Специальные стали

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

Если в мартенсите растворены два карбидообразующих элемента, температуры образования специальных карбидов которых различаются, то на кривой 3
...
Механизм непосредственного зарождения специального карбида в твердом растворе осуществляется для большинства карбидов при отпуске легированного мартенсита. По такому механизму формируются все карбиды типа МеС
...
При механизме непосредственного зарождения в твердом растворе возможно сложное перераспределение углерода между твердым раствором и карбидной фазой. Образовавшийся при низких температурах отпуска цементит с повышением температуры отпуска будет вновь растворяться в a-растворе, что обеспечивает необходимое количество углерода для образования специальных карбидов, формирующихся при температурах отпуска 450—600°С.
...
гут образовываться в стали как через легированный цементит, так и непосредственно из твердого раствора — отпущенного мартенсита. Карбиды всех остальных элементов зарождаются непосредственно из а-раствора, т. е. стадия образования промежуточного легированного цементита у них отсутствует.
...
С повышением температуры отпуска зародившиеся карбиды начинают коагулировать. Для каждой карбидной фазы существует свой температурно-временной интервал коагуляции. Склонность карбидных фаз к коагуляции уменьшается по мере удаления их от цементита в ряду стойкости карбидов. Так, если в углеродистой стали коагуляция цементита начинается при температурах отпуска 350—400 °С, то в сталях, легированных карбидообразующими элементами, коагуляция начинается при отпуске 450—600 °С.
...
После закалки наряду с мартенситом в стали практически всегда имеется то или иное количество остаточного аустенита. В закаленных конструкционных сталях количество аустенита обычно бывает до 3—5 % (иногда до 10—15 %),
...
При отпуске легированных сталей остаточный аустенит может распадаться по промежуточной ступени либо превращаться в мартенсит при охлаждении от температуры отпуска.
...
При распаде остаточного аустенита на бейнит легирующие элементы (Мп, Сг, N1, XV, Б1) повышают температуру отпуска, при которой протекает это превращение. Если в углеродистой стали остаточный аустенит распадается на бейнит при температурах отпуска 200—300 °С, то в легированных сталях в зависимости от состава и содержания легирующих элементов для этих целей необходим отпуск при температурах 400—600°С. Кинетика распада остаточного аустенита существенно отличается от кинетики изотермического распада «первичного» аустенита. Это обусловлено тем, что остаточный аустенит в структуре расположен в виде тонких прослоек между кристаллами мартенсита и, следовательно, находится в напряженном состоянии, превращение его в бейнит происходит практически без инкубационного периода. Возникающий бейнит по свойствам и
...
аннигиляция дислокаций, выстраивание дислокаций в стабильные стенки, возникновение субзерен, образование полигональной субструктуры и начало рекристаллизации. Температурный интервал каждого из этих процессов и степень его реализации находятся в прямой связи с устойчи-
...
востью сегрегации атомов примесей, типом, количеством и характером выделения карбидных (нитридных) фаз при отпуске и их влиянием на блокирование дефектов кристаллического строения.
...
Указанные процессы хорошо наблюдаются при исследовании тонких фольг методом трансмиссионной электронной микроскопии (табл. 5). Из табл. 5 видно влияние выделений карбида ванадия на температурный интервал возвра-
...
Рис. 61. Изменение дислокационной структуры при отпуске закаленной стали 40Ф, фольга, Х20 ООО (В. М. Фарбер):
...
та и рекристаллизации мартенситной матрицы железа и стали. Наблюдаемые при этом изменения иллюстрируют структуры стали 40Ф после закалки и различных температур отпуска (рис. 61).
...
Таблица 5. Влияние ванадия на температуры возврата и рекристаллизации железа и стали 40 (В. М. Фарбер)
...
Из приведенных примеров видно, что для разных содержаний элементов, образующих дисперсную упрочняющую фазу, кривые изменения прочности однотипны. Они различаются только тем, что при большом количестве дисперсных частиц на кривых наблюдается максимум вторичной твердости, а при малом количестве его нет, но при этом происходит замедление падения прочности. В первом случае явление повышения проч
...
