Оглавление:
Общая характеристика влияния легирующих элементов
- Общая характеристика влияния легирующих элементов Как известно, углеродистая сталь не обладает достаточными механическими и физико-химическими свойствами и не отвечает требованиям металлов в современном машиностроении. Для получения необходимых свойств в сталь вводят легирующие элементы: Cr, Ni, W, Mo, V, Mn, Si, Nb, Ti, Al, B, Co и др. Этот процесс вызван сплавлять, и произведенная сталь alloyed. Mn и Si, которые присутствуют в Стали в качестве постоянной примеси, считаются легирующими элементами, если они превышают 1,0 и 0,8% соответственно.
Основное преимущество легированной стали проявляется впервые после термической обработки. Легированная сталь, не изменяющая микроструктуру при термообработке, закаляется путем пластической деформации. Введение легирующих элементов изменяет механические и физико-химические свойства стали. и твердость пока поддерживающ хорошую твердость стали и улучшает hardenability.
Сплавляя значительно улучшает прочность Людмила Фирмаль
In кроме того, умеренные охладители могут гасить мартенсит, уменьшая вероятность растрескивания и деформации. Легирование придает стали много специальных свойств: жаростойкость, тепло-и жесткость, кислотостойкость и так далее. Рассмотрим влияние и свойства отдельных легирующих элементов. Cr (конструкционная сталь до 3% Cr), которая широко используется для легирования, повышает твердость и прочность стали, в то же время несколько снижая ее пластичность и вязкость.
Присутствие хрома увеличивает прокаливаемость стали. Благодаря высокой износостойкости хромистой стали из нее изготавливают подшипники качения. КР введен в высокоскоростную сталь. Когда Cr превышает 13%, сталь становится нержавеющей. Дальнейшее увеличение содержания Cr приводит к коррозионной стойкости и магнитосопротивлению стали при высоких температурах Cr имеет решетку K8, параметры которой близки к a-Fe.
- Это объясняет неограниченную взаимную растворимость a-Fe и Cr. Когда вы вводите Cr в Fe, точка Ac уменьшается быстрее, чем точка ACL. регион y закрыт на уровне 13% Cr. При Cr 42-48% образуется твердый раствор на основе нестабильного соединения FeCr (O-фаза). к области того же рода Со стороны обоих компонентов, примыкающих к двухфазной области; в направлении Fc область a-b0 расширяется до концентрации 28% Cr(рис. 11.1). Рисунок 11.1.
Диаграмма состояния системы Fe-Cr Никель (ценный легирующий элемент (5% конструкционной стали)) придает стали прочность, высокую пластичность и вязкость. Если вам нужна немагнитная сталь и антикоррозионная, мы будем использовать большое количество Ni. Ni не используется для легирования инструментальных сталей. Ni имеет решетку K12 с параметрами, близкими к yFe, что обеспечивает выделение непрерывных твердых растворов из y-Fe В Ni.
Увеличить и уменьшить ЛБ для увеличения й регион. Людмила Фирмаль
При температуре 1512°C происходит неизменное равновесное состояние. При охлаждении предотвращается диффузия Ni и Fe и происходит превращение γ — * a в мартенситный (недиффузионный) тип. обратное преобразование a — * 7 происходит в зависимости от типа диффузии. В виде сплавов, где никель является высокой, упорядоченный cFeNi3 твердого раствора может быть сформирована. Температура порядка сплава FeNi3, содержащего%Ni, составляет 612°С(Рис. 2). А W (до 1,5% для конструкционной стали), являющийся высоко ценимым легирующим элементом, повышает твердость и прочность стали, способствуя образованию microstructure.
An в инструментальную сталь вводится повышенное количество (не более 22%) W、 11.2 тема Fe-Ni схема темы Это улучшение режущих свойств и незаменимая добавка для высокой скорости steel. In жаропрочная сталь, наличие W желательно. Из — за изоморфизма и близости параметров решетки W и Mo диаграммы состояния систем Fe — W и Eg-Mo очень похожи. область γ-фазы становится клиновидной при 6,5% W. при содержании 6-32% W сплав может быть диспергирован и упрочнен.
