Образование структуры

При высоком отпуске по границам зерна происходит более ускоренное (в сравнении с объемом зерна) карбидообразование и насыщение карбидной фазы марганцем, хромом, а также образование специальных карбидов (при соответствующей легированности). Этот процесс приводит к обеднению карбидообразующими элементами приграничных слоев зерна. При последующем медленном охлаждении (или во время выдержки при 500—520°С) происходит обогащение этих приграничных слоев фосфором, так как при температурах ниже 600°С фосфор приобретает стремление к диффузионному перераспределению в направлении участков, обедненных карбидообразующими элементами (явление восходящей диффузии), а диффузионная подвижность атомов фосфора при этих температурах достаточно велика. В итоге сталь охрупчивается из-за ослабления прочности межзеренных сцеплений.

Кроме диффузии углерода, коагуляция карбидов включает процессы диссоциации растворяющейся карбидной частицы и образования новых кристаллических слоев растущей частицы. Образование специальных карбидов и изменение при этом прочности связей кристаллической решетки карбида могут приводить к уменьшению скорости растворения и образованию карбидов в процессе коагуляции, что изменяет граничные условия диффузии.

При отпуске до 500° С образуется легированный цементи, содержащий в твердом растворе количество легирующих элементов, одинаковое со средним содержанием их в стали. Дальнейшее повышение температуры отпуска вызывает обогащение цементита хромом, молибденом, ванадием и другими элементами, а затем и образование специальных карбидов; вначале процесс идет медленно, но с дальнейшим повышением температуры он облегчается.

При высоком отпуске по границам зерна происходит более ускоренное (в сравнении с объемом зерна) карбидообразование и насыщение карбидной фазы марганцем, хромом, а также образование специальных карбидов (при соответствующей легированности). Этот процесс приводит к обеднению карбидообразующими элементами приграничных слоев зерна. При последующем медленном охлаждении (или во время выдержки при 500—520°С) происходит обогащение этих лрилраничных слоев фосфором, так как при температурах ниже 600°С фосфор приобретает стремление к диффузионному перераспределению в направлении участков, обедненных карбидообразующими элементами (явление восходящей диффузии), а диффузионная подвижность атомов фосфора при этих температурах достаточно велика. В итоге сталь охрупчивается из-за ослабления прочности межзеренных сцеплений.

В легированных сталях возможно также •образование специальных карбидов при наличии сильных карбидообразующих эле-' .ментов в надлежащих количествах.

— четвертая ступень: >400°С; образование специальных карбидов и тонкой фер-рито-карбидной смеси (гроостит или сорбит отпуска).

В легированных сталях возможно также «образование специальных карбидов при наличии сильных карбидообразующих элементов в надлежащих количествах.

— четвертая ступень: >400°С; образование специальных карбидов и тонкой фер-рито-карбидной смеси (троостит или сорбит отпуска).

2 Образование специальных карбидов и их коагуляция 109

Образование специальных карбидов при диффузионном у-нх-превращении существенно влияет на свойства сталей со структурой феррито карбидной смеси, которая свойст венна большому кругу конструкционных сталей в горячекатаном состоянии, а также после закалки в центре круп лых поковок и отливок

2 Образование специальных карбидов и их коагуляция

При переохлаждении аустенита до температуры, равной или ниже мартенсиной точки (7И„), соответствующей температуре начала превращения переохлажденного аустенита в мартенсит (рис. 101, б), диффузионные процессы полностью подавляются и образование структуры, состоящей из феррита и цементита, становится невозможным. В этом случае протекает бездиффузионное превращение аустенита в структуру закаленной стали, называемую мартенситом.

Исчерпание несущей способности образца зависит не только от состава сплава, но и от его структуры. Увеличение размера зерна и образование структуры, характерной для /3-хрупкости, приводит к резкому усилению микронеоднородности протекания пластической деформации, более раннему появлению трещин при циклическом нагружении и соответственно более быстрому их объединению в магистральную трещину. На рис. 53 приведена зависимость долговечности при жестком цикле нагружения от размаха, пластической деформации кованых образцов сплава ВТ5-1 в мелко- и крупнозернистом состоянии [ последнее получено нагревом в 3-области и медленным охлаждением до 800°С (v= 10°С/мин)]. Долговечность мелкозернистых образцов (
бот, в которых на базе изучения изменения структуры и свойств поверхностных слоев при трении решается проблема износостойкости для каждого частного случая. Некоторые из этих работ обобщены в [9, 26]. Согласно [9], изменения на контакте условно можно разбить на три класса: I —изменение геометрической конфигурации поверхности; II — образование структуры приповерхностного слоя, влияющей на механическую составляющую трения; III — возникновение на поверхности пленок, влияющих на молекулярную составляющую трения.

Коррозионное растрескивание в значительной мере определяется структурой материала. Так, эксперименты с монокристаллами железа и реальными сталями показали, что только пали-кристаллические материалы склонны к коррозионному растрескиванию [8, 19]. Известно, что даже незначительные загрязнения границ зерен металла, повышение концентрации дислокаций в металле и другие подобные явления понижают стойкость материалов к растрескиванию. При термической обработке и сварке деталей склонность к коррозионному растрескиванию зависит от фазовых и структурных превращений в системе Fe -С. Так, отпуск при температурах 150-400 °С (в зависимости от химического состава стали), обусловливающий образование структуры отпущенного мартенсита, повышает склонность материала к коррозионному растрескиванию [8]. В целом считается, что термодинамически менее устойчивые структуры (мартенсит) более склонные к коррозионному растрескиванию, чем устойчивые отожженные.

Определенный состав рабочей среды требуется при нагреве металлов (снижение окислительных процессов, угара металлов) и обжиге керамики (образование структуры). Форма пламени должна обеспечивать равномерность или определенную последовательность нагрева материалов или изделий. Это достигается различными способами подвода горючего и воздуха, конструкцией горелок и подводов воздуха.

Рассмотрим влияние указанных выше особенностей ЭМО на образование структуры поверхностного слоя. Схема действия сил и образования текстуры в поверхностном слое показана на рис. 10. По мере увеличения расстояния от поверхности детали сопротивляемость зерен изменению своей ориентации повышается, а другие факторы, способствующие изменению ориентации, уменьшаются. Угол наклона <р равнодействующей /? зависит от силы трения F. По мере приближения к поверхности и повышения температуры и давления угол р увеличивается, а по мере удаления от поверхности уменьшается до тех пор, пока деформации металла не прекратятся. Таким образом, по мере удаления от поверхности контакта давление и температура нагрева также снижаются, а сопротивляемость металла деформациям по мере увеличения глубины повышается.

В-четвертых, образование структуры происходит при значениях

распад аустенита при охлаждении и образование структуры, зависящей от

распад аустенита при охлаждении и образование структуры, зависящей от

влияет на образование структуры электролитического осадка.

Образование структуры электролитического осадка зависит