Закалка стали

На свойства сталей большое влияние оказывает также их термическая обработка, вызывающая вторичные изменения в соотношении соединений и структуре сплавов. Так, при медленном охлаждении отпуске) стали аустенит постепенно разлагается на цементит и феррит, и сталь становится мягкой. При быстрой же охлаждении закалке) стали аустенит превращается в мартенсит [c.583]

Сталь Х28, содержащая до 27—30% Сг и 0,15% С, принадлежит к сталям ферритного класса и не подвергается закалке. Стали Х17 и Х28 обладают достаточно высокой пластичностью как в горячем, так и в холодном состоянии. Однако сварка для них опасна вследствие пониженной пластичности сварных швов ir появления в зоне термического влияния склонности к межкристаллитной коррозии. [c.217]

Закалка стали приводит к повышению твердости и ударной вязкости. Она отличается от отжига в основном скоростью охлаждения и способом его осуществления. При охлаждении стальные изделия погружают в воду или нефтяные масла для превращения аустенита в мартенсит. Иногда для завершения процесса превращения требуется отпуск, т. е. искусственное старение, заключающееся во вторичном нагреве до 300—400 °С для снятия термических напряжений и снижения хрупкости. [c.317]

На свойства сталей большое влияние оказывает также их термическая обработка, вызывающая вторичные изменения в соотношении соединений и структуре сплавов. Так, при медленном охлаждении (отпуске) стали аустенит постепенно разлагается на цементит и феррит, и сталь становится мягкой. При быстром же охлаждении (закалке) стали аустенит превращается ь мартенсит (пересыщенный твердый раствор С в а-Ре), и сталь приобретает большую твердость и некоторую хрупкость. [c.621]

При охлаждении аустенит делается термодинамически неустойчивой фазой при температурах ниже 727° С термодинамически устойчив перлит или перлит с избытком феррита или цементита. Чем больше переохлаждение, тем больше разность энергий Гиббса аустенита и перлита, стимулирующая превращение. Но, в то же время, чем больше переохлаждение (т. е. чем ниже температура), тем медленнее протекает диффузия атомов. В результате одновременного действия этих противоположных тенденций скорость превращения аустенита в перлит оказывается максимальной при небольших переохлаждениях, т. е. при медленном понижении температуры. При больших же переохлаждениях, при быстром снижении температуры, скорость диффузионных процессов приближается к нулю и превращение становится невозможным. Однако кристаллическая решетка же,леза перестраивается при любой скорости охлаждения, так что в результате понижения температуры 7-железо превращается в /3- и а-железо. Таким образом, в основе закалки стали лежит превращение аустенита в пересыщенный твердый раствор углерода в а-железе. Эта фаза носит название мартенсита, будучи термодинамически неустойчивой, она не находит отражения на диаграмме состояния. [c.626]

Дальнейшие исследования показали, что при высоких температурах образуется твердый раствор углерода в гамма-железе. При охлаждении этого устойчивого при высоких температурах раствора должно произойти полиморфное превращение кристаллической решетки гамма-железа в решетку альфа-железа. Однако при быстром охлаждении — закалке — процесс полиморфного превращения отличается весьма важной особенностью. Концентрация углерода, имевшаяся в 7-растворе, не изменяется, хотя растворимость углерода в а-Ре очень мала. В результате образуется пересыщенный твердый раствор углерода в а-Ре (мартенсит). Образование мартенсита, имеющего очень большую твердость, и составляет сущность процесса закалки стали. [c.388]

Вследствие того, что при мартенситном превращении происходят согласованные перемещения атомов железа на малые расстояния, которые не требуют диффузионного переноса, зародыши новой фазы образуются с большой скоростью. По этой причине зародыши мартенсита могут возникать и при таких низких температурах, при которых скорости диффузии ничтожно малы. Следствием большой скорости мартенситного превращения являются, как упоминалось выше, и то, что при закалке стали атомы углерода не успевают выделяться из твердого -у-раствора и концентрация углерода в образовавшемся а-железе превышает величину растворимости, иными словами, образуется пересыщенный раствор (мартенсит), т. е. фаза, не устойчивая по отношению к a-Fe и карбиду железа. [c.389]

