Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов друг в друге. 2 страница

- сталь конструкционная рессорно пружинная;

- подшипниковая конструкционная сталь;

- износостойкая сталь.

Марки конструкционных сталей включают в себя название материала «Сталь» или его сокращенный вариант «Ст», а также число, указывающее на процентное содержание углерода в материале. Например, Ст30. Следует учесть, что процентное содержание принято указывать в сотых долях процента, то есть сталь марки Ст30 будет содержать в своем составе 0,3% углерода.

Углеродистые конструкционные стали (автоматные) используются для создания крепежей станков-автоматов. Они отличаются высокой степенью обрабатываемости резанием, полученной благодаря высокому содержанию серы и фосфора. Маркировка конструкционных сталей этого вида состоит из литеры «А» и числа, обозначающего сотые доли процентного содержания углерода. Например, Сталь А12.

Строительные стали используются при создании конструкций, предназначенных для нефте- и газопроводов, мостов, ферм и т. п. Отличительные свойства конструкционных сталей этого вида – хорошая свариваемость. В эту же группу входит арматурная сталь, используемая для создания напряженных железобетонных конструкций. Если строительная конструкционная сталь подвергалась дополнительной обработке, то к ее условному обозначению впереди приставляется литера «М». Например, Ст М4.

К цементуемым относятся специальные конструкционные стали, использующиеся для изготовления деталей, испытывающих огромные нагрузки, имеющих большие размеры и сложную конфигурацию, например, зубчатых колес или осей.

Улучшаемыми принято называть среднеуглеродистые стали, подвергшиеся процедурам улучшения: закалке и быстрому отпуску при температуре 550-650°С. Содержание углерода в них составляет от 0,3% до 0,5%.

Высокопрочные стали способны выдерживать колоссальные нагрузки. Их временное сопротивление превышает 1500 МПа. При этом такие конструкционные стали обладают высокой вязкостью. Применяются они для изготовления деталей машин, испытывающих сильную нагрузку.

По названию рессорно-пружинных сталей ясно, что это чрезвычайно упругие материалы, применяющиеся для изготовления пружин и деталей, необходимых для компенсации давления на них и исптывающих переменные нагрузки.

К подшипниковым относятся высокоуглеродистые или низкоуглеродистые стали, которые находятся в цементованном состоянии. Их особенность – высокая твердость.

Износостойкие стали образуются в результате графитизации, наклепа и использования наплавов. В результате получается конструкционная сталь с очень твердой поверхностью и устойчивая к износу.

К общим свойствам конструкционных сталей можно отнести:

- высокую прочность, вязкость и пластичность;

- отличную обрабатываемость резанием, давлением;

- высокие показатели свариваемости;

- отсутствие снижения содержания углерода при термической обработке;

- минимальную склонность к деформации и растрескиванию;

- максимальную износостойкость.

Область применения конструкционных углеродистых сталей зависит от их характеристик. Так, например, стали марок СТ1 и Ст2 чаще всего используются для изготовления проволоки и гвоздей. Для сталей марок Ст3 и Ст4 больше подходит фасонный прокат. Из них же часто делают крепежные детали. Ст5 и Ст6 преимущественно применяется для производства слабонагруженных осей и валов.

Стали повышенного качества (марки от Ст10 до Ст70) используются для изготовления более ответственных деталей машин и конструкций. Так, сталь 20 и сталь 25 преимущественно применяются для создания цельнотянутых труб и сварных узлов. А Ст50-70 подходят для осей, валов, винтов, муфт и втулок.

В компании «Черметком» вы можете приобрести конструкционные качественные стали по низким ценам. На наших складах в Москве всегда в наличии круги, квадраты, полосы конструкционных сталей различного назначения и характеристик. Наши консультанты готовы предоставить вам полную информацию о предлагаемой металллопродукции и помочь с выбором.

18.

