Меню

23 структурный признак заэвтектоидной стали это наличие

Заэвтектоидные стали

Стали, содержащие от 0,8 до 2% углерода, называются заэвтектоидными. Структура заэвтектоидной стали при комнатной температуре состоит из перлита и вторичного цементита, который может располагаться в виде светлых зерен или светлой сетки, расположенной по границам зерен или в виде игл (рис.3.5).

Количество вторичного цементита в структуре заэвтектоидной стали невелико. Оно повышается с увеличением концентрации в ней углерода и составляет от 3,4% (при С=1%) до 20,4% (при С=2%) от всей массы сплава. Даже небольшое его содержание в структуре заэвтектоидной стали, приводит к значительному повышению ее твердости снижению пластичности по сравнению с эвтектоидной сталью.

Вторичный цементит в заэвтектоидной стали, занимает незначительную по величине площадь, и определить ее на глаз затруднительно, поэтому методом, которым определяют содержание углерода в доэвтектоидных сталях, не пользуются. Однако приблизительно содержание углерода в заэвтектоидных сталях определить можно. Например, пусть поля шлифа содержит 90% перлита и 10% вторичного цементита. Зная, что углерод находится как в перлите, так и цементите, составим уравнение для перлита:

100% п – 0,8% С Х1= =0,72% С

100% ц – 6,67% С Х2= =0,67% С

Железоуглеродистые сплавы, содержащие более 2% углерода называются чугунами.

Начиная с этой концентрации углерода, в структуре сплавов появляется эвтектика. Эвтектике свойственны повышенная хрупкость и сравнительно низкая температура кристаллизации. Поэтому чугуны в отличие от сталей не подвергаются прокатке, ковке, штамповке, хорошо заполняют в жидком состоянии формы.

В зависимости от скорости охлаждения, содержания примесей последующей обработки получают чугуны белые, серые и ковкие.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Структура — заэвтектоидная сталь

Структура заэвтектоидных сталей У10А — У13А в закаленном состоянии состоит из мартенсита и избыточных карбидов. Углеродистые инструментальные стали необходимо охлаждать в воде или водных растворах щелочей, так как они имеют малую устойчивость переохлажденного аустенита. [2]

Структура заэвтектоидной стали приведена на фиг. [3]

Структуру отожженной заэвтектоидной стали с цементитом в виде зерен принято называть зернистым перлитом. Такое название является не совсем правильным, так как структура заэвтектоидной стали представляет собой структуру перлит и цементит. Структура заэвтектоидной стали называется зернистым перлитом, потому что в такой структуре нельзя различить зерна цементита перлита и избыточного цементита. При наличии цементитной сетки и пластинчатого перлита избыточными карбидами является цементитная сетка; при наличии цементита в виде зерен можно предположительно указать, что какая-то часть зерен является зернами избыточного цементита, а остальные зерна и феррит — это перлит. [4]

В структуре заэвтектоидной стали имеется 93 % перлита ( сумма темных участков под микроскопом) и 7 % цементита ( сумма светлых участков), Определите процентное содержание углерода в данной стали. [5]

В структуре заэвтектоидной стали , помимо перлита, присутствует вторичный цементит. [6]

На рис. 6 показана структура заэвтектоидной стали с расположением вторичного цементита в виде сетки. [8]

С указанием состава опишите микроскопические ( на атомном уровне) структуры отпущенной эвтектоидной, доэвтектоидной и заэвтектоидной стали . [9]

В структуре не должно быть грубого пластинчатого перлита, а в структуре заэвтектоидной стали , кроме того, карбидной сетки. По требованию потребителя сталь поставляется со структурой зернистого перлита ( см. фиг. [10]

Нормализационный отжиг применяется для получения мелкозернистой однородной структуры, устранения цементитной сетки в структуре заэвтектоидной стали , частичного снятия внутренних напряжений и наклепа, улучшения штампуемости и обрабатываемости резанием. [12]

Читайте также:  Какие ножи из стали м390

Мы много раз говорили о том, что структура закаленных доэв-тектоидных сталей состоит из мартенсита, а структура закаленных заэвтектоидных сталей — из мартенсита и карбидов. Это совершенно верно, но не совсем точно: помимо мартенсита, в закаленных доэвтектоидных сталях и мартенсита с карбидами в закаленных заэвтектоидных сталях, в структуре любой закаленной стали имеется еще некоторое количество аустенита-некоторая часть аустенита не превратилась при охлаждении в мартенсит и осталась. [13]

Стали, содержащие более 0 8 % С, называются заэвтектоид-ными. Структура заэвтектоидных сталей при комнатной температуре состоит из перлита и вторичного цементита, причем цементит может располагаться в виде сетки, зерен или игл. [14]

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Структура — заэвтектоидная сталь

Заэвтектоидные стали нагревают для закалки на 50 — 70 С выше Ас. При этих температурах в стали наряду с аустенитом имеется цементит. Поэтому после закалки в структуре заэвтектоидных сталей будет мартенсит с цементитом и небольшое количество остаточного аустени-та. Остаточный аустенит, как структурная составляющая, характерен для всех закаленных заэвтектоидных сталей. [31]

