Оглавление:
Дисперсионное твердение стали
- Дисперсионное упрочнение стали При введении легирующих элементов в сталь их растворимость в решетке железа изменяется с температурой, и наблюдается эффект дисперсионного упрочнения стали. Если сплав нагревают до определенной температуры выше предела растворимости, указанного на рис. 16 (рисунок) легирующего железо элемента, то весь легирующий элемент может расплавиться. Медленное охлаждение и избыток элементов Легирующий элемент、％- Рис.16.
Диаграмма железо-легирующим элементом с ограниченной растворимостью Когда сплав охлаждается (перегревается) очень быстро от температуры выше предела растворимости, избыточное количество элемента не заметно и получается пересыщенный твердый раствор с повышенной концентрацией растворенных элементов. Такие твердые растворы неустойчивы в неравновесном состоянии и имеют тенденцию к распаду.
Процесс разложения пересыщенного твердого раствора при комнатной температуре называется естественным старением. Людмила Фирмаль
Если его нагревать ниже предела растворимости, то скорость разложения пересыщенного раствора значительно возрастет. Этот процесс является Старение вен. По мере старения сплава избыточные элементы высвобождаются из атомно-кристаллической решетки металлического растворителя в виде мельчайших частиц, называемых дисперсионной фазой, а большая часть твердого раствора, в котором эти частицы осаждаются, называется дисперсионной средой.
Дисперсная фаза равномерно распределяется в дисперсионной среде, искажая атомно-кристаллическую решетку металла, затрудняя сдвиг металла вдоль плоскости атомно-кристаллического скольжения и изменяя физико-химические и механические свойства металла. alloy. In в частности, это явление называют дисперсионным упрочнением, поскольку при осаждении дисперсной фазы из раствора твердость сплава снижается increases.
- In в этом случае увеличение твердости сплава может произойти, если дисперсная фаза для осаждения более мягкая, чем основной твердый раствор. Например, такие явления наблюдаются при дисперсном упрочнении медной стали, при осаждении мельчайших частиц (дисперсных фаз) избытка меди из твердых растворов. Эффект дисперсионного упрочнения стали наблюдается только при сохранении когерентности (непрерывности) атомно-кристаллической решетки дисперсной фазы и дисперсионной среды.
Без этой связи дисперсионное упрочнение не наблюдается. Например, фазовое разделение мельчайших неметаллических включений (оксидов, сульфидов и др.) вызывает деформацию решетки железа на границе раздела фаз, так как неметаллическая фаза не имеет когерентной связи с атомной кристаллической решеткой основной металлической среды, и такие частицы не диспергируются, но и не подвергаются дисперсионному упрочнению. Поскольку дисперсионное упрочнение связано с диффузионным процессом, время нагрева (время старения)
сплава оказывает существенное влияние на эффект диспергирования hardening. Людмила Фирмаль
In во многих случаях длительное нагревание при низких температурах дает тот же эффект, что и эффект, полученный за короткое время при высоких температурах. Дисперсионное упрочнение композитной легированной стали с несколькими легирующими элементами часто проявляется в совершенно иной форме, чем у Стали с одним легирующим элементом, поскольку дополнительные легирующие элементы увеличивают или уменьшают растворимость основных элементов, вызывающих дисперсионное упрочнение, тем самым увеличивая или уменьшая эффект.
Например, если дополнительные легирующие элементы снижают растворимость основных растворимых элементов, то эффект дисперсионного упрочнения сплава будет возрастать, и наоборот. Если дополнительные элементы повышают растворимость основного элемента или связываются с нерастворимыми соединениями, они могут уменьшить его действие или даже полностью разрушить дисперсионное отверждение.
Дисперсионное упрочнение часто связывают с обычными процессами термической обработки, например при закалке и отпуске быстрорежущих сталей, медьсодержащих сталей и др., и оказывает очень существенное влияние на свойства термообработанного Steels. As самостоятельная операция термической обработки, дисперсионного упрочнения (старения) часто применяется для улучшения магнитных свойств некоторых ферритных сплавов и повышения их прочности при высоких температурах, например аустенитных сталей.
Смотрите также:
Материаловедение — решение задач с примерами