Инструментальной сталью называется сталь, содержащая более 0,7% углерода. Ее основными характеристиками являются прочность и твердость, которые достигают максимальных показателей после термической обработки. Основное применение такой стали – изготовление инструментов.

Выделяют высококачественную и качественную инструментальную сталь. В качественной содержится 0,03% серы и 0,035% фосфора, а в высококачественной – 0,02% серы и 0,03% фосфора.

ГОСТ 1435 допускает выпуск следующих марок инструментальной стали: У7; У8; У8Г; У9; У10; У11; У12; У13; У7А; У8А; У8ГА; У9А; У10А; У11А; У12А; У13А. Для группы качественных инструментальных сталей характерны марки, не содержащие в своем обозначении литеры «А», так как это обозначение высококачественных инструментальных сталей. Литера «У» расшифровывается как «углеродистая», а число за ней показывает, сколько десятых долей процента углерода содержится в данной марке стали. Если после числового значения будет располагаться литера «Г», значит в сплаве высокое содержание марганца. К примеру, обозначение «У13А» можно расшифровать как «Сталь инструментальная углеродистая с содержанием 1,3% углерода, высококачественная».

Небольшая цена на инструментальную сталь и высокая твердость сплава делают этот материал одним из самых востребованных. Но есть у инструментальной стали небольшой недостаток – низкая износостойкость. Именно поэтому этот сплав не принято использовать для изготовления деталей машин и оборудования, испытывающего постоянные нагрузки. Сортамент инструментальной стали составляют круги и квадраты горячекатаные, а также круги, квадраты и полосы кованые.

Инструментальные стали принято делить на три вида:

- углеродистые, выпускаемые по ГОСТу 1435-99;

- легированные, которые производятся в соответствии с ГОСТом 5950-2000;

- быстрорежущие (включая штамповые), изготавливаемые по ГОСТу 19265-73.

Углеродистые инструментальные стали при нагревании теряют прочность, поэтому они применяются для изготовления инструментов, работающих на небольших скоростях, при простых условиях резания, то есть при температуре нагревания (при трении) не более 200 °С. Как правило, этот материал применяется для создания сверл, метчиков, напильников, разверток и т. п. Так как инструментальная углеродистая сталь имеет низкие показатели свариваемости, то она не используется для сварных конструкций.

Легированная инструментальная сталь включает в свой состав некоторые другие элементы, такие как марганец, никель, медь и прочие. Они улучшают ее характеристики. При маркировке таких сталей принято указывать наличие легирующих элементов буквами. Так, при наличии марганца добавляется литера «Г», хрома – «Х», ванадия – «Ф», кремния – «С», вольфрама – «В», меди – «Д», никеля – «Н», титана – «Т», молибдена – «М».

После букв, обозначающих легирующий элемент, в маркировке инструментальных сталей могут стоять цифры. Они означают количество данного элемента в процентах. При отсутствии цифры количество считается приблизительно равным 1%. Также при обозначении легированной инструментальной стали на первом месте указывается количество углерода, выраженное в десятых долях процента. То есть маркировка 6ХС будет указывать на то, что в данном виде стали содержится 0,6% углерода и по 1% хрома и кремния.

Основные сферы применения легированных инструментальных сталей касаются режущего и штампового инструмента. Это разнообразные сверла, плашки, фрезы, метчики, развертки и т. п. Этот вид инструментальной стали также не подходит для сварных конструкций.

При обозначении быстрорежущих сталей в маркировке в начало ставится литера «Р». На втором месте располагается число, обозначающее массовую долю вольфрама. А далее находятся литеры элементов, также содержащихся в сплавах: «М» – молибден, «Ф» – ванадий, «К» – кобальт, «А» – азот. За ними следуют цифровые обозначения их массовых долей. Иногда можно встретить в маркировке литеру «Ш», что означает «электрошлаковый переплав».

При маркировке быстрорежущей инструментальной стали не принято обозначать доли хрома. Также не указывается массовая доля молибдена, если его количество не превышает 1%.