Конструкционные стали, подвергаемые закалке и отпуску, имеют склонность к отпускной хрупкости. После отпуска при определенных температурах и условиях наблюдается повышение температуры вязко-хрупкого перехода (рис. 64). На многих сталях охрупчивание наблюдается и по снижению ударной вязкости (рис. 65). Однако изменение температуры перехода является более надежным критерием склонности стали к отпускной хрупкости. Различают два рода отпускной хрупкости (рис. 65). От-
...
Рис. 64. Влияние температуры испытания на переход стали 37ХНЗА из вязкого состояния в хруикое (В. Д. Садовский, А. В. Смирнов, Е. Н. Соколков): / — закалка; сталь склонна к отпускной хрупкости; 2
...
Рис. 65. Влияние температуры отпуска стали 37ХНЗА на ударную вязкость и твердость (В. Д. Садовский, Л. В. Смирнов, Е. Н. Соколков):
...
пускная хрупкость I рода, или необратимая, проявляется при отпуске около 300 °С, и отпускная хрупкость II рода, или обратимая, обнаруживается после отпуска выше 500 °С.
...
снимает хрупкость, и сталь становится к ней не склонной даже при отпуске вновь в район опасных температур. В связи с этим эта хрупкость получила название необра
...
Легирующие элементы, за исключением кремния, не влияют существенно на развитие хрупкости I рода. Кремний сдвигает интервал развития хрупкости в область более высоких температур отпуска (350—450 °С). Высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО) уменьшает склонность к отпускной хрупкости (см. рис. 65). На практике для исключения охрупчивания стали избегают проведения отпуска в области опасных температур.
...
Хотя природа необратимой отпускной хрупкости стали окончательно не установлена, считается, что наиболее вероятной причиной охрупчивания является выделение карбидных фаз по границам зерен на начальных стадиях распада мартенсита. Вследствие этого создается неоднородное состояние твердого раствора, возникают пики напряжений, и сопротивление разрушению по границам заметно меньше, чем по телу зерна, происходит межкриеталлитное разрушение (В. И. Саррак, Р. И. Энтин).
...
в наибольшей степени присуща легированным сталям после высокого отпуска при 500—650 °С и медленного охлаждения от температур отпуска. При быстром охлаждении после отпуска (в воде) вязкость не уменьшается, а монотонно возрастает с повышением температуры отпуска. Отпускная хрупкость усиливается, если сталь длительное время (8— 10 ч) выдерживается в опасном интервале температур.
...
Отпускная хрупкость II рода может быть устранена повторным высоким отпуском с быстрым охлаждением и вызвана вновь высоким отпуском с последующим медленным охлаждением. Поэтому такую отпускную хрупкость называют обратимой.
...
Легирование стали Сг, N1, Мп усиливает отпускную хрупкость. Особенно сильно охрупчивается сталь при совместном легировании Сг+№, Сг+Мп, Сг+Мп+Б! и др.
...
Введение до 0,4—0,5 % Мо и до 1,2—1,5 % XV уменьшает, а иногда полностью подавляет склонность стали к обратимой отпускной хрупкости; при более высоком содержании этих элементов хрупкость вновь усиливается.
...
