Оглавление:
Рост зерна аустенита при нагреве
- Рост зерна аустенита НРИ отопление Как уже упоминалось выше, аустенитная сердцевина образуется на границе раздела феррита и карбида при нагревании выше т. За счет такого нагрева число ядер всегда очень велико, а начальные зерна аустенита малы. Но часто при таких низких температурах нагрева наблюдаются различные размеры частиц-даже очень крупные частицы наблюдаются на фоне мелких частиц. При дальнейшем повышении температуры или увеличении времени выдержки при определенной температуре происходит рекристаллизация популяции и увеличение кристаллических зерен.
Рост зерен аустенита происходит спонтанно и вызван стремлением системы уменьшить свободную энергию за счет уменьшения поверхности зерна. Зерно растет в результате увеличения одних зерен за счет других мелких зерен, что снижает его термодинамическую стабильность. Размер частиц, который образуется при нагревании до заданной температуры, естественным образом не изменяется при последующем охлаждении. Способность зерен аустенита расти неодинакова для
сталей одного и того же сортового состава из-за влияния условий плавки. Людмила Фирмаль
В зависимости от тенденции зерна расти, 2 предельных типа стали являются distinguished. It это генетически мелкое зерно и генетически крупное зерно. В генетически мелкозернистой стали нагрев до высоких температур (1000-1050°C) приводит к небольшому увеличению кристаллических зерен, в то время как более высокий нагрев приводит к быстрому росту зерна. Напротив, сильный рост зерен наблюдается в генетически огрубленных сталях с небольшим перегревом выше Т (рис. 101).Различные тенденции роста зерна определяются условиями раскисления стали и ее составом. с. 160А)с） Рисунок 101 диаграмма состояния Fe-Fe3C (А) и диаграмма роста аустенитных зерен стали, содержащей 0,8% C(Б):
1-тонкодисперсная сталь. 2-генетически крупнозернистая Сталь; 3-наследственное зерно; 4-зерно при нагреве при термообработке; 5-шагающее зерно; б-ранние аустенитные зерна Сталь, раскисленная алюминием, генетически тонкая, потому что частицы A1N диспергируются и формируются, ингибируя рост зерен аустенита. Растворение этих частиц чревато быстрым ростом зерна. В 2-фазной области, например, в гипер-эвтектоидной стали, в интервале температур Act-Lt (рис.101, а) рост зерен аустенита подавляется нерастворимыми частицами карбида. Такое же подавляющее действие оказывает на рост зерна гипоэвтектоидная сталь с интервалом температур менее 4 секунд. — АС 1 (рис.101, а) действует по ферритовому участку.
- Легирующие элементы, особенно карбидообразующие элементы, замедляющие коллективную рекристаллизацию, тормозят рост зерен аустенита. Наиболее активными являются i, V, Zr, Nb, W и Mo. Они образуют карбиды, которые почти нерастворимы в аустените и действуют как барьер. Карбидообразующие элементы, такие как хром, эффект слабый. Марганец и фосфор способствуют росту зерен аустенита. Следует отметить, что термин генетические крупнозернистые и генетические мелкозернистые стали не означает, что эта сталь всегда имеет крупные или постоянно мелкие частицы. Генетическое зерно, полученное в стандартных условиях технического испытания, показывает только, что крупнозернистая сталь приобретает крупное зерно при более низкой температуре, чем мелкозернистая сталь при нагреве до определенной температуры(рис.101).