Он и W образуются 2 соединениями (рис.11.3): Fe2W при температуре 1040°C (фаза c) и Eee W2 (фаза;). Рис. 11.3.Диаграмма состояния системы Fe-W Рис. 11.4.Диаграмма состояния системы Fe-Mo Мо, который является дефицитным элементом (0,2-0,6% конструкционной стали), повышает прочность и твердость стали, незначительно снижает пластичность и вязкость, а также уменьшает отпуск brittleness. In инструмент (быстрорежущая) сталь, МО увеличивает сопротивление коррозии.
Наиболее ценным свойством Мо является термостойкость стали. В Mo есть гриль K8. по сравнению с a-Fe, образование ряда твердых растворов предотвращается, поскольку параметры решетки Mo значительно больше. Mo, как Cr и V, увеличивает ACt, понижает Ac< и полностью удаляет g-области. С.- С. растворимость МО в A-Fe составляет 20 С 5%, 1450°26% (максимальная растворимость) (рис. 11.4). В (структура (0,1-0,3%), инструмент (0,15-0,65%) и высокая скорость (до 2,5%) вводятся в небольших количествах для повышения твердости стали и способствуют формированию мелкозернистой структуры.
Улучшает упругость и сопротивление усталости. V имеет решетку K8 и образует систему с Fe, которая очень похожа на систему Fe-Cr. область y имеет клиновидную форму примерно при 2%V3T. в твердых растворах с равным атомным содержанием Fe и V возможно образование упорядоченного процесса или нестабильного соединения FeV (e-фаза).Этот процесс проиллюстрирован на рисунке пунктирной кривой, которая ограничивает область присутствия е-фазы и смежную двухфазную область а 4-е(рис. 11.5). Мп, недорогой легирующий элемент, представляет собой смесь неизбежных steel. In конструкционная сталь, Mn составляет не более 2%.
МП способствует глубокой закалке стали и улучшает ее механические свойства. По мере увеличения содержания Mn сталь становится более износостойкой и магниторезистентной. Mn имеет аллотропы со стабильным интервалом существования: до 727°C (a); 727-1100 ° С ((3); 1100-1135°С(у) и 1135-1245 ° ®(3). так как y-Mn имеет тетрагональную гранецентрированную решетку и параметры близки к решетке K12 (y-Fc), то образуется непрерывный твердый раствор от y-Fc до y-Mn.
Схемы железомарганцевые похожи на диаграммы Fе-Н. В сплавах, содержащих менее 400°с, 15-25% Mn, образование решетки фазы HB происходит observed. It является промежуточным между фазой yy и фазой α. образование s-фазы протекает по типу мартенситного(рис. 11.6). Т, ас Как и Mn, Si является неизбежной примесью в Стали, которая содержится в конструкционной стали до 2% и повышает прочность и эластичность стали при сохранении ее вязкости(пружинная сталь и пружинная сталь).Повышенное содержание Si (до 2-4%) повышает электрическое сопротивление и проницаемость стали.
Си имеет ромбовидную решетку. растворимость Si в a-Fe составляет 20% при 15°C и 1030°C при 18,5%.Эти сплавы практически не осаждаются и не твердеют. Если вы поднимете точку A, то Si уменьшит точку A <-4,а при 2% Si полностью вытянет область Y. Si образует Fe и многие соединения-силицид(рис. 11.7). Nb и Ti добавляют в сталь в небольших количествах(0,1-0,2%). в нержавеющей хромоникелевой стали Nb и Ti предотвращают возникновение межкристаллитной коррозии и придают микроструктуру, благоприятно влияющую на механические свойства стали. А1 был введен для увеличения твердости азотированного steel.
In кроме того, при содержании 5-6% А1 сталь будет устойчива к окалине. Он был введен в сплав, предназначенный для изготовления 12-15% а |сильных постоянных магнитов. Бор (в), вводимый в небольших количествах (до 0,002%), значительно улучшает прокаливаемость стали. Наличие B улучшает вязкость стали после низкого отпуска. Даже 0,01% V увеличивает термостойкость сплава.
Смотрите также:
| Фазы и структурные составляющие в легированных сталях и сплавах | Химико-термическая обработка |
| Влияние легирующих элементов на образование и превращения аустенита | Поверхностный наклеп |