В последние годы достоверно установлена связь обратимой отпускной хрупкости с обогащением границ зерен примесями, в первую очередь фосфором и его- химическими аналогами: сурьмой, мышьяком, а также оловом. По степени влияния на охрупчивание элементы располагаются в ряд БЬ, Р, Бп, Аэ, где наиболее сильное влияние оказывает сурьма. Так, содержание сурьмы 0,001 % уже вызывает значительное развитие хрупкости, повышая порог хладноломкости после окрупчивающего отпуска почти на 100 °С. При таких же содержаниях фосфор смещает порог хладноломкости на 40 °С. С помощью методов электронной микроскопии (Оже-спектроскопия, метод обратного расстояния быстрых ионов) проведена оценка сегрегации указанных примесей на границах зерен. Установлено, что сегрегация примесей в приграничных участках превышает объемную концентрацию этих элементов в 100—1000 раз, а толщина приграничного слоя сегрегации составляет лишь несколько атомных слоев (до 1—2 нм). Так, на промышленных хромоникелевых и хромомарганцевокремнистых сталях установлено, что в приграничном слое сегрегации глубиной 0,5—1,0 нм концентрация БЬ, Р и Аэ может достигать 5—20 % против сотых долей процента в теле зерна.
...
Исследованиями этими же методами выявлена значительная сегрегация на границах зерен легирующих элементов (хрома, никеля, марганца и др.), которые значительно увеличивают термодинамическую активность примесей и их приток к границам. Молибден и вольфрам при оптимальных содержаниях не сегрегируют к границам. Вследствие падения поверхностной энергии межзеренного сцепления более чем на порядок происходит разрушение стали по границам аустенитных зерен.
...
Необходимо также отметить, что применение вместо обычной закалки высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО) позволяет подавить склонность как к необратимой, так и к обратимой отпускной хрупкости (см. рис. 65). Причина такого влияния ВТМО состоит в том, что при такой обработке увеличивается протяженность границ благодаря образованию зубчатых болыпеугловых границ и развитой структуры, вследствие чего уменьшается сегрегация примесей и возрастает прочность межзеренного сцепления.
...
От их значений зависит сечение элементов конструкций, а следовательно, их масса. Насколько значительна экономия металла от повышения прочности строительной стали, хорошо видно на примере замены углеродистой стали в строительных металлических конструкциях на низколегированные стали более высокой прочности (рис. 66).
...
Не менее важным критерием, определяющим эксплуатационную надежность строительных конструкций, является их склонность к хрупким
...
разрушениям, наиболее часто характеризуемая температурой перехода из вязкого в хрупкое состояние (порогом хладноломкости). Этот критерий определяет не только надежность конструкции при эксплуатации в условиях отрицательных климатических температур, но он также показывает запас вязкости конструкции, работающей при комнатной и близкой к ней температурам. По
...
Рнс. 66. Теоретическое сннже-нне массы стальных металлоконструкций из-за повышения предела текучести стали (Н. П. Мельников):
...
Из-за больших объемов потребления строительная сталь должна быть дешевой и не содержать в своем составе дорогих и дефицитных элементов.
...
В строительстве широко применяют углеродистые стали обыкновенного качества, как наиболе дешевые, технологичные и обладающие необходимым комплексом свойств при изготовлении многих металлоконструкций массового назначения.
...
Углеродистые стали обыкновенного качества производят в больших масштабах. Кроме строительства, их используют в машиностроении и других отраслях народного хозяйства. В основном эти стали используют в горячекатаном состоянии без дополнительной термической обработки. Как правило, они имеют феррито-перлитную структуру. В ряде случаев прокат подвергают термическому упрочнению.
...
поставляют с регламентированными механическими свойствами и химическим составом. Как правило, такие стали' применяют для изготовления сварных металлоконструкций, так как свариваемость стали определяется составом стали, а механические свойства вне зоны сварки определены в состоянии поставки. Стали группу В дороже, чем стали групп А и Б, их применяют для ответственных изделий.
...
Каждая марка стали может иметь различную категорию в зависимости от количества нормируемых показателей химического состава и механических свойств.
...
Обозначаются углеродистые стали обыкновенного качества буквами «Ст», за которыми следует цифра, указывающая порядковый номер марки стали, а не среднее содержание углерода в ней, хотя с повышением номера от Ст 1 до Ст 6 содержание углерода в стали увеличивается. Группы Б и В указывают впереди марки. Группа А в обозначении марки не указывается. Для обозначения степени раскисления после номера марки добавляют один из индексов сп, пс, кп, а категория нормируемых свойств (кроме категории 1)
...