Быстрорежущие стали хороши для режущих инструментов, испытывающих сильное нагревание от трения (от 600 до 6500 °С). При этом они сохраняют свою твердость и не деформируются. Также быстрорежущие инструментальные стали хорошо свариваются при помощи стыковой электросварки со сталью марок 45 и 40Х.

В ассортименте компании «Черметком» широко представлены легированные инструментальные стали, углеродистые инструментальные стали и сталь инструментальная быстрорежущая. Нами самостоятельно производится термическая обработка инструментальной стали, маркировка и продажа. Вы можете купить в «Черметком» любую необходимую вам инструментальную сталь в листах, полосах, кругах и квадратах по низким ценам. Помимо этого, квалифицированные консультанты всегда готовы помочь вам с выбором стали и организацией ее доставки в любой регион страны.

19.

Сплав железа с углеродом (>2,14 % С) называют чугуном. Присутствие эвтектики в структуре чугуна обусловливает его использование исключительно в качестве литейного сплава. Углерод в чугуне может находиться в виде цементита или графита, или одновременно в виде цементита и графита. Цементит придает излому специфический светлый блеск. Поэтому чугун, в котором весь углерод находится в виде цементита, называют белым. Графит придает излому чугуна серый цвет, поэтому чугун называют серым. В зависимости от формы графита и условий его образования различают следующие чугуны: серый, высокопрочный и ковкий.

1. СЕРЫЙ И БЕЛЫЙ ЧУГУНЫ Серый чугун (технический) представляет собой, по существу, сплав Fe—Si—С, содержащий в качестве постоянных примесей Mn, P и S. В структуре серых чугунов большая часть или весь углерод находится в виде графита. Характерная особенность структуры серых чугунов, определяющая многие его свойства, заключается в том, что графит имеет в поле зрения микрошлифа форму пластинок. В зависимости от содержания углерода, связанного в цементит, различают: 1. Белый чугун в котором весь углерод находится в виде цементита Fe3C. Структура такого чугуна — перлит, ледебурит и цементит. 2. Половинчатый чугун, большая часть углерода (>0,8 %) находится в виде Fe3C. Структура такого чугуна — перлит, ледебурит и пластинчатый графит. 3. Перлитный серый чугун структура чугуна— перлит и пластинчатый графит. В этом чугуне 0,7—0,8 % С находится в виде Fe3C, входящего в состав перлита.; 4. Ферритно-перлитный серый чугун. Структура такого чугуна - перлит, феррит и пластинчатый графит. В этом чугуне в зависимости от степени распада эвтектоидного цементита в связанном состоянии находится от 0,7 до 0,1 % С 5. Ферритный серый чугун. Структура — феррит и пластинчатый графит. В этом случае весь углерод находится в виде графита. При данном содержании углерода и кремния графитизация протекает тем полнее, чем медленнее охлаждение. В производственных условиях скорость охлаждения удобно характеризовать по толщине стенки отливки. Чем тоньше отливка, тем быстрее охлаждение и в меньшей степени протекает графитизация Механические свойства чугуна обусловлены его структурой, главным образом графитной составляющей. Чугун можно рассматривать как сталь, пронизанную графитом, который играет роль надрезов, ослабляющих металлическую основу структуры В этом случае механические свойства будут зависеть от количества величины и характера распределений включений графита Чем меньше графитных включений, чем они мельче и больше степень изолированности их, тем выше прочность чугуна Чугун с большим количеством прямолинейных крупных графитных выделении, разделяющих его металлическую основу, имеет грубозернистый излом и низкие механические свойства. Чугун с мелкими и завихренными графитными выделениями обладает более высокими свойствами. Пластинки графита уменьшают сопротивление отрыву, временное сопротивление и особенно сильно пластичность чугуна. Относительное удлинение при растяжении серого чугуна независимо от свойств металлической основы практически равно нулю (~0,5 %). Графитные включения мало влияют на снижение предела прочности при сжатии и твердость, величина их определяется главным образом структурой металлической основы чугуна. При сжатии чугун претерпевает значительные деформации и разрушение имеет характер среза под углом 45°. Разрушающая нагрузка при сжатии в зависимости от качества чугуна и его структуры в 3—5 раз больше, чем при растяжении. Поэтому чугун рекомендуется использовать преимущественно для изделий, работающих на сжатие.

2. ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ Высокопрочными называют чугуны с шаровидным графитом, который образуется в литой структуре в процессе кри­сталлизации. Шаровидный графит, имеющий минимальную поверхность при данном объеме, значительно меньше ослабляет металлическую основу, чем пластинчатый графит, и не является активным концентратором напряжений. Для получения шаровидного графита чугун модифицируют, чаше путем обработки жидкого металла магнием (0,03—0,07 %) или введением 8—10 % магниевых лигатур с никелем или ферросилицием. Под действием магния графит в процессе кристаллизации принимает не пластинчатую, а шаровидную форму. Чугуны с шаровидным графитом (ЧШГ) имеют более высокие механические свойства, не уступающие свойствам литой углеродистой стали, сохраняя при этом хорошие литейные свойства и обрабатываемость резанием, способность гасить вибрации, высокую износостойкость и т. д. Обычный состав чугуна: 3,2—3,6 % С 3. ковкий чугун Ковкий чугун получают длительным нагревом при высоких температурах (отжигом) отливок из белого чугуна. В результате отжига образуется графит хлопьевидной формы. Такой графит по сравнению с пластинчатым меньше снижает прочность и пластичность металлической основы структуры чугуна. Чугун имеет пониженное содержание углерода и кремния.

20.

Чугун - сплав железа с углеродом (обычно более 2%) содержащий также постоянные примеси (Si, Mn, Р и S), а иногда и легирующие элементы, затвердевает с образованием эвтектики. Чугун — важнейший первичный продукт чёрной металлургии, используемый для передела при производстве стали и как компонент шихты при вторичной плавке в чугунолитейном производстве. Широкому использованию чугуна в машиностроении способствуют его хорошие литейные и прочностные свойства В современном машиностроении на долю деталей из чугуна приходится около 75% от общей массы отливок.

Первые сведения о чугуне относятся к 6 в. до нашей эры. В Китае из высокофосфористых железных руд получали чугун, содержащий до 7% Р, с низкой температурой плавления, из которого отливали различные изделия. Чугун был известен и античным металлургам 4—5 вв. до нашей эры. Производство чугуна в Западной Европе началось в 14 в. с появлением первых доменных печей (штюкофенов) для выплавки чугуна из руд (Металлургия). Полученный чугун использовали или для передела в сталь в кричном горне (Кричный передел), или для изготовления различных строительных деталей и оружия (пушки, ядра, колонны и др.). В России производство чугуна началось в 16 в.; в дальнейшем оно непрерывно расширялось, и при Петре I Россия по выпуску чугуна превзошла все страны, но через столетие отстала от западно-европейских стран. Появление во 2-й пол. 18 в. вагранок позволило литейным цехам отделиться от доменных, т. е. положило начало независимому существованию чугунолитейного производства (при машиностроительных заводах). В начале 19 в. возникает производство ковкого чугуна. Во 2-й четверти 20 в. начинают применять легирование чугуна, что дало возможность существенно повысить его свойства и получать износостойкие, коррозионностойкие, жаростойкие чугуны.

При производстве отливок в чугунолитейных цехах чугун подразделяют: в зависимости от степени графитизации, обусловливающей вид излома, — на серый, белый и половинчатый (или отбелённый); в зависимости от формы включений графита — на чугун с пластинчатым, шаровидным (высокопрочный чугун), вермикулярным и хлопьевидным (ковкий чугун) графитом; в зависимости от характера металлической основы — на перлитный, ферритный, перлитно-ферритный, аустенитный, бейнитный и мартенситный; в зависимости от назначения — на конструкционный и чугун со специальными свойствами; по химическому составу — на легированные и нелегированные.

