Перлитное превращение стали. (Лекция 3)

Содержание

Слайд 2

Диффузионные превращения могут идти:
при фазовых превращениях в двойных и многокомпонентных сплавах;

Диффузионные превращения могут идти: при фазовых превращениях в двойных и многокомпонентных сплавах;
в процессах выделения из пересыщенных твердых растворов;
при образовании аустенита из α-твердого раствора из различных состояний.
перлитное превращение

Слайд 3

Необходимость глубокого изучения А→Ф+П превращения:
- Объективно – целесообразное назначение режимов отжига:
- Оценка

Необходимость глубокого изучения А→Ф+П превращения: - Объективно – целесообразное назначение режимов отжига:
влияния легирования на характер диффузионного превращения;
Результаты проведения перлитного превращения на свойства стали;
Строение перлита предотвращает структурную наследственность;
Разбитие границ первичного аустенитного зерна;
Образование новых зерен глобулярной формы.

А→

А→

Ф+П (Ф+Ц)

А→П

П+Ц

0,8%С

Общие основы перлитного превращения:

Этапы:
Предвыделение феррита до доведения [C] до эвтектоидного (С→γ) и γ→Ф+К
(К≈Ц) Fe3C в углеродистых сплавах
2. Переохлаждение →уменьшение межпластиночного расстояния

Межпластиночное расстояние – So=средняя сумма толщин пластин Ф+Ц

Слайд 4

Сфероидизация карбидной фазы
1 – циклический нагрев и охлаждение вблизи зоны активной фазы

Сфероидизация карбидной фазы 1 – циклический нагрев и охлаждение вблизи зоны активной
А→Ф+П (Ar3↔ Ar1)
2 – длительная выдержка в указанном диапазоне температур
Образование аномального перлита (вырожденного)
Условия:
Неудовлетворительное раскисление стали и наличие примесей изменяющих поверхностную энергию на межфазовых границах: А – Ф и А – Ц
Заэвтектоидные стали и чугуны при медленном охлаждении – крупные выделения цементита
В малоуглеродистых сталях (0,2 ÷ 0,3 %С) с легированием (V, Nb, Ti, Mo) дисперсные частицы специальных карбидов выделяются из А еще до начала перлитного превращения еще и в ходе превращения. В связи с этим структура может выглядеть как феррит, но с выделениями карбидной фазы.
Выделения карбидов на межфазных границах γ//α по мере их образования.
Кинетика перлитного превращения:
Влияние легирования (комплексное)
Температура нагрева
Источники зарождения фаз – инициаторов превращения, в т. ч. «инкубационный период»
Размер зерна – ускорение при уменьшении размеров аустенитного зерна (увеличивается удельная поверхность границ зерен) – мест зарождения новых фаз

Слайд 5

В углеродистых сталях при переохлаждении аустенита ниже Аr3 возникают колонии перлита –

В углеродистых сталях при переохлаждении аустенита ниже Аr3 возникают колонии перлита – пластиночные феррито-цементитные агрегаты
пластиночные феррито-цементитные агрегаты

Слайд 6

Пластины Fe3C растут в продольном и боковом направлениях, происходит обеднение остаточного аустенита

Пластины Fe3C растут в продольном и боковом направлениях, происходит обеднение остаточного аустенита
углеродом, который превращается в α-фазу (феррит).
Пластины α-фазы (феррита) растут в продольном и боковом направлениях→повышение содержания углерода в смежных участках вызывает образование цементитных пластин параллельных первой – образуя перлитную колонию.

Слайд 8

Временная зависимость изменения длины образцов стали марки 15Х2МФА-А при изотермических выдержках

Временная зависимость изменения длины образцов стали марки 15Х2МФА-А при изотермических выдержках при
при температурах 660,680,700,720,740,760 °С.

Обоснование температуры изотермического отжига

Слайд 9

Микроструктура стали 15Х2МФА-А, полученная в результате изотермической выдержки при температуре: а) 660

Микроструктура стали 15Х2МФА-А, полученная в результате изотермической выдержки при температуре: а) 660
°С; б) 680 °С в) 700 °С; г) 720 °С; д) 740 °С

г

д

Слайд 10

Зоны выделения феррита при превращении аустенита стали марок 20Х3НМФА( ) и 24Х3МФА

Зоны выделения феррита при превращении аустенита стали марок 20Х3НМФА( ) и 24Х3МФА
(- - - - - )

Слайд 11

Кинетика превращения аустенита в перлитной области стали Р2МА (25Х1М1Ф):
а – изотермическая диаграмма

Кинетика превращения аустенита в перлитной области стали Р2МА (25Х1М1Ф): а – изотермическая
А→П превращения;б – Кинетическая диаграмма средних скоростей превращения в перлитной области.