После неполной закалки в доэвтектоидных сталях структура состоит из мартенсита и зерен феррита, а в заэвтектоидных — из мартенсита и округлых зерен вторичного цементита. Наличие феррита в структуре закаленной доэвтектоидной стали снижает твердость; поэтому такая закалка применяется реже. Наличие избыточного цементита в структуре закаленной заэвтектоидной стали , наоборот, полезно. [32]

При нагревании заэвтектоидных сталей выше точки Аст имеющийся в них избыточный цементит полностью растворяется в аусте-ните, обогащая его углеродом. Заэвтектоидные стали обычно не нагревают выше точки Аст, так как цементит имеет высокую твердость и его целесообразно сохранить в структуре металла. Поэтому для получения и фиксации аустенита в структуре заэвтектоидных сталей необходимо сталь нагревать до температуры выше точки Асг на 20 — 30 С. Доэвтектоидные стали с этой же целью нагревают до температуры выше точки Ас3 также на 20 — 30 С. [33]

Структура углеродистых сталей в состоянии отжига определяется содержанием углерода. Сталь, содержащая 0 8 % С, носит название эвтектоидной и имеет характерную структуру, состоящую из чередующихся пластин феррита и цементита, — структуру перлита. В заэвтектоидных сталях ( 0 8 С 2 %) не связанный в перлите углерод выделяется в структурно-свободном виде как графит, располагаясь как по границам перлитных зерен, так и внутри их. Структура заэвтектоидных сталей : перлит цементит. [34]

В структуру доэвтектоидных сталей при комнатной температуре входят феррит и перлит. Эвтектоидная сталь содержит только перлит. Структура заэвтектоидных сталей при комнатной температуре перлитоцементитная. С увеличением в этих сталях углерода растет количество цементита и уменьшается количество перлита. [36]

При закалке заэвтектоидные стали нагревают до температуры на 30 — 50 выше точки Acv При таком нагреве перлит полностью превращается в аустенит, а часть вторичного цементита остается нерастворенной и структура состоит из аустенита и цементита. После охлаждения со скоростью больше критической аустенит превращается в мартенсит. Структура закаленной стали состоит из мартенсита и цементита. Наличие в структуре закаленной заэвтектоидной стали кроме мартенсита еще и цементита повышает твердость и износостойкость стали. [37]

Если температура нагрева ниже Лс3 ( между Ас1 и Ас3), то при нагреве не весь феррит превратится в аустенит, и после охлаждения получится мартен-сито-ферритная структура ( фиг. Такая закалка называется неполной. Нормальной температурой закалки заэвтектоидных сталей является температура на 30 — 50 выше линии SK ( см. фиг. Структура при таком нагреве — аустенит и цементит, а после охлаждения — мартенсит и цементит. Наличие в структуре закаленной заэвтектоидной стали цементита не снижает твердости и повышает износоустойчивость. [38]

Читайте также:  Как сделать чтобы волосы стали ровными

СС ( ниже верхней критической точки Ас3), и охлаждают со скоростью, превышающей критическую VK. Неполную закалку применяют для эвтектоидной и заэвтектоидной углеродистых сталей. Исходная структура заэвтектоидной стали состоит из перлита и вторичного цементита. При нагреве выше Асг происходит превращение перлита в аустенит ( П А), а цементит остается нерастворенным. При быстром охлаждении происходит превращение А — М, и в результате структура заэвтектоидной стали состоит из мартенсита, цементита и остаточного аустенита. Наличие в структуре цементита повышает твердость и износоустойчивость стали. Структура закаленной эвтектоидной стали состоит из мартенсита и остаточного аустенита. [39]

Источник

Доэвтектоидные и эвтектоидные стали

Стали, содержащие от 0,025 до 0,8% углерода, называются доэвтектоидными.

Структура этих сталей состоит из феррита (светлый фон) и перлита (темные зерна). Количество перлита увеличивается, а феррита уменьшается пропорционально увеличению содержания углерода (рис.5) в соответствие с диаграммой состояния (рис.1).

а б в
Феррит + перлит – a + (a+Fe3C) — 0,2-0,3% С Перлит + феррит – (a+Fe3C)+ a — 0,4-0,5 % С Перлит + феррит – (a+Fe3C) + a 0,5-0,7% С

Рис.5. Микроструктура доэвтектоидных сталей:

а – сталь 20, б – сталь 45, в – сталь 60

Поэтому, считая, что феррит углерод практически не растворяет, а наличие в структуре 100% перлита соответствует 0,81% С, можно найти содержание углерода в любой доэвтэктоидной стали, определив с помощью микроскопа количественное соотношениемежду структурными составляющими и решая затем простую пропорцию.

где А — количество перлита встали, определенное визуально с помощью микроскопа.

При содержании 0,8% С сталь называется эвтектоидной и состоит из одного перлита.

Твердость и предел прочности эвтектоидной стали выше, чем доэвтектидной, а пластичность ниже.

Заэвтектоидные стали

Стали с содержанием углерода от 0,81 до 2% называются заэвтектоидными, ихструктурасостоит из перлита и вторичного цементита.