Таблица 6. Гарантируемые показатели для углеродистых спокойных и полуспокойных сталей обыкновеииого качества (образцы толщиной до 20 мм)
...
руемых при низких климатических температурах, а также для сварных конструкций, находящихся под воздействием динамических и вибрационных нагрузок (ответственные сооружения), недопустимо. Для строительства наиболее ответственных сооружений следует применять только спокойную сталь.
...
Однако углеродистые стали обыкновенного качества зачастую не обеспечивают требуемых свойств по хладостойкое™ при эксплуатации сварных металлоконструкций в
...
условиях Сибири и Крайнего Севера, т. е. в районах с низкими климатическими температурами. Другим существенным недостатком строительных углеродистых сталей является их малая прочность, что приводит к большому расходу металла и увеличению массы металлоконструкций. Поэтому повышение прочности строительных сталей и увеличение их хладостойкости являются важными народно-хозяйственными проблемами. Решается эта задача путем термического упрочнения углеродистых сталей и применения низколегированных сталей.
...
Термоупрочнение является эффективным методом повышения прочности углеродистых сталей. Теоретические основы, технология и оборудование этого метода упрочнения ста-
...
Рис. 67. Зависимость ударной вязкости KCU (а), % волокна
...
Сущность метода термоупрочнения проката состоит в том, что по окончании прокатки сталь из аустенитного состояния охлаждается ускоренно, в результате чего образуются более низкотемпературные продукты распада аустенита, чем в обычной горячекатаной стали.
...
На рис. 68 приведена схема, характеризующая распад аустенита низкоуглеродистой стали СтЗ при охлаждении на воздухе (горячекатаное состояние) и при прерванном
...
рочнение). В горячекатаной стали аустенит как в центре проката, так и на его поверхности распадается в верхней части перлитной области, в результате чего образуется фер-рито-перлитная структура. При термоупрочнении температура превращения аустенита зна
...
Рис. 68. Схематическая термо-кииетическая диаграмма стали СтЗ с наложенными кривыми охлаждения центра (ц) и поверхности (п) проката при термическом упрочнении (штриховые линии) и при охлаждении на воздухе — горячекатаное (сплошные линии) состояние (Ю. Г. Эйсмоидт, А. А. Шустов)
...
тате чего в центральных зонах проката частично предотвращается выделение избыточного феррита и получается перлит более дисперсного строения — псевдоэвтектоид (иногда
...
частично бейнит). В поверхностных слоях проката небольшого сечения возможно образование мартенсита, однако из-за-высокой температуры начала мартеиситного превращения в стали с низким содержанием углерода (Мн=400—450° при 0,2 % С) будет протекать самоотпуск мартенсита.
...
Кроме того, технология термоупрочнения проката в большинстве случаев предусматривает ускоренное охлаждение только в течение определенного времени (прерванное охлаждение), по окончании которого температура поверхностных слоев проката повышается за счет тепла внутренних слоев. Поэтому через некоторое время после того, как охлаждение прервано, температуры центра и поверхности выравниваются и происходит самоотпуск стали. При такой технологии термоупрочнения дополнительный отпуск стали не требуется, а проведенная термическая обработка
...
Рис. 68. Схематическая термо-кииетическая диаграмма стали СтЗ с наложенными кривыми охлаждения центра (ц) и поверхности (п) проката при термическом упрочнении (штриховые линии) и при охлаждении на воздухе — горячекатаное (сплошные линии) состояние (Ю. Г. Эйсмоидт, А. А. Шустов)
...
проката является окончательной. Необходимо отметить, что при термоупрочнении стали закалки стали фактически не происходит (кроме некоторых случаев закалки тонких поверхностных слоев). Обусловлено это тем, что низкоугле-роднстая нелегированная сталь имеет низкую устойчивость переохлажденного аустенита и, следовательно, весьма большую верхнюю критическую скорость охлаждения при закалке (500—1000°С/с), а также, как отмечалось, высокую температуру начала мартенситного превращения. Поэтому при охлаждении реальных профилей проката обеспечить закалку на мартенсит практически невозможно.