Слайд 12

За счет пластической деформации увеличиваются:
внутренняя энергия системы и неравновесность
→ ПРЕВРАЩЕНИЕ

За счет пластической деформации увеличиваются: внутренняя энергия системы и неравновесность → ПРЕВРАЩЕНИЕ ПРОИСХОДИТ СКОРЕЕ
ПРОИСХОДИТ СКОРЕЕ

Слайд 14

Влияние легирующих элементов
Ход фазовых превращений зависит от:
Скорости зарождения центров (с.з.ц)
Скорости их роста

Влияние легирующих элементов Ход фазовых превращений зависит от: Скорости зарождения центров (с.з.ц)
(с.р) в данных условиях
Образование зародышей становится возможным вследствие флуктуационных процессов и ускоряется по мере увеличения степени отклонения от равновесия, пока не вступает в действие другой фактор – понижение подвижности атомов, из которых формируется зародыш.

Легирование влияет на эти параметры (с.з.ц и с.р):
Cr особенно сильно уменьшает эти параметры, и ↑ диапазон температур;
3% Cr : ∆Tmax = 90оС
Mo еще сильнее влияет
Для углер. Tmax = 550÷560оС,
∆T = 150÷170оС
3%Сr: Tmax = 660÷680оС,
∆T = 65÷80оС

Слайд 15

Влияние легирования на температуру Tmax, величину переохлаждения ∆ Tmax и скорость превращения

Влияние легирования на температуру Tmax, величину переохлаждения ∆ Tmax и скорость превращения

Слайд 16

Инкубационный период сильно возрастает при легировании:
Cr, Mo, W, Mn и Cr+Ni +

Инкубационный период сильно возрастает при легировании: Cr, Mo, W, Mn и Cr+Ni
Mo(W)
При инкубационном периоде происходят подготовительные превращения:
- изменения взаимного распределения атомов различных элементов;
- образования зон, кластеров. Эти зоны могут стать центрами зародышей.

Легирование обуславливает следующие процессы:
Уменьшение скорости диффузии углерода в аустените;
Скорость перемещения межфазной границы при γ→α переходе;
Скоростью перераспределения легир. эл-ов при процессах подготовки до начала превращения и образования карбидной фазы (моно и комплексной);
Легирование Ni более всего влияет на с.з.ц (если есть карбидная фаза!) и даже на с.р.

Слайд 17

Влияние молибдена и вольфрама на продолжительность инкубационного периода А→П превращения в стали

Влияние молибдена и вольфрама на продолжительность инкубационного периода А→П превращения в стали
хромоникелевой композиции с 2,3 и 4 %Ni. С=0,18÷0,25;

Слайд 23

Сравнение термокинетических диаграмм при непрерывном охлаждении с нагрева 1200°С ( ) и

Сравнение термокинетических диаграмм при непрерывном охлаждении с нагрева 1200°С ( ) и 860 ° ( )
860 ° ( )

Слайд 24

Влияние скорости охлаждения на кинетику диффузионного превращения стали марки 20Х3НМФА (исх. нагрев

Влияние скорости охлаждения на кинетику диффузионного превращения стали марки 20Х3НМФА (исх. нагрев
1200оС; изотермическая выдержка 650оС 10 ч.)

20о/час

60о/час

120о/час

Диффузионное превращение отсутствует

Бейнитное превращение

Аr1=710оС

Аr3 =780оС

Диффузионное превращение

Слайд 25

1200(1ч) - 54оС/час; 30 оС/час - 650 (30ч)

Окончательное охлаждение. Бейнитное превращение

1200(1ч) -

1200(1ч) - 54оС/час; 30 оС/час - 650 (30ч) Окончательное охлаждение. Бейнитное превращение
54оС/час; 30 оС/час - 670 (30ч)

Окончательное охлаждение. Бейнитное превращение

56NiCrMoV7

Имя файла: Перлитное-превращение-стали.-(Лекция-3).pptx
Количество просмотров: 32
Количество скачиваний: 0