цементита.
С повышением содержания углерода количество цементита в структуре стали увеличивается, и вследствие этого возрастают твёрдость, пределы текучести и прочности, но снижаются относительное удлинение и сужение, ударная вязкость, а порог хладноломкости смещается в сторону более высоких температур. При содержании в стали более 1,0%C пределы текучести и прочности начинают уменьшаться, несмотря на продолжающееся повышение твёрдости. Это объясняется выделением по границам бывших зёрен аустенита вторичного цементита, образующего сплошной хрупкий каркас, который при нагружении вызывает преждевременное разрушение.
Углерод влияет и на технологические свойства стали. С увеличением содержания углерода ухудшается её обрабатываемость резанием, так как растёт твёрдость и снижается теплопроводность. Низкоуглеродистые стали также плохо обрабатываются резанием из-за слишком высокой вязкости. Наилучшей обрабатываемостью резанием обладают среднеуглеродистые стали, содержащие 0,4…0,5%C. С повышением содержания углерода ухудшается свариваемость стали, снижается её способность деформироваться в горячем и особенно в холодном состоянии.
Слайд 11

ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДА И ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА СТАЛЕЙ

ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДА И ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА СТАЛЕЙ

Слайд 12

ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДА И ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА СТАЛЕЙ Присутствующие в стали примеси

ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДА И ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА СТАЛЕЙ

Присутствующие в стали примеси

подразделяют на постоянные и случайные.
Постоянные - Mn, Si, S, P, а также газы — N, O и H.
II. Марганец и кремний вводят в сталь при выплавке для раскисления. После выплавки в стали остаётся 0,3…0,8%Mn и до 0,4%Si. Кремний, растворяясь в феррите, значительно повышает предел текучести и снижает способность стали к холодной пластической деформации.
III. Сера и фосфор в стали являются вредными примесями. Сера вызывает красноломкость стали — хрупкость при горячей обработке давлением. Она образует сульфид FeS, который совместно с железом даёт легкоплавкую эвтектику (988°C). Эта эвтектика располагается преимущественно по границам зёрен. При нагреве стали до температур прокатки или ковки (1000…1200°C) эвтектика расплавляется, нарушая связь между зёрнами, вследствие чего образуются надрывы и трещины. Присутствие в стали марганца, обладающего большим сродством к сере, чем железо, и образующего с ней гораздо более тугоплавкий сульфид MnS, практически исключает красноломкость. В то же время присутствие в стали частиц MnS приводит к снижению пластичности, вязкости и предела выносливости. В горячедеформированной стали обычно наблюдается строчечное расположение частиц MnS, что является одной из причин появления анизотропии свойств. Поэтому содержание серы в стали ограничивается.
Слайд 13

ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДА И ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА СТАЛЕЙ Фосфор, растворяясь в феррите,

ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДА И ПРИМЕСЕЙ НА СВОЙСТВА СТАЛЕЙ

Фосфор, растворяясь в феррите,

увеличивает пределы текучести и прочности, уменьшает пластичность и вязкость и повышает порог хладноломкости. Вредное влияние фосфора усугубляется тем, что он сильно склонен к ликвации. Поэтому количество в стали фосфора, так же как и серы, строго регламентируется. Азот и кислород образуют в стали хрупкие неметаллические включения (FeO, SiO2, AlN и др.), которые повышают порог хладноломкости и снижают сопротивление хрупкому разрушению и предел выносливости стали.
Очень вреден растворённый в стали водород, который не только сильно охрупчивает сталь, но и приводит к образованию в крупных поковках флокенов. Они представляют собой очень тонкие трещины округлой формы, имеющие в изломе вид пятен серебристого цвета. Флокены возникают вследствие выделения внутри металла водорода. Они резко ухудшают свойства стали.
Случайными называют примеси, попадающие в сталь из шихты (медь, хром, мышьяк и др.). Некоторые из них могут отрицательно влиять на механические свойства.
Слайд 14

ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В СТАЛЯХ I. Легирующими называются элементы, которые специально вводят

ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В СТАЛЯХ

I. Легирующими называются элементы, которые специально вводят в

сталь для получения требуемых структуры и свойств. В качестве легирующих элементов
используют Cr, Ni, Mn, Si, Mo, W, V, Ti и др.
Назначение легирующих элементов.
Основным легирующим элементом является хром (0,8…1,2)%. Он повышает прокаливаемость, способствует получению высокой и равномерной твердости стали. Порог хладоломкости хромистых сталей - (0…-100) oС.
Дополнительные легирующие элементы.
Бор – 0,003%. Увеличивает прокаливаемость, а также повышает порог хладоломкости (+20…-60 oС.
Марганец – увеличивает прокаливаемость, однако содействует росту зерна, и повышает порог хладоломкости до (+40…-60) oС.
Титан (~0,1%) вводят для измельчения зерна в хромомарганцевой стали.
Введение молибдена (0,15…0,46%) в хромистые стали увеличивает прокаливаемость, снижает порог хладоломкости до –20…-120oС. Молибден увеличивает статическую, динамическую и усталостную прочность стали, устраняет склонность к внутреннему окислению. Кроме того, молибден снижает склонность к отпускной хрупкости сталей, содержащих никель.
Слайд 15

ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В СТАЛЯХ Ванадий в количестве (0,1…0,3) % в хромистых

ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В СТАЛЯХ

Ванадий в количестве (0,1…0,3) % в хромистых сталях

измельчает зерно и повышает прочность и вязкость.
Введение в хромистые стали никеля, значительно повышает прочность и прокаливаемость, понижает порог хладоломкости, но при этом повышает склонность к отпускной хрупкости (этот недостаток компенсируется введением в сталь молибдена). Хромоникелевые стали, обладают наилучшим комплексом свойств. Однако никель является дефицитным, и применение таких сталей ограничено.
Значительное количество никеля можно заменить медью, это не приводит к снижению вязкости.
При легировании хромомарганцевых сталей кремнием получают, стали – хромансиль (20ХГС, 30ХГСА). Стали обладают хорошим сочетанием прочности и вязкости, хорошо свариваются, штампуются и обрабатываются резанием. Кремний повышает ударную вязкость и температурный запас вязкости.
Добавка свинца, кальция – улучшает обрабатываемость резанием. Применение упрочнения термической обработки улучшает комплекс механических свойств.
Слайд 16

ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В СТАЛЯХ Распределение легирующих элементов в стали. Легирующие элементы

ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В СТАЛЯХ

Распределение легирующих элементов в стали.
Легирующие элементы растворяются в

основных фазах железоуглеродистых сплавов ( феррит, аустенит, цементит), или образуют специальные карбиды.
Растворение легирующих элементов в происходит в результате замещения атомов железа атомами этих элементов. Эти атомы создают в решетке напряжения, которые вызывают изменение ее периода.
Изменение размеров решетки вызывает изменение свойств феррита – прочность повышается, пластичность уменьшается. Хром, молибден и вольфрам упрочняют меньше, чем никель, кремний и марганец. Молибден и вольфрам, а также кремний и марганец в определенных количествах, снижают вязкость.
В сталях карбиды образуются металлами, расположенными в таблице Менделеева левее железа (хром, ванадий, титан), которые имеют менее достроенную d – электронную полосу.
В процессе карбидообразования углерод отдает свои валентные электроны на заполнение d – электронной полосы атома металла, тогда как у металла валентные электроны образуют металлическую связь, обуславливающую металлические свойства карбидов.
Все карбиды обладают высокой твердостью и температурой плавления.
Слайд 17

Термическая и химико-термическая обработка стали Термической обработкой называется совокупность операций нагрева,

Термическая и химико-термическая обработка стали

Термической обработкой называется совокупность операций нагрева, выдержки

и
охлаждения твердых металлических сплавов с целью получения заданных свойств за счет изменения внутреннего строения и структуры.
Термическая обработка рассматривает и объясняет изменение строения и свойств металлов и сплавов при тепловом воздействии, а также при тепловом воздействии в сочетании с химическим, деформационным, магнитным и другими воздействиями.
Так как основными факторами любого вида термической обработки являются температура и время, то любой процесс термической обработки можно описать графиком, показывающим изменение температуры во времени.
При рассмотрении разных видов термообработки железо-углеродистых сплавов (стали, чугуны) используются следующие условные обозначения критических точек этих сплавов.
Слайд 18

Термическая и химико-термическая обработка стали Обозначение критических точек стали Критические точки

Термическая и химико-термическая обработка стали


Обозначение критических точек стали

Критические точки А1

лежат на линии PSK (727 °C). Критические точки А2 находятся на линии МО (768 °C). Критические точки А3 лежат на линии GS, а критические точки Аcm — на линии SE.
Вследствие теплового гистерезиса превращения при нагреве и охлаждении проходят при разных температурах. Поэтому для обозначения критических точек при нагреве и охлаждении используют дополнительные индексы: буквы «с» в случае нагрева и «r» в случае охлаждения. Например, АС1, АС3, Аr1, Аr3.
Слайд 19

Термическая и химико-термическая обработка стали Графики различных видов термообработки: отжига (1,

Термическая и химико-термическая обработка стали

Графики различных видов термообработки: отжига (1, 1а),

закалки (2, 2а), отпуска (3), нормализации (4)

Различают следующие виды термической обработки: отжиг, закалка и отпуск.