Цементит — самая хрупкая и твердая (НВ>800) структурная составляющая. Пластичность цементита ничтожно мала и практически равна нулю, что, вероятно, является следствием сложного строения его кристаллической решетки. Кристаллическая структура цементита очень сложна. Есть много различных способов ее изображения, один из наиболее удачных показан на рис. 6.

Цементитная сетка в структуре стали снижает ее пластичность, а твердость — увеличивает. Поэтому с возрастанием количества вторичного цементита пропорционально увеличению концентрации в ней углерода твердость ее повышается, а пластичность падает.

Рис. 6. Кристаллическая структура цементита

Цементит содержит 6,67% углерода, является самой хрупкой и твердой (НВ до 800) структурной составляющей железоуглеродистых сплавов.

В заэвтектоидной стали вторичный цементит обычно расположен в виде светлой сетки или светлых зерен (цепочки) по границам перлитных зерен или в виде игл (рис.7).

Рис.7. Микроструктура заэвтектоидной стали У12 — 1,2 % С

(перлит + цементит вторичный)

а – цементит вторичный зернистый; б – в виде сетки по границам зерен

В сталях, содержащих углерод несколько меньше 0,81%, в виде сетки по границам зерен перлита может также выделиться феррит. При обычном травлении 4%-ным раствором азотной кислоты эта сетка также получается светлой. Для выяснения, является эта сетка ферритной или цементитной, микрошлиф подвергают травлению пикратом натрия.

Читайте также:  Печи сталь мастер 14s 6мм 09г2с

Если сетка после травления осталась светлой, то это феррит и, следовательно, сталь является доэвтектоидной; если сетка потемнеет, то это цементит, и сталь является заэвтектоидной.

Вторичный цементит в заэвтектоидиой стали занимает незначительную по величине площадь, определить которую на глаз затруднительно. Поэтому методом, которым определяют содержание углерода в доэвтектоидных сталях, для заэвтектоидных — не пользуются.

Выделение вторичного цементита по границам зерен аустенита и цементита перлита в виде пластинок нежелательно, так как такая структура обладает повышенной хрупкостью, плохо обрабатывается резанием и после окончательной термической обработки готовые детали (инструмент) будут иметь пониженные механические свойства, главным образом малую пластичность и ударную вязкость. Поэтому стремятся получать цементит в виде мелких зерен округлой формы (шарики). Структура зернистого перлита является исходной структурой для инструментальных сталей (рис.4).

Таким образом, свойства стали после медленного охлаждения определяются свойствами ее структурных составляющих и их количественным соотношением. Структура же стали состоит из перлита с избыточным или ферритом, или цементитом, в зависимости от количества в ней углерода. Следовательно, именно содержание углерода в стали определяет ее механические и технологические свойства — прочность, твердость, пластичность, вязкость.

Количество цементита в структуре стали возрастает прямо пропорционально содержанию углерода, а как указывалось выше, твердость цементита НВ>800 (8000-8500 МПа) на порядок больше твердости феррита НВ 45-80 (450-800 МПа). Кроме того, частицы цементита повышают сопротивление движению дислокаций, т.е. повышают сопротивление деформации, уменьшают пластичность и вязкость. Вследствие этого с увеличением в стали содержания углерода до 1,0% возрастают твердость, прочность, предел текучести и понижаются показатели пластичности (относительное удлинение и сужение) и ударная вязкость (рис.6).

При содержании углерода свыше 1,0-1,1% твердость стали в отожженном состоянии возрастает, а прочность уменьшается из-за наличия вторичного цементита, образующего сплошную сетку и вызывающего хрупкое преждевременное разрушение.

С увеличением содержания углерода меняется структура стали, увеличивается количество цементита и уменьшается количество феррита. Это приводит соответственно к изменению свойств стали.

Pиc. 8. Влияние углерода на механические свойства стали

Чем больше углерода в стали, тем выше твердость и прочность, но ниже пластичность (рис.8).

Механические свойства стали зависят также от формы и размеров феррито-цементитной смеси.

Чем дисперсней (тоньше) частички феррито-цементитной смеси, тем выше твердость и прочность стали.

Зернистая форма цементита по сравнению с пластинчатой при одинаковой твердости обладает более высокой пластичностью и ударной вязкостью.

С повышением содержания углерода в стали:

— снижается свариваемость, углерод способствует также образованию трещин и пор в процессе сварки в сварном шве,

— до некоторого содержания углерода (0,3-0,5%) улучшается обрабатываемость резанием.

Далее с повышением содержания углерода:

— ввиду высокой твердости стали, обрабатываемость резанием ухудшается;

— повышается порог хладноломкости стали;

— усиливается чувствительность стали к дисперсному старению и к старению после холодной пластической деформации;

— понижается устойчивость стали против коррозии в атмосферных условиях, в речной и морской воде.

Механические свойства конструкционной качественной углеродистой стали в нормализованном состоянии приведены в табл. 1.

Механические свойства конструкционной качественной углеродистой стали в нормализованном состоянии (не менее)

Источник

Adblock
detector