...
Ускоренное охлаждение проката при термоупрочиении осуществляется в различных охлаждающих устройствах: закалочных баках с системой активации воды, спрейерных установках, расположенных на рольгангах прокатного стаиа, установках водовоздушного охлаждения и др. Конструкция этих устройств предусматривает прерывание охлаждения через заданный промежуток времени. Если охлаждение проводят до комнатной температуры, то предусматривается отпуск стали.
...
Термоупрочнение в потоке стана с использованием тепла прокатного нагрева наиболее рационально и экономически выгодно в условиях современного производства. Однако в ряде случаев целесообразно термоупрочнение со специального повторного нагрева горячекатаной стали (например, .электросварные трубы большого диаметра). По мнению ряда ученых (К. Ф. Стародубов), при термоупрочнении непосредственно по окончании деформации возможно дополнительное упрочнение за счет эффекта термомеханической обработки. Возможность реализации такого эффекта вероятна лишь для низколегированных сталей.
...
На рис. 69 приведены структуры горячекатаной и тер-моупрочненной стали СтЗ, в последней свободного феррита меньше, он выделяется в виде тонких прослоек игольчатой формы по границам и внутри зерна. Псевдоперлит и отпущенный бейнит имеют тонкое строение.
...
проката является окончательной. Необходимо отметить, что при термоупрочнении стали закалки стали фактически не происходит (кроме некоторых случаев закалки тонких поверхностных слоев). Обусловлено это тем, что низкоугле-роднстая нелегированная сталь имеет низкую устойчивость переохлажденного аустенита и, следовательно, весьма большую верхнюю критическую скорость охлаждения при закалке (500—1000°С/с), а также, как отмечалось, высокую температуру начала мартенситного превращения. Поэтому при охлаждении реальных профилей проката обеспечить закалку на мартенсит практически невозможно.
...
Заметное изменение структуры стали в результате термоупрочнения по сравнению с горячекатаной сталью вызывает существенное изменение механических свойств стали (табл. 7).
...
Т а б л и"ц а 7. Механические свойства горячекатаной (числитель) и термоупрочиеииой (знаменатель) углеродистой стали (по данным разных авторов)
...
Прочность стали возрастает в 1,3—1,5 раза при сохранении высоких значений пластических свойств. Степень упрочнения может быть увеличена еще посредством уменьшения температуры самоотпуска или, что равнозначно, увеличения времени охлаждения в воде.
...
Процесс термоупрочнения при оптимальной технологии наряду с упрочнением обеспечивает понижение порога хладноломкости и снижение склонности к деформационному старению. На рис. 70 показана зависимость порога хладноломкости (по началу появления хрупкого излома) арматурной углеродистой стали в зависимости от степени
...
Т а б л и"ц а 7. Механические свойства горячекатаной (числитель) и термоупрочиеииой (знаменатель) углеродистой стали (по данным разных авторов)
...
упрочнения. Наблюдается снижение порога хладноломкости до степени упрочнения 1,8. Лишь при степени упрочнения более 2,2 хладостойкость термоупрочненной стали становится выше, чем горячекатаной. Значение степени упрочнения, при котором порог хладноломкости повышается, будет различным для разных профилей проката и марок стали. Но даже и в толстостенных профилях проката упрочнение не сопровождается увеличением критической температуры хрупкости выше, чем для горячекатаной стали.
...
Таким образом, термоупрочнение углеродистых строительных сталей позволяет повысить прочностные характеристики стали в 1,3—1,5 и более раз, снизить порог хладноломкости (для большинства видов проката) или сохранить его на прежнем уровне, при этом характеристики пластичности стали остаются соответствующими нормам стандартов. В результате использования термоупрочненного проката В Строительстве ДОСТИГаеТСЯ Рис 70 Изиеиеиие порога хла-ЭКОНОМИЯ
...