Слайд 20

Термическая и химико-термическая обработка стали Отжиг Отжигом стали называется вид термической

Термическая и химико-термическая обработка стали

Отжиг
Отжигом стали называется вид термической обработки, заключающийся

в ее нагреве до определенной температуры, выдержке при этой температуре и медленном охлаждении.
Цели отжига — снижение твердости и улучшение обрабатываемости стали, изменение формы и величины зерна, выравнивание химического состава, снятие
внутренних напряжений.
Существуют различные виды отжига: полный, неполный, диффузионный, рекристаллизационный, низкий, отжиг на зернистый перлит, нормализация.
Температуры нагрева стали для ряда видов отжига связаны с положением линий диаграммы Fe-Fe3C. Низкая скорость охлаждения обычно достигается при остывании стали вместе с печью.
Слайд 21

Термическая и химико-термическая обработка стали Полный отжиг применяется для доэвтектоидных сталей.

Термическая и химико-термическая обработка стали

Полный отжиг применяется для доэвтектоидных сталей. Нагрев

стали для полного отжига осуществляется на 30-50° выше линии GS диаграммы Fe-Fe3C При этом происходит полная перекристаллизация стали и уменьшение величины зерна. Исходная структура из крупных зерен феррита и перлита при нагреве превращается в аустенитную, а затем при медленном охлаждении в структуру из мелких зерен феррита и перлита. Повышение температуры нагрева привело бы к росту зерна. При полном отжиге снижается твердость и прочность стали, а пластичность повышается.
При неполном отжиге нагрев производится на 30-50°С выше линии PSK диаграммы Fe-Fe3C Он производится, если исходная структура не очень
крупнозерниста или не надо изменить расположение ферритной (в доэвтектоидных сталях) или цементитной (в заэвтектоидных сталях) составляющей. При этом происходит лишь частичная перекристаллизация — только перлитной составляющей стали.
Диффузионный отжиг (гомогенизация) заключается в нагреве стали до 1000-1100°С, длительной выдержке (10-15 часов) при этой температуре и последующем медленном охлаждении. В результате диффузионного отжига происходит выравнивание неоднородности стали по химическому составу.
Слайд 22

Термическая и химико-термическая обработка стали Благодаря высокой температуре нагрева и продолжительной

Термическая и химико-термическая обработка стали

Благодаря высокой температуре нагрева и продолжительной выдержке

получается крупнозернистая структура, которая может быть устранена последующим полным отжигом.
Рекристаллизационный отжиг предназначен для снятия наклепа и внутренних напряжений после холодной деформации и подготовки структуры к дальнейшему деформированию. Нагрев необходимо осуществлять выше температуры рекристаллизации, которая для железа составляет 450°С. Обычно для повышения скорости рекристаллизационных процессов применяют значительно более высокие температуры, которые, однако, должны быть ниже линии PSK диаграммы Fe-Fe3C. Поэтому температура нагрева для рекристаллизационного
отжига составляет 650-700°С.
В результате рекристаллизационного отжига образуется однородная мелкозернистая структура с небольшой твердостью и значительной вязкостью.
Низкий отжиг применяется в тех случаях, когда структура стали удовлетворительна и необходимо только снять внутренние напряжения, возникающие при кристаллизации или после механической обработки. В этом
случае сталь нагревают значительно ниже линии PSK диаграммы Fe-Fe3C (200-
600°С).
Слайд 23

Термическая и химико-термическая обработка стали Отжиг на зернистый перлит (сфероидизацию) применяют