При достаточно высокой температуре генетически мелкозернистая сталь подвергается генетическому 6 ю м Лахтин и соавт.161 рисунок 102 перегретое состояние (а) и состояние горения (0 Сталь (х 100） Крупнозернистая сталь, таким образом, вводит понятие фактического зерна, то есть кристаллических зерен, присутствующих в Стали при определенной температуре. Фактический размер зерна аустенита определяется температурой нагрева, периодом выдержки под ним и тенденцией этой стали к росту зерна при нагреве. Перегрев и выгорание. При длительном нагреве сверхэвтектоидной стали при температуре значительно выше A3 или 4SS образуются крупные зерна как непосредственно при этой температуре,
так и после охлаждения до 20°C. Такой нагрев обычно называют перегревом стали. Людмила Фирмаль
Перегретая сталь характеризуется большим разрушением кристаллов. В перегретой стали, часть феррита (цементита) часто сформирована механизмом преобразования ножниц. Рост кристалла Видмана-тетра феррита(цементита) происходит при высоких температурах в условиях диффузии углерода (рис.102). Перегревает предварительно эвтектоидную сталь до температуры выше Ac3 (см. Рисунок 101), а эвтектоидную и гиперкоиссектоидную-Ac {. Нагревание при температуре даже выше, чем нагревание также окисляет атмосферу, вызывая перегрев, называемый сталью burnout. It включает образование частиц оксида железа на границах зерен (см. рис. 102, о).При ожоге трещина становилась похожей на камень. Горение-это дефект непоправимой стали. Влияние размера частиц на свойства стали.
Размер зерна стали не сильно влияет на s Стандартный набор механических свойств, полученных при статических испытаниях на растяжение(vv,<t0. 2, 6, f) и твердость, но с ростом зерна, твердость уменьшает, работа распространения отказа и холодн-хрупкий порог увеличивают. Чем крупнее зерно, тем больше трещин и деформаций будет тормозить сталь. Все это необходимо учитывать при выборе режима термообработки. Идентификация и определение степени детализации. Рост зерен аустенита определяют различными методами (ГОСТ 5639-65): цементацией, окислением、 162 рисунок 103 измерение зерен аустенита различными методами: а-цементация; б-окисление; в-на ферритовой сетке. травление зерна g-моющим средством; d-нагрев в вакуумной камере при непосредственном наблюдении при высоких температурах Вытравливание сетки и границы зерна феррита или цементита.
По методу цементации образцы Суперэвтектоидной стали получают при температуре 93°С и насыщают углеродом в течение 8 часов, а содержание углерода в аустените на поверхности достигает концентрации гиперкодепозиции. При последующем медленном охлаждении вторичный цементит образует сплошную сетку, которая образуется вдоль границ зерен аустенита. Это определяет размер зерна аустенита после охлаждения (рис. 103, а). То b *при использовании других методов обнаружения зерна температура нагрева равна температуре закалки или на 20-30°C выше этой температуры. Время выдержки при таком нагреве составляет 3 часа. 1 в англоязычной литературе эти цифры называются TTT: time-temperature-conversion. что это?
При применении способа окисления хлопья металлической конструкции нагреваются в защитной атмосфере, а воздух после окончания выдержки направляется в печь. Тонкие срезы охлаждают водой, полируют и травят 15% раствором этилового спирта соляной кислоты. Границы предыдущих зерен аустенита проявляются в тонких частях сетью оксидов (рис. 103, б).Метод, основанный на формировании сети феррита, используется для гипер-соосаждения, а также для формирования сети цементита в гипер-эвтектоидных сталях. Образец нагревают до заданной температуры и охлаждают со скоростью, обеспечивающей образование сетки из феррита или цементита(рис.103, в).
Во многих случаях зерна аустенита измеряют в образцах после закалки и отпуска при температуре 0,5-1,0°с путем травления микрочастицы раствором пикриновой кислоты с добавлением моющего средства Astra или Novost при 225-550%. Более перспективным методом измерения зерен аустенита является использование специального микроскопа с нагретым вакуумом chamber. In в этом случае присутствие зерен аустенита при высоких температурах наблюдается непосредственно (рис. 103 и Е).Размер зерна определяют под микроскопом при увеличении в 100 раз. Частицы, которые кажутся тонкими сечениями, сравниваются с эталонным изображением, показанным на рисунке. 104.Степень детализации определяется точками.
Между числом частиц N (точек) и числом частиц n, размещенных в тонком сечении площадью 1 мм2, существует зависимость u = 2l + 3. Сталь с номерами зерна 1-5 расклассифицирована как грубое зерно, сталь с номерами зерна 6-15 расклассифицирована как точное зерно.
Смотрите также:
Решения задач по материаловедению
| Общая характеристика превращения переохлажденного аустенита | Ковкий чугун |
| Перлитное превращение | Фазовые превращения при нагреве |