Серый чугун — наиболее широко применяемый вид чугуна (машиностроение, сантехника, строительные конструкции) — имеет включения графита пластинчатой формы. Для деталей из серого чугуна характерны малая чувствительность к влиянию внешних концентраторов напряжений при циклических нагружениях и более высокий коэффициент поглощения колебаний при вибрациях деталей. Перлитный серый чугун имеет высокие прочностные свойства и применяется для цилиндров, втулок и др. нагруженных деталей двигателей, станин и т.д. Для менее ответственных деталей используют серый чугун с ферритно-перлитной металлической основой.

Белый Чугун представляет собой сплав, в котором избыточный углерод, не находящийся в твёрдом растворе железа, присутствует в связанном состоянии в виде карбидов железа Fe3C или т. н. специальных карбидов. Белый чугун вследствие низких механических свойств и хрупкости имеет ограниченное применение для деталей простой конфигурации, работающих в условиях повышенного абразивного износа. Легирование белого чугуна карбидообразующими элементами (Cr, W, Mo и др.) повышает его износостойкость.

Половинчатый чугун содержит часть углерода в свободном состоянии в виде графита, а часть — в связанном в виде карбидов. Применяется в качестве фрикционного материала, работающего в условиях сухого трения (тормозные колодки), а также для изготовления деталей повышенной износостойкости (прокатные, бумагоделательные, мукомольные валки).

Ковким называется чугун в отливках, изготовленных из белого чугун и подвергнутых последующему графитизирующему отжигу, в результате чего цементит распадается, а образующийся графит приобретает форму хлопьев. Ковкий чугун обладает лучшей демпфирующей способностью, чем сталь, и меньшей чувствительностью к надрезам, удовлетворительно работает при низких температурах. В случаях, когда требуется повышенная пластичность, применяют ферритный ковкий чугун. Для интенсификации процесса графитизации при термообработке ковкий чугун модифицируют Te, В, Mg и др. элементами. Ковкий чугун используют в основном в автомобиле-, тракторо- и сельхозмашиностроении.

Высокопрочный чугун, характеризующийся шаровидной или близкой к ней формой включений графита, получают модифицированием жидкого чугуна присадками Mg, Ce, Y, Ca и некоторых др. элементов (в чистом виде или в составе сплавов). Он обладает хорошими литейными и технологическими свойствами (жидкотекучесть, линейная усадка, обрабатываемость резанием), но по значению сосредоточенной объёмной усадки приближается к стали. Такой чугун применяется для замены стальных литых и кованых деталей (коленчатые валы двигателей, компрессоров и т.д.), а также деталей из ковкого или обычного серого чугуна. Этот чугун обладает хорошими технологическими свойствами при небольшой объёмной усадке и высокой теплопроводностью (почти такой же, как у серого чугуна). Чугун с вермикулярным графитом применяется в дизелестроении и других областях машиностроения.

Легированные чугуны. Для улучшения прочностных, эксплуатационных характеристик или придания чугуну особых свойств (износостойкости, жаропрочности, жаростойкости, коррозионностойкости, немагнитности и т.д.) в его состав вводят легирующие элементы (Ni, Cr, Cu, Al, Ti, W, V, Mo и др.). Легирующими элементами могут служить также Mn при содержании более 2% и Si при содержании более 4%. Легированные чугуны классифицируют в соответствии с содержанием основных легирующих элементов — хромистые, никелевые, алюминиевые и т.д. Легированные чугуны применяются как коррозионностойкие и жаропрочные.

