На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Обогащенных углеродом

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Скорость растворения углерода при периодической загрузке науглероживателя и одинаковой интенсивности перемешивания (см рис 28, кривая 3) примерно постоян на и равна первоначальной скорости процесса почти до концентрации насыщения, когда скорость растворения реагента становится незначительной при любой интенсив ности перемешивания В связи с этим избыточное количе ство науглероживателя может существовать в виде ма кроскопических частиц неограниченное время В отдель ных объемах расплава, обогащенных углеродом, такие частицы могут быть обнаружены даже при невысокой общей концентрации углерода в расплаве[3, С.67]

Диффузионный характер растворения углерода тре бует достаточных температуры и времени для заверше ния процесса Вблизи концентрации насыщения сплава по углероду скорость растворения реагента становится незначительной при ./чобоь достижимой интенсивности пе ремешивания, поэтому некоторое количество науглерожи вателя в высокоуглеродистом чугуне может существовать в виде частиц неограниченное время В начале процесса не исключено присутствие микрочастиц реагента в отдель ных объемах расплава, обогащенных углеродом при не высокой общей концентрации углерода в сплаве При не полном растворении реагента и особенно при низких тем пературах сплава вследствие указанных причин в литом чугуне возникает вынужденная неоднородность в распределении графита, увеличиваются различия величины ч формы в одном и том же образце (рис 48) Наряду с крупными пластинами графита присутствуют мелкие завихренные, розеточный графит находится рядом с компактными и точечными образованиями В обогащенных уперодом зонах включения графита крупные, в обедненных— мелкие Нередки случаи междендритного располо жения графита[3, С.109]

В начале этого превращения происходит диффузионное перераспределение углерода в аустените (рис. 114), что приводит к образованию в нем объемов, обогащенных и обедненных углеродом. Участки ау-стенита с низким содержанием углерода, у которых точка Ма лежит в области температур промежуточного превращения (см. рис. 112), претерпевают у ~> «-превращение по мартенситному механизму. Образующийся малоуглеродистый мартенсит тут же отпускается при температурах промежуточной области с образованием бейнитной структуры. В объемах аустенита, обогащенных углеродом, если их пересыщение высокое, в процессе изотермической выдержки могут выделяться частицы карбидов (рис. 114). Это, естественно, приведет к обеднению *гнх участков аустенита углеродом и к протеканию в них превращения по мартенсптному механизму Мартепоитныи механизм образования а-фазы и обусловливает ее игольчатую структуру п по[1, С.176]

Структурная полосчатость. У сталей ШХ15 и ШХ15СГ представляет чередующиеся полосы несколько отличающейся структуры. Наблюдается в деформированном металле (рис. 18. 43). Полосы образуются из осей и междуосных участков дендритов, имеющих различный состав. Междуосные участки и ликвационные полосы имеют более высокое содержание углерода, хрома и марганца. После закалки и травления на продольных шлифах такие участки выглядят как полосы различной травимости (в связи с различием структур). В зависимости от условий закалки (температура, скорость охлаждения) формируются различные структуры: а — в полосах, обогащенных углеродом и хромом, аустенитизация с достаточным растворением карбидов не проходит, поэтому в связи с недостатком в растворе легирующего элемента образуется троосто-мартенситная структура, а в полосах с меньшим содержанием углерода и хрома — структура мартенсита; б — в полосах, обогащенных углеродом и хромом, образуется мелкозернистый (бесструктурный) мартенсит с избыточными карбидами, в полосах, обедненных этими элементами, — крупноигольчатый мартенсит; в — в полосах, обогащенных углеродом и хромом, наблюдается структура мартенсита с карбидами, в обедненных — мартенсит с трооститом.[7, С.344]

Карбидная фаза может также выделяться и из обогащенных углеродом объемов аустенита, возникающих при перераспределении углерода перед у ->• «-превращением. Образующиеся при этом обедненные объемы, аустенита будут претерпевать у -»• «-превращение по сдвиговому механизму.[9, С.19]

При скорости нагрева 60 - 100°С/мин для всех вариантов исходной структуры образование гфазы начинается в низкокремнистых участках матрицы, причем преимущественными местами зарождения аустенитных кристаллов являются стыки и границы зерен феррита, а не межфазные поверхности раздела феррит - графит, несмотря на наличие в образцах серий Б и В мелких графитных включений, расположенных в обедненных кремнием областях (рис. 36). Поскольку эти включения обладают повышенной растворимостью и обеспечивают пересыщение углеродом прилегающих областей ферритной матрицы в соответствии с флуктуацион-ной теорией, следовало ожидать образования зародышей -у-Фаэь1 именно здесь. Тем не менее аустенит в первую очередь появляется в менее обогащенных углеродом областях ферритной матрицы, на границах зерен и субзерен. Эти данные свидетельствуют о том, что в чугуне, так же как и в стали, образование аустенита по границам зерен связано прежде всего с их неустойчивостью с термодинамической точки зрения. Концентрационные же изменения играют вторичную роль, хотя, несомненно, оказывают влияение на а -* 7-пре-вращение.[6, С.77]