Термоупрочнение с прокатного нагрева позволяет получить в металлургии большую экономию капиталовложений, топлива и энергии, уменьшить потери металла в окалину. Недостатком процесса термоупрочнения является коробление проката и необходимость его правки. Эти недостатки устранимы при оптимальной технологии производства.
...
В Строительстве ДОСТИГаеТСЯ _Рис ₇₀ _{Изиеиеи}ие порога хла-ЭКОНОМИЯ
...
Как правило, прокат из низколегированных сталей используется потребителем в состоянии поставки, а при изготовлении металлоконструкций он подвергается лишь резке, гибке и сварке. Поэтому необходимые требования к стали достигаются в процессе металлургического производства, а , именно: изменением химического состава стали, технологии выплавки и прокатки, а в ряде случаев и режима термической обработки проката. Во многих случаях низколегированные стали не подвергают упрочняющей специальной термической обработке, а поставляют горячекатаными (иногда нормализованными).
...
Доля вклада отдельных факторов упрочнения в общий предел текучести неодинакова. Рассмотрим влияние легирования стали на указанные компоненты упрочнения.
...
если известны коэффициенты упрочнения феррита отдельными легирующими элементами (&) и их концентрация в феррите (С{).
...
В феррито-перлитных сталях свойства легированного феррита существенно предопределяют уровень их механических свойств. Можно приблизительно считать, что такие некарбидообразующие элементы, как 51, N1, Р, целиком входят в состав феррита. Медь мало растворима в> феррите и образует самостоятельную фазу. В феррите горячекатаных сталей (нормализованных), как показывают опытные данные, обычно растворено —0,01—0,02 % (С+14). Остальное количество углерода и азота связано в цементит и специальные карбиды и нитриды. Из числа карбидообразующих элементов (Мп, Сг, Мо, N1), V, Т1) практически целиком связаны в специальные карбиды 1ЧЬ, V и Тл. Нитридообразую-щий элемент А1 обычно полностью связан в нитриды и неметаллические включения. Молибден и хром входят в состав карбидной фазы и частично растворены в феррите. Относительно слабый карбидообразующий элемент марганец самостоятельных карбидов в стали не образует и фактически целиком растворен в феррите.
...
Следовательно, в низколегированных феррито-перлитных сталях Мп, 81, № и Р целиком растворены в феррите, V, ЫЬ, ТЛ и А1 полностью входят в состав карбонитридной фазы, а Сг и Мо распределены между ферритом и карбидами. Учитывая невысокую концентрацию Сг и Мо в низколегированных сталях и малые значения их коэффициентов упрочнения, влиянием этих элементов на прочность феррита можно пренебречь.
...
Таким образом, основными легирующими элементами, определяющими твердорастворное упрочнение феррито-перлитных сталей, являются Мп, 5], N1 и Р.
...
(перлит с содержанием углерода меньше эвтектоидного). В ряде сталей возможно образование продуктов распада по верхней части промежуточной области. Сильные карби-дообразователи (N1), V, Тг и др.) будут повышать устойчивость аустенита, если они растворены в аустените, в том случае, когда эти элементы связаны с карбонитридной фазой, устойчивость аустенита будет уменьшаться вследствие их зародышевого влияния на распад аустенита и связывания части углерода в специальные карбиды. Последнее при-" ведет к некоторому уменьшению количества перлита в структуре стали. Однако основным элементом, определяющим количество перлита, является углерод. Вклад перлитной составляющей в предел текучести стали с ферритной основой учитывают путем умножения эмпирического коэффициента на процент перлита. Для низколегированных сталей справедлива формула:
...
Деформационное упрочнение Дад, или упрочнение в результате повышения плотности дислокаций, как известно, определяется зависимостью
...