Чугун, получаемый в доменных печах, подразделяется на передельный чугун, используемый для передела в сталь, и литейный чугун, служащий одним из основных компонентов шихты в чугунолитейном производстве. Чугун как материал для производства художественных отливок использовался ещё средневековыми мастерами (например, в 10 в. нашей эры в Китае из чугуна было отлито уникальное изваяние льва весом 100 т, не сохранилось). С 15 в. в Германии, а затем и в других странах Европы (в России — с конца 17 в.; Каслинское литьё) художественное литьё из чугуна получило особенно широкое распространение (парковая скульптура, надгробия, решётки, ограды, садовая мебель и пр.). В 20 в. более массивное, чем бронзовое, но более дешёвое чугунное литьё со свойственной ему выразительностью тяжёлой массы материала и глухого тона применяется почти так же широко, как и бронзовое. Чугун находит разнообразное применение в архитектуре (с конца 18 в.). Особенно характерно использование чугунных конструкций для зодчества 19 в.

21.

Применение того или иного вида термической обработки в машиностроении связано с возможностью получения определенных технических свойств. Поэтому удобно в качестве классификационного признака для различных видов термической обработки стали принять характер изменения свойств. В соответствии с этой классификацией процессы термической обработки можно разделить на четыре группы.

Группа первая — процессы термической обработки, приводящие к упрочнению изделий во всем объеме: закалка с последующим отпуском (например, высокотемпературным, так называемое улучшение), закалка с последующим старением.

Группа вторая — процессы термической обработки, приводящие к поверхностному упрочнению изделий с целью повышения износоустойчивости, предела выносливости (стойкость при знакопеременных нагрузках), устранения влияния концентраторов напряжений и, в некоторой степени, общего упрочнения. Для этой цели применяются поверхностная закалка и некоторые процессы химико-термической обработки (цементация, азотирование, борирование). К тем же результатам приводит поверхностный наклеп (так называемая дробеструйная обработка).

Группа третья — процессы термической обработки, приводящие к общему смягчению изделий, снятию внутренних напряжений, повышению пластичности и ударной вязкости. К этой группе принадлежат процессы отжига, нормализации и отпуска.

Группа четвертая объединяет процессы термической обработки, которые придают поверхностным слоям изделий особые физико-химические свойства и способствуют защите изделий от атмосферной коррозии, растворения в агрессивных средах, от окисления и испарения при высоких температурах и т. п. Для этой цели применяются некоторые разновидности химико-термической обработки: антикоррозионное азотирование, силицирование, алитирование и т. п.

Кроме указанных видов термической обработки, в последнее время все большее применение получает термомеханическая обработка, заключающаяся в совокупности процессов деформации, нагрева и охлаждения в различной последовательности, в результате чего формирование структуры сплава и изменение его свойств происходит в условиях повышенной плотности несовершенств строения, созданных пластической деформацией.

22.

Для рассмотрения превращений, протекающих в стали при ее нагреве, обратимся к диаграмме состояния железоуглеродистых сплавов. В зависимости от содержания углерода сталь в исходном состоянии, т. е. до термической обработки, имеет следующую структуру: феррит + перлит, перлит или перлит + вторичный цементит. При нагревании стали до температур ниже 723° она не будет претерпевать превращений в своем строении, т. е. указанные выше структуры сохранятся. При температуре 723° произойдет превращение перлита в аустенит. Образование аустенита сопровождается двумя процессами - перестройкой кристаллической решетки Fea в Fey и растворением цементита в образовавшемся Fey.

Если в стали, кроме перлита, имеется феррит, то его превращение в аустенит будет происходить при дальнейшем повышении температуры вплоть до линии GS, т. е. до критической температуры Асз. Если же в стали, кроме перлита, содержится цементит, то он будет растворяться в аустените при нагреве до линии ES, т. е. до критической температуры Аст. Образовавшийся аустенит не однороден по своему составу, так как процесс диффузии углерода в аустените не завершается при переходе через критические температуры Асз и Аст. Чтобы получить однородный по составу аустенит, необходимо либо повысить температуру нагрева, либо увеличить выдержку при заданной температуре. При термической обработке сталь обычно нагревают на 30-50° выше критических температур. Образовавшийся при этих температурах аустенит состоит из мелких зерен независимо от того, каких размеров они были до начала термической обработки стали.

