Мелкозернистой структуре

Практика показала, что для каждой скорости нагрева имеется определенный интервал температур, обеспечивающий получение мелкозернистой структуры.

Несколько худшие свойства этих сплавов, чем у дюралюминия2, являются следствием более мелкозернистой структуры дюралюминия в листах, в трубах профилях и тому подобных полуфабрикатах, чем в поковках. При термической обработке поведение этих сплавов почти как у дюралюминия, о чем отмечалось раньше.

Для предупреждения возникновения горячих трещин в отливках необходимо создавать условия, способствующие формированию мелкозернистой структуры; обеспечивать одновременное охлаждение тонких и толстых частей отливок; увеличивать податливость литейных форм; по возможности снижать температуру заливки сплава и т. д.

Хромонпкельмолибдснотшадпевые стали. Нередко в хромонике-левую сталь кроме молибдена (вольфрама) добавляют ванадий, который способствует получению мелкозернистой структуры. Примером сталей, легированных Сг, Ni, Mo ч V, могут служить стали 38ХНЗМФ и 36Х2Н2МФА. Большая устойчивость переохлажденного аусте-нита обеспечивает высокую прокаливаемость этих сталей (критический диаметр свыше 100 мм), что позволяет упрочнять термической обработкой крупные детали. Даже в очень больших сечениях (1000— 1500 мм и более) в сердцевине после закалки образуется бейнит, а после отпуска сорбит. Указанные стали обладают высокой прочностью, пластичностью и вязкостью и низким порогом хладноломкости (см. табл. 8). Этому способствует высокое содержание никеля. Молибден, присутствующий в стали, повышает ее теплостойкость. Эти стали можно использовать при 400—450 "С.

Гомогенизация. Этому виду отжига подвергают слитки, перед обработкой давлением, для устранения дендритной ликвации, которая приводит к получению неоднородного твердого раствора и выделению по границам зерен и между ветвями депдритов хрупких неравновесных эвтектических включений CuAU, A.UCuMg (S-фаза), Mg.,Si, Al(iCuMg, (Т-фаза) и др. (см. рис. 159, а). В процессе гомогенизации состав кристаллитов твердого раствора выравнивается, а интер-металлиды растворяются. В процессе последующего охлаждения интерметаллиды выделяются в виде равномерно распределенных мелких вторичных включений (рис. 159, б). Вследствие этого пластичность литого сплава повышается, что позволяет увеличить степень обжатия при горячей обработке давлением, скорость прессования и уменьшить технологические отходы. Гомогенизация способствует получению мелкозернистой структуры в отожженных листах и уменьшает склонность к коррозии под напряжением. Температура

Для получения мелкозернистой структуры в сталь вводят незначительное количество Ti, V, Al, которые образуют труднорастворимые мельчайшие частицы карбидов (центров кристаллизации), препятствуют росту зерна и обеспечивают устойчивую мелкозернистость а у стен и та.

Для получения мелкозернистой структуры, устранения химической и структурной неоднородности, уменьшения внутренних напряжений, понижения твердости стали для облегчения механической обработки производят отжиг или нормализацию.

Полный отжиг стали применяется для получения однородной мелкозернистой структуры, снижения твердости и повышения пластичности. Этому виду отжига подвергаются стали до механической обработки.

Неполный отжиг применяется для снятия внутренних напряжений и создания мелкозернистой структуры в доэвтектоидных сталях (дляудучнзейиа, -механи ческой ^обработки).

W, являющийся также ценным легирующим элементом (в конструкционных сталях до 1,5%), повышает твердость и прочность стали, способствует образованию мелкозернистой структуры. W в повышенных количествах (не более 22%) вводится в инструментальную сталь для

V, вводимый в небольших количествах в конструкционные (0,1— 0,3%), инструментальные (0,15—0,65%) и быстрорежущие (до 2,5%) стали, повышает твердость стали, способствует образованию мелкозернистой структуры, повышает упругость и сопротивление усталости.

