Пластинчатого мартенсита

Пример 1 . Рассчитать и сконструировать цилиндрический одноступенчатый редуктор к приводу пластинчатого конвейера по следующим данным (рис. 3.10): окружная сила на двух тяговых звездочках F, = 6KH; шаг и число зубьев звездочек: /)зв= 100 мм; /зв = 7 '. Окружная скорость звездочек V— 1,0 м/с. Время работы ?Л = 7500 ч. Производство мелкосерийное. Передача косозубая. Данный пример относится к первому случаю исходных данных.

цепной передачи. По заданию, с движение передается цепью на пластинчатого конвейера.

Исходные данные (рис. 1.1, а, б, в, г): F/(H)—окружная сила на барабане ленточного или звездочке пластинчатого конвейера; v (м/с) — скорость движения ленты или цепи; Ол (м) —диаметр барабана-; Z )В — число зубьев и р,„ (мм) — шаг тяговых звездочек;

Так как базовая долговечность больше гре буемой (60 284 >25 000), то подшипник пригоден. Пример 2. Подобрать подшипники для опор вала редуктора привода пластинчатого конвейера (рис. 7.S). Частота вращения вала п = 200 об/мни. Требуемая долговечность под шинников /_ц>/,--= 10 000 ч. Диаметр посадочных поверхностей вала d — 40 мм. Максимальные длительно действующие силы: 1:,\ти, =9820 Н:

Исходные данные (рис. 1.1, а, б, в,-г): Ft(H) —окружная сила на барабане ленточного или звездочке пластинчатого конвейера; v (м/с) — скорость движения ленты или цепи; D6 (м) —диаметр барабана-; Z3B — число зубьев и рзи (мм) — шаг тяговых звездочек;

Пример 2. Подобрать подшипники для опор вала редуктора привода пластинчатого конвейера (рис. 7.8). Частота вращения вала /z = = 200 об/мин. Требуемая долговечность подшипников 1ю/,= 10000 ч. Диаметр посадочных поверхностей вала d=40 мм. Максимальные длительно действующие силы: F/-I шах = 9820 H; /7r2max = 8040 H; ^,„„ = 3210 H. Режим нагру-жения — ///, /(? = 0,56.

В частности, для пластинчатого конвейера КПУ-1 в рассматриваемом варианте запуска имеем:

Рассмотрим относительные колебания приводов на примере трехприводного пластинчатого конвейера К.ПУ-1 для уклонов (рис. 8. 3).

20. Запуск трехприводного уклонного пластинчатого конвейера ... 169

Охлажденная форма доставляется конвейером к перекладчику 4 форм с литейного конвейера на бортовой роликовый конвейер механизма выбивки 5, где из опок выдавливается ком с отливкой без его разрушения. Ком специальным устройством подается на одну из четырех ветвей пластинчатого конвейера 6, на котором отливка дополнительно охлаждается. В конце конвейера установлена выбивная решетка 7, на которой отливка отделяется от смеси. Выбитые опоки перемещаются на следующую позицию 19, где дополнительно прошиваются плитой с резиновой щеткой Для рчи-стки стенок от остатков формовочдой смеси. Перекладчик 8 переставляет, опоки на продольный конвейер 9,

Рис. 496. Схема расположения пластин горизонтально-замкнутого пластинчатого конвейера

Пластинчатый (двойникованный) мартенсит образуется в высокоуглеродистых сталях (более 0,8 % С), имеющих низкие температуры мартенситных точек (рис. 108) 1. Кристаллы низкотемпературного пластинчатого мартенсита имеют линзовидную форму, соседние кристаллы не параллельны и образуют сложные пространственные группировки (рис 109, г и д и ПО, б). В плоскости шлифа они могут иметь вид игл (рис. 109, д). Кристаллы пластинчатого мартенсита состоят в средней своей части из большого числа микродвойпиков, образующих среднюю зону повышенной тра-вимости, называемую мидриГюма (рис. 109, г, ПО, 6). Толщина этих двойников может достигать ~ К) им. Размеры кристаллов любой морфологии мартенсита во многом определяются величиной зерна исходного аустенита (пли субзерна при наличии субструктуры). Кристаллы мартенсита (особенно те, которые образуются вблизи /И,,) тем крупнее, чем больше зерно аустенита.

