Легированного аустенита

Рассмотрим теперь, как влияют температура отпуска и скорость схлаждения после отпуска на ударную вязкость легированной конструкционной стали (рис. 293).

38. Гуляев Б. Б., Шапранов И. А., Шпейзман В. М. и др. Свойства литой легированной конструкционной стали// Литейное производство. 1957. № 2.

Оси и валы изготовляют главным образом из стали — качественной конструкционной марок 20, 30, 40 и 45 или легированной конструкционной марок 40ХН, 40ХНМА, ЗОХГТ, ЗОХГСА, 18Х2Н4ВА. В тех случаях, когда требуется обеспечить немагнит-ность, валы и оси изготовляются из нержавеющей стали и бронзы. Для уменьшения веса применяют дуралюмин и сплавы на базе титана. В некоторых электрических приборах для обеспечения элек-

По ГОСТ 4543—71 поставка металлургическими предприятиями металлопродукции из легированной конструкционной стали производится в отожженном или высокоотпущенном состоянии с гарантированной твердостью по Бринеллю (ИВ), которая должна соответствовать нормам, указанным в табл. 2, а также по механическим свойствам после термической обработки, определенным на образцах от каждой плавки.

КРАСНОЛОМКОСТЬ СТАЛИ - хрупкость стали, проявляющаяся при относительно высокой темп-ре в процессе ковки, горячей прокатки и при др. видах пластич. деформации. Хрупкие разрушения, связанные с К. с., объясняются либо ослаблением границ зерен при повышенной темп-ре, либо наличием в стали довольно большого количества второй фазы, заметно отличающейся по сопротивлению пластич. деформации от основной структуры. В углеродистой и легированной конструкционной стали красноломкость обусловливается б. ч. высоким содержанием серы или др. легкоплавких примесей (напр., меди и свинца). В легированной нержавеющей стали с высоким содержанием хрома красноломкость фиксируется появлением при темп-ре деформации структуры дельта-феррита.Уменьшения К. с.,наряду с устранением вызывающих ее причин, в ряде случаев можно достигнуть понижением темп-ры горячей деформации.

отпуска приводит к коагуляции карбидов. При отпуске легированной стали происходит изменение состава карбидов. В сложнолегированных сталях при высоком отпуске карбиды обогащаются хромом, молибденом, ванадием, вольфрамом. Состав стали оказывает значит, влияние на изменение св-в при отпуске и на структуру, в частности на интенсивность коагуляции карбидов. При О. с. значительно уменьшаются также внутр. напряжения 1-го рода. Типичное влияние отпуска на механич. св-ва легированной конструкционной стали показано на рис, 1. Низкий "отпуск при 200—

Таблица 14.13. Примеры применения некоторых марок легированной конструкционной стали

При оценке результатов химических анализов следует учитывать возможные допустимые отклонения от установленных норм химического состава в соответствии с ГОСТ вследствие неточности, присущей самим методам химического анализа. Так, для легированной конструкционной стали ГОСТ 4543-48 устанавливает по соглашению сторон следующие отклонения от норм химического состава (в %):

116. Механические свойства стали тонколистовой легированной конструкционной (по ГОСТ 1542—71)

повышенной пластичности. Некоторые марки легированной конструкционной стали, например 18Х2Н4В (М)А, в интервале скоростей деформаций от 10~2 до 102 значительно упрочняются из-за большой легированности твердого раствора в области ковочных температур (900-—1200° С). В отличие от стали таких марок

I. Назначение легированной конструкционной стали

оптимальной. Зерно аустенита несколько укрупнилось, но зато количество карбидов значительно уменьшилось, что свидетельствует о получении более легированного аустенита. Более высокий, чем оптимальный, нагрев приводит к значительному росту зерна, к образованию сетки карбидов, а иногда даже и к оплавлению и появлению эвтектической структурной составляющей (рис. 319,в).

Так, введение Mn, Ni, Си, С, N и др. повышает температуру ACt и понижает — АСг (рис. 11.13, а и б). Область у-твердых растворов существования легированного аустенита расширяется.

Поскольку С понижает температуру АСл и расширяет область легированного аустенита, увеличение его содержания снижает температуру нагрева для получения аустенита.