Явление охрупчиваная наблюдается и этих сталях и при мелкозернистой структуре как результат выдержек в области 450—550°С из-за процессов

Примеси, растворенные в жидком металле, могут также измельчать зерно и изменять его форму. Примеси при затвердевании в виде тонкого слоя осаждаются на поверхности растущего кристалла и ограничивают его рост. Чем больше скорости охлаждения и заро-. жденпя центров кристаллизации,тем больше скорость кристаллизации и тем мелкозсрнистее структура сплава. При мелкозернистой структуре механические свойства сплава повышаются.

при высокой температуре и мелкозернистой структуре прочность достигает 100 % и выше.

3. Материал изотропен, т. е. физико-механические свойства одинаковы по всем направлениям. Таким образом, выделенный из сплошной среды элемент не зависит от ориентации относительно выбранной системы координат. Металлы благодаря своей мелкозернистой структуре считаются изотропными. Но есть много неизотропных — анизотропных — материалов. К ним относятся древесина, ткани, фанера, многие пластмассы. Однако в сопротив-

Нитроцементация - процесс насыщения поверхностного слоя углеродом и азотом, по сравнению с газовой цементацией он имеет преимущество в скорости насыщения. Поверхностный слой обладает более высокой износостойкостью, чем при газовой цементации, благодаря наличию азота и мелкозернистой структуре с карбонитридной зоной. Нитроцементация производится в газовой среде, глубина закаленного слоя 0,15-1 мм, твердость после закалки 52-60 HRC.

Следовательно, максимальной износостойкости хромоникелевых чугунов можно достичь при соотношении содержания никеля и хрома в пределах от 2,7 : 1,0 до 2,5 : 1,0 при содержании никеля не более 3,5%. При мелкозернистой структуре чередованием хрупких фаз (вторичного и структурно-свободного цементита, а также мартенсита) и более вязких составляющих (аустенита и эвтектоида) создается возможность получения высоких механических свойств.

вследствие чего возникает большое число зародышей, приводящее к мелкозернистой структуре пленки. С повышением температуры подложки скорость миграции атомов увеличивается и устойчивым оказывается лишь относительно небольшое количество зародышей, наиболее прочно закрепленных на поверхности, которые, разрастаясь, создают крупнозернистую структуру пленки.

а — место расположения микропористости (погонная энергия 90 кДж/см, количество проходов — по одному с каждой стороны); среднее количество микропор в сечении 0,1 при мелкозернистой структуре и 5,7 при крупнозернистой; б — положение контрольного отражателя диаметром 1 мм; частота 5 МГц, угол ввода ультразвукового луча 45°; в — акустические характеристики сплава с мелкозернистой структурой; г — то же, крупнозернистой структурой; / — максимальный уровень шумов; 2 — сигнал от контрольного отражателя; 3 — 20% амплитуды сигнала от контрольного отражателя

Обычно в М. м. содержится 3—5% пор, при их уменьшении до —1% М. м. по магнитным св-вам равноценны литым. М. м. со свойствами литых магнитов можно получить путем дополнит, легирования металлокерамич. сплавов спец. присадками (кобальт, цирконий и др.). Остаривание М. м. на 3—5% обеспечивает высокую стабильность магнитного потока во времени (рис. 2). Благодаря мелкозернистой структуре М. м. из сплавов системы Fe—i\i—А1

Большое значение имеют свойства границ зерен и размеры зерна. Жаропрочные сплавы на никелевой основе наилучшим сопротивлением разрушению при длительно приложенных нагрузках обладают при зерне № 2—3; при мелкозернистой структуре длительная прочность ухудшается. Сопротивление же усталости при высоких темп-pax уменьшается с увеличением размеров зерна. Присутствие по границам зерен тонкого прерывистого каркаса, состоящего из частиц упрочняющих фаз, улучшает жаропрочность сплавов.

При обработке малоуглеродистой стали мелкозернистой структуры применение малых скоростей способствует получению менее шероховатой поверхности. При обработке на высоких скоростях шероховатость поверхности снижается по мере перехода от крупнозернистой к мелкозернистой структуре. Для среднеуглеродистой стали, применение структуры тонкопластинчатого перлита способствует уменьшению шероховатости обработанной поверхности. При обработке высокоуглеродистой стали, кроме ШХ15, оптимальной является структура сфероидальная и тонкопластинчатая перлитная