Механизм межкристаллического разрушения при образовании очагов замедленного разрушения может быть объяснен тем, что максимальные плотность дислокаций и интенсивность МПД приходятся на приграничные зоны зерен. Это обусловлено тем, что мартенситное превращение начинается в центральных частях зерен в верхней части температурного интервала превращения, а заканчивается в приграничных зонах в нижней части этого интервала. Кроме того, при образовании пластинчатого мартенсита его иглы при выходе на границы зерен вызывают в зонах, примыкающих к ним, появление высоких плотности дислокаций и уровня микронапряжений. При длительном нагружении по границам зерен развивается локальная МПД, в результате чего реализуется межкристаллическое разрушение по схеме Зинера — Стро, предполагающей относительное проскальзывание и поворот зерен по границам (рис. 13.29).

В зависимости от температуры нагрева упрочненная зона может в общем случае состоять из трех или двух слоев. Первый слой с температурой нагрева выше температуры плавления имеет явно выраженную дендритную структуру. Оси дендритов при этом растут перпендикулярно границе раздела в направлении отвода теплоты в тело детали. Между оплавленным слоем и следующей за ним зоной термического влияния существует четкая граница. Зона термического влияния обычно состоит из белого и переходного слоев. Белый слой представляет собой светлую нетравяшуюся полосу. Предполагают, что этот слой имеет высокую концентрацию азота за счет высокотемпературного насыщения азотом воздуха. Вследствие высокой скорости охлаждения эта зона имеет закаленную структуру, строение которой зависит от концентрации углерода. В закаленном слое технически чистого железа происходит измельчение зерна феррита (от 50 до 10—15 мкм), а в отдельных зернах образуется пакетный мартенсит с развитой блочной структурой, имеющей невысокую твердость. В малоуглеродистой стали эта зона состоит из пакетного мартенсита, а в среднеуглеродистых сталях — из пакетного и пластинчатого мартенсита с небольшим количеством остаточного аустенита, в эвтектоидной стали эта зона представляет пластинчатый высокодисперсный мартенсит с 20% остаточного аустенита. С увеличением концентрации углерода в стали содержание остаточного аустенита возрастает, что вызывает снижение твердости этой зоны. Второй слой зоны термического влияния является переходным к исходной структуре. У доэвтектоидной стали он состоит из феррита и мартенсита.

В зависимости от температуры нагрева упрочненная зона может в общем случае состоять из трех или двух слоев. Первый слой с температурой нагрева выше температуры плавления имеет явно выраженную дендритную структуру. Оси дендритов при этом растут перпендикулярно к границе раздела в направлении отвода теплоты в тело детали. Между оплавленным слоем и следующей за ним зоной термического влияния существует четкая граница. Зона термического влияния обычно состоит из белого и переходного слоев. Белый слой представляет собой светлую нетравящуюся полосу. Предполагают, что этот слой имеет высокую концентрацию азота за счет высокотемпературного насыщения азотом воздуха. Вследствие высокой скорости охлаждения эта зона имеет закаленную структуру, строение которой зависит от концентрации углерода. В закаленном слое технически чистого железа происходит измельчение зерна феррита (от 50 до 10-15 мкм), а в отдельных зернах образуется пакетный мартенсит с развитой блочной структурой, имеющей невысокую твердость. В малоуглеродистой стали эта зона состоит из пакетного мартенсита, а в среднеуглеро-дистых сталях — из пакетного и пластинчатого мартенсита с небольшим количеством остаточного аустенита, в эвтектоидной стали эта зона представляет пластинчатый высокодисперсный мартенсит с 20 % остаточного аустенита. С увеличением концентрации углерода в стали содержание остаточного аустенита возрастает, что вызывает снижение твердости этой зоны. Второй

