Навигация
Механизм структурных превращений стали 20ХН3А в процессе термической и химико-термической обработки
23134
знака
7
таблиц
14
изображений
5. Механизм структурных превращений стали 20ХН3А в процессе термической и химико-термической обработки.
При термической обработке стали 20ХН3А наблюдаются следующие превращения.
1.При нагреве в процессе изотермического отжига происходит превращение перлита в аустенит выше критической точки А1:П
А;
При охлаждении ниже точки А1,
2.Превращение аустенита в перлит: АП;
3. При охлаждении его скоростью выше критической превращение аустенита в мартенсит: АМ.
5.1. Превращение перлита в аустенит.
Процесс превращения перлита в аустенит при нагреве в доэвтектоидной стали стали происходит следующим образом.
Сталь в межфазном состоянии представляет смесь фаз феррита и карбидов переменного состава Cr
.При нагреве несколько выше критической точки Ас1 ( 700
С) на границе ферритной и цементитной фаз начинается превращение 
, приводящее к образованию низкоуглеродистого аустенита, в котором растворяется цементит (рис.5 б-г). Образующийся аустенит химически не однороден. Концентрация углерода в аустените на границе с цементитом значительно выше, чем на границе с ферритом.
Превращение протекает быстрее, чем растворение цементита, поэтому когда вся 
- фаза (феррит) превращается в 
- фазу (аустенит), цементит ещё остаётся рис.5,д). После растворения всего цементита превращение заканчивается рис. (5,г), но образовавшийся аустенит имеет не равномерную концентрацию углерода, уменьшающуюся от центра к периферии зерна. Только после дальнейшего повышения температуры или дополнительной выдержки. Аустенит в результате диффузии углерода становится однородным по всему объёму.
Хром и никель понижают критическую точку Ас, 700С и уменьшают склонность зерна аустенита к росту, поэтому легированная сталь 20ХН3А является наследственно мелкозернистой.
5.2. Распад переохлажденного аустенита.
Распад аустенита происходит при температуре ниже 700С (критическая точка Ас1), когда свободная энергия выше свободной энергии продуктов его превращения. От степени переохлаждения зависит скорость превращения и строения продуктов распада. На рис.6 приведены режимы термической обработки стали 20ХН3А.
Рис.6. Диаграмма изотермического распада стали 20ХН3А.
Режимы охлаждения
V1 -- изотермический отжиг;
V2—закалка непрерывная;
Перлитное превращение. Распад аустенита с образованием перлита является диффузионным процессом и развивается в результате флуктуации состава( неоднородности в распределении углерода).
Как любой диффузионный процесс распад аустенита происходит путём возникновения зародышей (ч. з.) и роста их с определённой скоростью (с. р.).
В аустените, оказавшемся в неравновесном состоянии при температуре ниже А1, углерод диффундирует к наиболее дефектным местам кристаллической решётки, к местам скопления вакансий вблизи границ зёрен. Поэтому зародыши цементита образуются по границам зёрен аустенита.
Рост зародышей цементита происходит вследствие диффузии углерода из прилегающего аустенита, что приводит к обеднению углеродом аустенита, окружающего образовавшиеся пластинки цементита, и способствует превращению его феррит за счёт полиморфного превращения решётки Г.Ц.К. в О.Ц.К. Таким образом происходит рост перлитных колоний.
Структура стали 20ХН3А приведённая на рисунке 7:
Рис.7. Микроструктура стали 20ХН3А после изотермического отжига.
Похожие работы
... - дальнейшее развитие, совершенствование и разработка новых технологических методов обработки заготовок деталей машин, применение новых конструкционных материалов и повышение качества обработки деталей машин. Наряду с обработкой резанием применяют методы обработки пластическим деформированием, с использованием химической, электрической, световой, лучевой и других видов энергии. Классификация ...
... дополнительное охлаждение детали в области отрицательных температур, до температуры ниже т. Мк (- 80oС). Обычно для этого используют сухой лед. Такая обработка называется обработкой стали холодом. Обработку холодом необходимо проводить сразу после закалки, чтобы не допустить стабилизации аустенита. Увеличение твердости после обработки холодом обычно составляет 1…4 HRC. Обработке холодом ...
... с целью улучшения ее служебных и технологических свойств, то такую сталь называют легированной. При легировании могут возникать новые свойства, не присущие углеродистым сталям.Классификация конструкционных сталей Стали классифицируют по химическому составу, качеству, степени раскисления, структуре, прочности и назначению.По химическому составу стали классифицируют на углеродистые и легированные. ...
... большой анизотропией механических свойств, склонны к хрупкому разрушению и имеют пониженный предел выносливости. Они не могут быть рекомендованы для тяжелонагруженных ответственных деталей. Конструкционные низколегированные стали. Низколегированными называются стали, содержащие не более 0,22% углерода и сравнительно небольшое количество недефицитных легирующих элементов. Эти стали в виде листов, ...
0 комментариев