Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

образования и роста частиц карбидов вновь создаются условия для возникновения новых и роста имеющихся кристалликов (пластинок) феррита. Таким образом происходит колониальный (совместный) рост кристалликов феррита и цементита, образующих перлитную колонию (рис. 73).

Продукты перлитного превращения имеют пластинчатое строение. Чем больше переохлаждение, тем тоньше получающаяся феррито-цементитная структура, т. е. меньше межпластиночное расстояние (Л,,), равное усредненной сумме толщин двух пластинок феррита и цементита (рис. 73), и выше твердость. Пластинчатые структуры эвтектоидного типа часто определяют как перлит, сорбит и троостит или соответственно грубо-, средне- и тонко-дифференцированный перлит;

Перлит Сорбит Троостит

МКМ . . . 0.6-1,0 0,25-0,3 0,2-0,15 Ъ..... 180-250 250-350 350-450

Надо учитывать, что разделение феррито-цемен-титной структуры на перлит, сорбит и троостит условно. Перлит, сорбит и троостит, образующиеся при диффузионном распаде переохлажденного аустенита, являются феррито-цементитными структурами, имеющими пластинчатое строение, и различающиеся лишь степенью дисперсности.

С увеличением степени дисперсности феррито-це-ментитной структуры, т. е. с понижением температуры ее распада, твердость (НВ), пределы текучести (о) и выносливости (g j), а также временное сопротивление разрыву (Ов) возрастают.

Относительное удлинение и относительное сужение наивысшие у сорбита. При переходе к трооститу (более низкой температуре превращения) пластичность (6 и \}i) уменьшаются.

Мартенситное превращение. Мартенсит является пересыщенным твердым раствором внедрения атомов углерода в а-железе. Если в равновесном состоянии растворимость углерода в а-железе при 20 °С не превышает 0,002 %, то его содержание в мартенсите такое же, как и в исходном аустените.

Атомы углерода, присутствующие в решетке аустенита, сохраняют то же положение и в решетке а-железа

(мартенсите) и поэтому ее искажают. Мартенсит имеет тетрагональную кристаллическую решетку (рис. 74, а), в которой ось с больше оси а.

Чем больше в мартенсите углерода, тем больше отношение с/а, т. е. больше степень тетрагональности решетки (рис. 74, б).

Мартенситное превращение происходит лишь в том случае, если быстрым охлаждением аустенит переохлажден до Низких температур, когда диффузионные

Рис. 74. Кристаллическая структура мартенсита:

а - кристаллическая решетка; 6 - зависимость отношения

с/а от % С

процессы становятся невозможными. Мартенситное превращение в отличие от перлитного и промежуточного превращений носит бездиффузионный характер, т. е. не сопровождается диффузионным перераспределением атомов углерода и железа в решетке аустенита. При мартенситном превращении происходит лишь полиморфное превращение у а, сопровождающееся перестройкой кубической гранецентрированной решетки аустенита в кубическую объемноцентрированную решетку а-железа без выделения из аустенита атомов углерода. Превращение начинается при определенной температуре, называемой температурой начала мартенситного превращения и обозначаемой М- При охлаждении ниже аустенит превращается в мартенсит. Чтобы мартенситное превращение развивалось, необходимо непрерывно охлаждать сталь ниже точки М. Если охлаждение прекратить, то мартенситное превращение практически также останавливается.

Количество образовавшегося мартенсита в зависимости от температуры, до которой охлажден образец,

может быть выражено так называемой мартенситной кривой (рис. 75). По достижении определенной для каждой стали температуры дальнейшее

превращение аустенита в мартенсит прекращается. Эта температура называется концом мар-тенситного превращения и обоз-! на чается М. Положение точек Мн и не зависит от скорости охлаждения и определяется химическим составом аустенита. Чем больше в аустените углерода,, тем ниже температура этих точек (рис. 76, а). Все легирующие элементы, за исключением кобальта и алюминия, понижают 76, б). Отличительная осо-превращения в сталях -

200 ma

-100

Рис. 75. Схема мартенситной кривой для высокоуглеродистой ста.ли (1,0 % С). Штриховой линией показано мартенситное превращение после стабилизации аустенита

точки Мн И (рис.

бенность мартенситного

о 1,0 2,0 3,0 «,о 5,(7 Легирутий элемент, % (по тесе)

Рис. 76. Влияние углерода (о) и легирующих элементов (б) на мартенситные точки Л/ и

это большая скорость образования и роста зародышей при низких температурах. Время образования мартенситного кристалла в зависимости от его размера изме-