При скорости нагрева 60 - 100°С/мин для всех вариантов исходной структуры образование 7-фазы начинается в низкокремнистых участках матрицы, причем преимущественными местами зарождения аустенитных кристаллов являются стыки и границы зерен феррита, а не межфазные поверхности раздела феррит - графит, несмотря на наличие в образцах серий Б и В мелких графитных включений, расположенных в обедненных кремнием областях (рис. 36). Поскольку эти включения обладают повышенной растворимостью и обеспечивают пересыщение углеродом прилегающих областей ферритной матрицы в соответствии с флуктуацион-ной теорией, следовало ожидать образования зародышей -у-фазы именно здесь. Тем не менее аустенит в первую очередь появляется в менее обогащенных углеродом областях ферритной матрицы, на границах зерен и субзерен. Эти данные свидетельствуют о том, что в чугуне, так же как и в стали, образование аустенита по границам зерен связано прежде всего с их неустойчивостью с термодинамической точки зрения. Концентрационные же изменения играют вторичную роль, хотя, несомненно, оказывают влияение на а вращение.[8, С.77]

Можно высказать следующие предположения относительно отмеченного эффекта. Известно, что в кристалле с равномерно распределенным растворенным элементом при наличии дислокаций возникает поток атомов этого элемента по направлению к дислокационным линиям, вследствие чего вокруг дислокаций создаются "коттрелловские облака". Поскольку аустенит может наследовать дефекты деформированной а-фазы, можно ожидать образования на них сегрегации углерода. В межкритическом интервале наличие таких сегрегации должно затруднять процесс выделения феррита. Это связано с тем, что в присутствии дислокаций образование зародышей новой фазы преимущественно происходит именно на них [ 54]. Однако выделение малоуглеродистой а-фазы на дислокациях, обогащенных углеродом, естественно, затрудняется. Длительное сохранение неравновесного соотношения феррита и аустенита можно объяснить смещением кривых фазового равновесия при наличии несовершенств кристаллического строения за счет повышения термодинамического потенциала фаз и реализации в связи с этим квазиравновесных состояний.[6, С.58]

Можно высказать следующие предположения относительно отмеченного эффекта. Известно, что в кристалле с равномерно распределенным растворенным элементом при наличии дислокаций возникает поток атомов этого элемента по направлению к дислокационным линиям, вследствие чего вокруг дислокаций создаются "коттрелловские облака". Поскольку аустенит может наследовать дефекты деформированной а-фазы, можно ожидать образования на них сегрегации углерода. В межкритическом интервале наличие таких сегрегации должно затруднять процесс выделения феррита. Это связано с тем, что в присутствии дислокаций образование зародышей новой фазы преимущественно происходит именно на них [ 54]. Однако выделение малоуглеродистой а-фазы на дислокациях, обогащенных углеродом, естественно, затрудняется. Длительное сохранение неравновесного соотношения феррита и аустенита можно объяснить смещением кривых фазового равновесия при наличии несовершенств кристаллического строения за счет повышения термодинамического потенциала фаз и реализации в связи с этим квазиравновесных состояний.[8, С.58]

Карбидная неоднородность. Представляет собой скопления эвтектических карбидов, образующихся из расплава при кристаллизации последних порций стали, обогащенных углеродом и легирующими элементами.[7, С.341]

В начале этого превращения происходит диффузионное перераспределение углерода в аустените (рис. 114), что приводит к образованию в нем объемов, обогащенных и обедненных углеродом. Участки ау-стенита с низким содержанием углерода, у которых точка Мя лежит в области температур промежуточного превращения (см. рис. 112), претерпевают у ~* «-превращение по мартенситному механизму. Образующийся малоуглеродистый мартенсит тут же отпускается при температурах промежуточной области с образованием бейнитной структуры. В объемах аустенита, обогащенных углеродом, если их пересыщение высокое, в процессе изотермической выдержки могут выделяться частицы карбидов (рис. 114). Это, естественно, приведет к обеднению этих участков аустенита углеродом и к протеканию в них превращения по мартенситному механизму, Мартенситный механизм образования а-сЬазы и обусловливает ее игольчатую структуру и по-[10, С.176]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов, 1983, 360 с.
2. Лахтин Ю.М. Материаловедение Учебник для высших технических учебных заведений, 1990, 528 с.
3. Шумихин В.С. Синтетический чугун, 1971, 159 с.
4. Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов, 1971, 496 с.
5. Болховитинов Н.Ф. Металловедение и термическая обработка Издание 6, 1965, 505 с.
6. Дьяченко С.С. Образование аустенита в железоуглеродистых сплавах, 1982, 128 с.
7. Бернштейн М.Л. Металловедение и термическая обработка стали Т1, 1983, 352 с.
8. Дьяченко С.С. Образование аустенита в железо углеродистых сталей, 1982, 128 с.
9. Качанов Н.Н. Прокаливаемость стали, 1978, 192 с.
10. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов, 1983, 360 с.
11. Семенов Е.И. Ковка и штамповка Т.1, , 568 с.
12. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов, 1984, 360 с.

На главную