При дальнейшем нагреве стали наблюдается рост зерен аустенита. Этот процесс протекает неодинаково у различных сталей. У некоторых из них даже значительный нагрев выше критических температур не приводит к заметному росту зерен аустенита, у других же зерно аустенита заметно растет и при незначительном нагреве стали выше критических температур.

23.

Если сталь со структурой аустенита, полученной в результате нагрева до температуры выше Ас3 или выше Аcm переохладить ниже температуры Ar1, то аустенит оказывается в метастабильном состоянии и претерпевает превращения.

Для изучения изотермического превращения аустенита небольшие образцы стали нагревают до температур, соответствующих существованию стабильного аустенита, а затем быстро охлаждают (переохлаждают аустенит) до температур ниже Аr1, например до 700, 600, 500, 400, 3000С и. т. д. и выдерживают при этой температуре до полного распада аустенита.

Как видно из рис. 55а в течении некоторого промежутка времени (Н1, Н2, Н3) распад аустенита экспериментально не фиксируется. Этот период называется инкубационным. По истечению времени аустенит начинается распадаться образование более стабильных структур. Через некоторое время (К1, К2, К3) процесс распада полностью заканчиваются или приостанавливается. Построение таких кривых после охлаждения до разных температур (t1,t2,t3 и т.д.) позволяет получить диаграмму изотермического превращения аустенита (рис. 55б)

В диаграмме изотермического превращения кривая 1 характеризует начало распада аустенита, кривая 2 показывает время, необходимое для полного распада аустенита. Длительность инкубационного периода характеризует устойчивость переохлажденного аустенита. С увеличением переохлаждения его устойчивость быстро уменьшается, достигая минимума (t2), и далее вновь возрастает.

Уменьшение устойчивости аустенита и роста скорости его превращения с увеличение скорости переохлаждения объясняется с возрастанием разности свободных энергий Гиббса аустенита и образующимися фазами (структурой).

При этом, как мы указывали выше, уменьшается размер критического зародыша, способного к росту, и возрастает количество объема в исходном аустените, в которых могут возникнуть зародыши новой фазы. Повышение устойчивости аустенита и уменьшение скорости его превращения при больших степенях переохлаждения вызывается снижением скорости образования и роста новых фаз вследствие замедления процесса диффузии.

При переохлаждении аустенита до температуры, равной или ниже точки Мн, диффузионные процессы полностью подавляются. При более низких температурах протекает бездиффузионное превращение аустенита в структуру закаленной стали - мартенсит.

В зависимости от степени переохлаждения аустенита различают три области или три ступени превращения: перлитную, промежуточного превращения (промежуточного между перлитным и мартенситным превращением) и мартенситную.

Знание этих превращений важно для решения многих практических задач, Перлитное превращение протекает в процессе отжига стали, а мартенситное – при закалке стали. Промежуточное превращение важно для понимания так называемой изотермической закалки стали.

24.

Если переохладить аустенит до точки Mн, то начнется так называемое мартенситное превращение, происходящее при непрерывном охлаждении в интервале температур от точки Мн„ до точки Мк, лежащей ниже О °С при С > 0,8%.

Интервал температур Mн …Mк зависит от количества углерода в аустените стали (рис.2)

Так при содержании углерода больше 0.6% точка Мн находится в области отрицательных температур. Скорость охлаждения практически не влияет на температуру Мн и Мк.

Минимальная скорость охлаждения Vk, при которой весь аустенит переохлаждается до температуры точки Mн, и превращается в мартенсит, называется критической скоростью закалки. Суть данного превращения состоит в том, что в этих условиях происходит только бездиффузионное аллотропическое превращение γ-Fe в α-Fe. Что касается растворенных в аустените атомов углерода, то вследствие отсутствия диффузионных процессов они не могут выйти из образовавшейся новой решетки и поэтому остаются в ней, внося в нее существенные изменения и внутренние напряжения.