Концентрация дисперсных частиц в стали обычно характеризуется объемной долей /, которая связана со средним диаметром частиц И
...
Подстановка выражения (31) в (29) позволяет определить дисперсионное упрочнение сталей в зависимости от объемной доли и размера частиц, МПа
...
В формулах (28), (29) и (32) не фигурируют параметры, характеризующие свойства частиц карбонитридов, т. е. на первый взгляд природа частиц упрочняющей фазы не влияет на свойства стали, а все определяется концентрацией и размером частиц упрочняющей фазы. В действительности параметры % и О
...
В формулах (28), (29) и (32) не фигурируют параметры, характеризующие свойства частиц карбонитридов, т. е. на первый взгляд природа частиц упрочняющей фазы не влияет на свойства стали, а все определяется концентрацией и размером частиц упрочняющей фазы. В действительности параметры % и
...
Для феррито-перлитных низкоуглеродистых сталей значение /Су находится в пределах 0,57—0,73 МПа-7/~м (1,8— 2,3 кг/мм3/2).
...
Рис. 74. Ноиограииа для определения зериограиичного упрочнения До"3 по диаметру зерна й
...
На рис. 74 приведена графическая зависимость зерно-1 граничного упрочнения от размеров зерна феррита для разных значений /Су в указанных пределах. Размер зерна феррита зависит от размера аустенитного зерна и наличия дисперсных карбонитридных фаз (см. гл. VIII, п. 3). В
...
вания новых зерен феррита. Все это приводит к тому, что в сталях с дисперсными упрочняющими фазами достигается заметное измельчение зерна феррита, следовательно, дисперсионное упрочнение косвенно обусловливает дополнительное зернограничное упрочнение.
...
Таким образом, легирование, приводящее к дисперсионному упрочнению, будет увеличивать и зернограничное упрочнение, т. е. получение мелкозернистой и дисперсноупроч-ненной стали достигается одним и тем же путем — получением в структуре дисперсных карбонитридных фаз ванадия, ниобия и титана.
...
В днсперсноупрочненных сталях при определенных режимах обработки (контролируемая прокатка, термомеханическая обработка) образуется субзеренная структура, представляющая собой участки внутри зерна феррита, отделенные один от другого дислокационными малоугловыми границами (рис. 75). Хорошо развитая субзерениая структура вызовет субструктурное
...
При развитой субзеренной структуре зернограничное упрочнение по уравнению (33) не учитывается, а учитывается субструктурное упрочнение по уравнению (31).
...
Оценка предела текучести низколегированных феррито-перлитных сталей показала, что ориентировочно доля отдельных компонентов упрочнения в общем пределе текучести сталей может быть представлена данными табл. 8.
...
Основными факторами упрочнения феррито-перлитных сталей являются твердорастворное и зернограничное упрочнение. Как правило, доля других компонентов упрочнения не превышает в сумме 20
...
вызывают упрочнение не только вследствие собственного вклада, но и косвенного воздействия на зернограничное упрочнение вследствие измельчения зерна.
...
Увеличение предела текучести стали обычно сопровождается повышением склонности стали к хрупкому разрушению {температуры перехода из вязкого в хрупкое состояние 7щ>). Однако каждый из механизмов упрочнения, повышающих предел текучести стали Дггт,
...
Необходимо еще раз подчеркнуть, что только зернограничное упрочнение позволяет уменьшить склонность стали к хрупким разрушениям. Все остальные механизмы упрочнения увеличивают ее. Только уменьшением размера зерна стали можно компенсировать отрицательное влияние всех других механизмов на температуру перехода стали из вязкого в хрупкое состояние (порог хладноломкости). Более того, сильным измельчением зерна можно «перекрыть» эффект охрупчивания других механизмов и достигнуть на стали упрочнения, сопровождающегося улучшением хладостойкое™.
...