Отжиг. Увеличивается продолжительность нагрева, выдержки, охлаждения. Высоколегированные стали охлаждают с малой скоростью вследствие большой устойчивости легированного аустенита. Прочность и твердость выше, чем у углеродистых. Это ухудшает обрабатываемость режущим инструментом.

Структура этого чугуна состоит из специального карбида хрома (Cr, Fe)7C3 и металлической основы из легированного аустенита или продуктов его распада в зависимости от скорости охлаждения в литье и термической обработки. Хорошая износостойкость в условиях абразивного воздействия обеспечивается высокой твердостью карбидов (1300—1800 кГ/мм?) и прочностью матрицы.

Все элементы, растворяющиеся в железе, изменяют устойчивость феррита и аустенита. По характеру влияния на полиморфные превращения все элементы могут быть разделены на две группы. Элементы первой группы: никель, марганец, медь, азот — расширяют область устойчивого состояния аустенита. При содержании этих легирующих элементов выше определенного количества сталь в интервале от комнатной температуры до перехода в жидкое состояние имеет структуры легированного аустенита. Такая сталь называется аустенитной.

3. А. Г. Щулепникова, Г. И. Иванцов. Сопротивление абразивному изнашиванию легированного аустенита и полученной из него феррито-карбидной смеси.— МиТОМ, 1964, № 7.

При высоком содержании в стали № или Мп аустенит может существовать при низких температурах {см. рис. 91, а). Он является основной составляющей (матрицей) многих коррозионно-стойких жаропрочных и немагнитных сталей. Аустенит наиболее сильно упрочняет углерод, растворимость которого в нем достигает при нормальной температуре 1 %, и азот. Легирующие элементы, растворяясь в 7-железе, повышают прочность аустенита при нормальной и высоких температурах (рис. 95, б). Для легированного аустенита характерны низкий предел текучести при сравнительно высоком пределе прочности. Аустенит легко наклёпывается, т. е. быстро и сильно упрочняется под действием холодной деформации. Аустенит парамагнитен, обладает, большим коэффициентом теплового расширения.

Все легирующие элементы (за исключением кобальта) увеличивают устойчивость переохлажденного аустенита в области перлитного и бейнитного превращений и на диаграмме изотермического превращения сдвигают вправо, т. е. в сторону большего времени выдержки, кривые начала и конца распада. Причины высокой устойчивости переохлажденного аустенита в области перлитного превращения многие исследователи связывают с тем, что в результате распада легированного аустенита в перлитной области образуются феррит и легированный цементит или специальный карбид. Для образования такой ферритно-карбидной структуры между у-твердым раствором и карбидом должно пройти диффузионное перераспределение не только углерода, но и легирующих элементов. Карби-дообразующие элементы переходят в карбиды, а элементы, не образующие карбидов, — в феррит. Замедление распада аустенита в перлитной зоне объясняется малой скоростью диффузии легирующих элементов в аустените и уменьшением скорости диффузии углерода под влиянием карбидообразую-щих элементов. Кроме того, легирующие элементы уменьшают скорость полиморфного превращения у -*¦ а, которое находится в основе распада аустенита.

больше ширина дефекта упаковки, тем труднее реализуется процесс преодоления винтовыми дислокациями бартеров посредством их поперечного скольжения. Этот процесс может реализоваться при деформационном упрочнении. Энергия дефектов упаковки существенно влияет на механические свойства легированного аустенита в широком диапазоне температур. Одними из основных аустени-тообразующих элементов в стали являются никель и марганец. Исследования показали, что марганцевый аустенит (стабильный) значительно сильнее подвержен деформационному упрочнению (в ~1,7 раза при степени деформации 50%), чем никелевый (рис. 7.2).

оптимальной. Зерно аустенита несколько укрупнилось, но зато количество карбидов значительно уменьшилось, что свидетельствует о получении более легированного аустенита. Более высокий, чем оптимальный, нагрев приводит к значительному росту зерна, к образованию сетки карбидов, а иногда даже и к оплавлению и появлению эвтектической структурной составляющей (рис. 319,в).