Структура кристаллов мартенсита зависит от температуры мартенситного превращения т е положения точки Мя При низких температурах мартенситного превращения (высокоуглеродистые стали леги рованные железоникелевые сплавы с содержанием никеля примерил 30 % и др ) образуется пластинчатый (игольчатый) мартенсит имею щии форму пластины или линзы Пластинчатые кристаллы мартенсита имеют двоиникованное строение В средней части такой линзы есть так называемый мидриб представляющий собой область параллельных двойниковых прослоек Однако полностью двойникованиое строение пластинчатые кристаллы мартенсита имеют только при очень низких температурах образования (например сплав 25Н32 Мя=—150°С) В большинстве случаев кристаллы пластинчатого мартенсита двоинико-ваны лишь частично в мидрибе а в периферийных зонах не содержат двойников Плотность дислокации в периферийных зонах мартенситного

Первичные кристаллы пластинчатого мартенсита растут в пределах исходного аустенитного зерна и таким образом длина их определяется размером аустенитных зерен Вторичные кристаллы мартенсита растут в аустенитном зерне разделенном первичными кристаллами на более мелкие участки

По мнению некоторых ученых в формировании пластинчатого мартенсита определяющую роль играет дополнительная (аккомодирующая) деформация двоиникованием а пластинчатого — скольжением При по ннжечни температура сопротивление скольжению растет в большей степени чем сопротивление двоиникованию поэтому при низких температурах мартеиситного превращения формируется двоииикованныи мар течсит а при более высоких — пакетный В легированных сплавах па мере понижения мартенситиои точки морфология мартенсита меняется от пластинчатого к пакетному

Ниже по данным Крауса и Мадера показано влияние состава сплава на морфологию мартенсита (границы образования пакетного » пластинчатого мартенсита) цифрами указано содержание второго компонента %

диусов растворенного элемента и растворителя (I этап сопасно схеме на рис 112) Прирост прочности в результате мартеиситного у-^-а пре вращения (II этап) связан для пластинчатого мартенсита со сдвиговой пластической деформацией при бездиффузноннои перестройке решетки Суммарный прирост предела текучести в случае примерно 30 % ного легирования составляет Д0о 2^200 МПа и после мартенситного превращения Д002«300—600 МПа

В закаленных высокоуглеродистых сталях кристаллы мартенсита имеют форму тонких линзообразных пластин. Мартенсит этого вида называют пластинчатым, а также игольчатым, низкотемпературным или двойникованным (игольчатую форму имеет сечение мартенситных пластин в поперечном направлении плоскостью металлографического шлифа). Кристаллы пластинчатого мартенсита располагаются под некоторым углом друг к другу.

Кристаллы пластинчатого мартенсита, как и реечного, имеют сложное строение (субструктуру). Рассматривая пластины мартенсита в световой микроскоп, очень часто можно видеть тонкую линию, идущую приблизительно по их середине (в направлении длины) и имеющую более темную окраску. Эта линия, т. е. зона повышенной травимости 11 в действительности состоит из плотно расположенных параллельных двойниковых прослоек. По обе стороны от этой двойникованной зоны расположены зоны, содержащие дислокации, плотность которых достигает 109—10м см"2.

Пластинчатый (двойникованный) мартенсит образуется в высокоуглеродистых сталях (более 0,8 % С), имеющих низкие температуры мартенситных точек (рис. 108) 1. Кристаллы низкотемпературного пластинчатого мартенсита имеют линзовидную форму, соседние кристаллы не параллельны и образуют сложные пространственные группировки (рис. 109, г и д и ПО, б). В плоскости шлифа они могут иметь вид игл (рис. 109, д). Кристаллы пластинчатого мартенсита состоят в средней своей части из большого числа микродвойников, образующих среднюю зону повышенной тра-вимости, называемую мидрибом2 (рис. 109, г, НО, б). Толщина этих двойников может достигать ~ 10 нм. Размеры кристаллов любой морфологии мартенсита во многом определяются величиной зерна исходного аустенита (или субзерна при наличии субструктуры). Кристаллы мартенсита (особенно те, которые образуются вблизи Мн) тем крупнее, чем больше зерно аустенита.