Влияние отдельных механизмов упрочнения на предел текучести стали и изменение температуры перехода сталей 15Г, 15ГФ и 16Г2АФ иллюстрирует векторная диаграмма на рис. 77*. Сталь 15Г не содержит карбонитридных фаз, поэтому в ней не происходит дисперсионное упрочнение и связанное с ним измельчение зерна. Эта сталь имеет невысокий предел текучести (~270 МПа) при относительно крупном зерне (№ 4—5), которое не компенсирует охрупчивания, происходящего в результате легирования феррита
...
Рнс. 77. Векторная диаграмма, показывающая влияние отдельных компонентов упрочнения на нзмеиенне предела текучести н температуры перехода сталей 15Г, 15ГФ и 16Г2АФ (М. И. Гольдштейи)
...
и наличия перлита в стали. Предел текучести стали 15ГФ заметно выше (~370 МПа) вследствие наличия карбидов ванадия, обусловливающих дисперсионное упрочнение и связанное с ним измельчение зерна (№,6—7). Однако такое уменьшение размера зерна позволяет лишь сохранить порог хладноломкости на уровне стали 15Г. И только в стали 16Г2АФ, содержащей карбонитриды ванадия и нитриды алюминия, наблюдается значительное измельчение зерна (№ 8—9), что позволяет при высоком пределе текучести стали (450—500 МПа) не только скомпенсировать охрупчивающее влияние такого упрочнения, но и понизить температуры перехода. Следовательно, в сталях с карбонит-
...
* На векторной диаграмме не нанесена компонента Оо, одинаковая для все трех сталей. Необходимо также подчеркнуть, что на диаграмме отложены не абсолютные значения предела текучести и температуры перехода, а
...
Рнс. 77. Векторная диаграмма, показывающая влияние отдельных компонентов упрочнения на нзмеиенне предела текучести н температуры перехода сталей 15Г, 15ГФ и 16Г2АФ (М. И. Гольдштейи)
...
ридным упрочнением высокая прочность сочетается с малой склонностью к хрупким разрушениям, т. е. низкой температурой перехода из вязкого в хрупкое состояние.
...
Как правило, строительные стали повышенной прочности (ат^400 МПа) поставляют в горячекатаном состоянии с феррито-перлитной структурой. Химический состав сталей и
...
Основными легирующими элементами в этих сталях являются недорогие и доступные марганец, кремний, а в стали ряда марок дополнительно хром, ванадий, ниобии
...
В табл. 9 приведены основные данные о составе и гарантируемых свойстрах некоторых наиболее типичных сталей повышенной прочности.
...
Стали ряда марок можно получать с добавкой меди (0,15—0,30%) для повышения стойкости к атмосферной коррозии. В этом случае стали обозначают 09Г2Д, 09Г2СД, 15ГФД, 15Г2СФД, 10Г2БД, а их механические свойства соответствуют данным, приведенным в табл. 10 для соответствующих сталей без меди.
...
Низколегированные стали повышенной прочности имеют предел текучести в 1,25—1,6 раза выше, чем заменяемая сталь ВСтЗсп, для указанных сталей гарантируется ударная вязкость при температуре —40°С, а для некоторых и
...
Упрочнение рассматриваемых сталей при легировании достигается вследствие повышения устойчивости аустенита и
...
В сталях, легированных марганцем и кремнием (09Г2С, 17ГС), преобладает твердорастворное упрочнение. Эта же компонента существенна и в сталях 15ХСНД и 10ХНДП. Упрочнение за счет количества перлита в сталях, содержащих до 0,18—0,20% С (14Г2, 17ГС), составляет заметно большую долю, чем в сталях с низким содержанием углерода <0,12 % (09Г2, 10Г2С1 и т. п.), однако это приводит к тому, что для низколегированных сталей (с малым содержанием перлита) гарантиру-
...

Сварка пластмасс ультразвуком
Основы сварочного дела
Газовая сварка и резка металлов
Специальные стали
Трансформаторы для электродуговой сварки
Механические свойства металлов
Сварочный аппарат своими руками

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Специальные стали