Термическая и химико-термическая обработка стали

Отжиг на зернистый перлит (сфероидизацию) применяют для

сталей близких к эвтектоидному составу или для заэвтектоидных. Такой отжиг осуществляют маятниковым способом (температуру несколько раз изменяют вблизи линии PSK, то перегревая выше нее на 30-50°С, то охлаждая ниже на 30-50°С) или путем длительной выдержки (5-6 часов) при температуре несколько выше линии PSK и последующего медленного охлаждения. После такого отжига цементит, обычно присутствующий в структуре в виде пластин, приобретает зернистую форму. Сталь со структурой зернистого перлита обладает большей пластичностью, меньшей твердостью и прочностью по сравнению с пластинчатым перлитом. Отжиг на зернистый перлит применяется для подготовки сталей к закалке или для улучшения их обрабатываемости резанием.
Нормализация состоит из нагрева стали на 30-50°С выше линии GSE диаграммы Fe-Fe3C, выдержки при этой температуре и последующего охлаждения на воздухе. Более быстрое охлаждение по сравнению с обычным отжигом приводит к более мелкозернистой структуре. Нормализация — более дешевая термическая операция, чем отжиг, так как печи используют только для нагрева и выдержки. Для низкоуглеродистых сталей (до 0,3% С) разница в свойствах между нормализованным и отожженным состоянием практически отсутствует и эти стали лучше подвергать нормализации. При большем содержании углерода нормализованная сталь обладает большей твердостью и меньшей вязкостью, чем отожженная. Иногда нормализацию считаютсамостоятельной разновидностью термической обработки, а не видом отжига.
Слайд 24

Термическая и химико-термическая обработка стали Закалка – проводится для сплавов, испытывающих

Термическая и химико-термическая обработка стали

Закалка – проводится для сплавов, испытывающих

фазовые превращения в твердом состоянии при нагреве и охлаждении, с целью повышение твердости и прочности путем образования неравновесных структур (сорбит, троостит, мартенсит).
Характеризуется нагревом до температур выше критических и высокими скоростями охлаждения
Отпуск – проводится с целью снятия внутренних напряжений, снижения твердости и увеличения пластичности и вязкости закаленных сталей.
Характеризуется нагревом до температуры ниже критической А.
Скорость охлаждения роли не играет. Происходят превращения, уменьшающие степень неравновесности структуры закаленной стали.
Термическую обработку подразделяют на предварительную и окончательную.
Предварительная – применяется для подготовки структуры и свойств материала для последующих технологических операций (для обработки давлением, улучшения обрабатываемости резанием).
Окончательная – формирует свойство готового изделия.
Слайд 25

Термическая и химико-термическая обработка стали Превращения, протекающие в структуре стали при

Термическая и химико-термическая обработка стали

Превращения, протекающие в структуре стали при

нагреве и охлаждении
При нагреве стали выше критических точек с образованием аустенита исходной структурой чаще всего является смесь феррита и цементита — перлит. Превращение перлита в аустенит в точном соответствии с диаграммой «железо-углерод» происходит лишь при очень медленном нагреве. В реальных условиях нагрева при термообработке превращение перлита в аустенит запаздывает и имеет место перегрев. Скорость превращения зависит от степени перегрева. Чем выше температура, тем больше степень перегрева и тем быстрее идет превращение. Кинетику превращения можно проследить на диаграмме изотермического превращения перлита в твердый раствор аустенит эвтектоидной стали.
При достаточно высокой температуре из-за большой подвижности атомов превращение протекает практически мгновенно, поэтому кривые начала и конца превращения сливаются и попадают на ось ординат. При очень малом перегреве над А1 превращение протекает очень вяло и поэтому превращение может протекать практически бесконечно. В этом случае кривые начала и конца превращения также сливаются и асимптотически приближаются к линии А1. Совпадение кривых начала и конца превращения в одной точке соответствует равновесному превращению по диаграмме железо-углерод.
Слайд 26

Термическая и химико-термическая обработка стали

Термическая и химико-термическая обработка стали


Слайд 27

ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ Легированной называют сталь, содержащую специально введенные в нее с

ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ

Легированной называют сталь, содержащую специально введенные в нее с целью

изменения строения и свойств легирующие элементы.
Легированные стали имеют целый ряд преимуществ перед углеродистыми. Они
имеют более высокие механические свойства, прежде всего, прочность.
Легированные стали обеспечивают большую прокаливаемость, а также возможность получения структуры мартенсита при закалке в масле, что уменьшает опасность появления трещин и коробления деталей. С помощью легирования можно придать стали различные специальные свойства (коррозионную стойкость, жаростойкость, жаропрочность, износостойкость, магнитные и электрические свойства).
Стали обыкновенного качества могут быть только углеродистыми, т.е. легированные стали, как минимум, являются качественными.
Маркируются легированные стали с помощью цифр и букв, указывающих примерный химический состав стали. Первые цифры в марке показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Далее показывается содержание легирующих элементов.