Явление полиморфизма имеет большое значение и в технике. Например, ос- и у-железо значительно отличается по механическим, магнитным и другим свойствам у-структура, обладающая более высокими механическими свойствами, устойчива при температуре выше 910° С, но может сохраниться при быстром охлаждении стали до низких температур. В этом состоит сущность закалки стали. Продолжительное нагревание ниже 910° С ускоряет обратное превращение у->а (отжиг). Переходы кремнезема из одной полиморфной формы в другую при нагревании имеют большое значение в технологии обжига керамических изделий и кремнистых огнеупорных минералов. Широко известным примером полиморфных превращений в технике является оловянная чума —переход белого олова в серое. [c.54]

Научные основы термической обработки стали были заложены Д. К. Черновым, установившим связь между температурой нагрева стали (критическими точками) и ее состоянием. При высоких температурах существует твердый раствор углерода в у-железе, называющийся аустенитом. В области более низких температур устойчивой модификацией становится -железо. При охлаждении нагретой стали должно происходить полиморфное у -превращение. Однако, если охлаждение производится очень быстро, т. е. осуществляется закалка, то в процессе превращения атомы углерода не успевают занять положений, соответствующих равновесию. Растворимость углерода в -фазе относительно велика (примерно до 1,7%), а в а-фазе она очень мала (порядка сотых долей процента). Применение рентгеноструктурного анализа показало, что при закалке возникает пересыщенный твердый раствор углерода в а-Ре. Эта фаза, которая известна как мартенсит, отличается весьма большой твердостью. Образование мартенсита является целью и сущностью процесса закалки стали. [c.282]

На рис. 7 представлены кривые изменения электросопротивления отожженной и закаленной стали в зависимости от содержания углерода. Как видно из рисунка, при закалке стали значительно возрастает ее электросопротивление, а следовательно, понижается электропроводность. [c.12]

Обычно детали из этой стали подвергают закалке и отпуску (иногда нормализации и отпуску). Закалка сталей производится с температуры 830— 880° С в масле с последующим отпуском при 550—650° С. [c.51]

По минимальной длительности инкубационного периода в верхней субкритической области температур определяют критическую скорость охлаждения при закалке сталей. Температуру Тт принимают по данным С-образной диаграммы изотермического распада аустенита. Для многих низколегированных сталей Тт = =450 ч- 600° С. На диаграмме (рис. 17. 2) показана связь между превращением аустенита при изотермической выдержке и прп непрерывном охлаждении с различными скоростями, соответствующими кривыми 1—7, т. е. от очень малой скорости до большой [76]. Соответственно снижается критическая точка [c.241]

Установлено, что чувствительность сталей к коррозионному растрескиванию в нитратных растворах во многом обусловлена распределением и состоянием углерода в металле. Так, закалка сталей понижает их стойкость к растрескиванию, а отпуск в интервале температур 400-500 °С повышает стойкость высокопрочных сталей в нитратных средах (3, 8]. [c.44]

Результативным методом является оптимальная термообработка. Для мартенситных нержавеющих сталей наиболее приемлемым является отпуск их в интервале температур 570-600 °С в ряде случаев целесообразен повторный отпуск при 500 С. Из углеродистых и Низколегированных сталей наибольшей стойкостью к коррозии под напряжением обладают материалы с сорбитной и перлит-ферритной структурой, наименьшей - С мартенситной. Во многих случаях поверхностная закалка сталей повышает их коррозионно-механическую стойкость. [c.129]

Эффективность применения диффузионного насышения и некоторых способов гальванического осаждения покрытий как средств борьбы с фреттинг-коррозией увеличивается при закалке сталей, уменьшающей про-давливание защитных слоев. [c.155]

Легирование стали N тормозит рост зерна при высоких температурах, однако без существенного увеличения ударной вязкости. N принято вводить в сталь в количестве 1/75-1/100 от содержания Сг, так как в этом случае зерно измельчается в литом состоянии за счет модифицирующего действия нитридов хрома. Ограничение роста зерна при высоких температурах в деформированной стали связано с образованием аустенита по границам зерен феррита. Для этого в сталь вводят 1-2 % №. N в системе Ре-Сг, подобно С, смещает границу у - фазы в сторону более высокого содержания Сг. Как К, так и С имеют малые атомные радиусы и образуют твердые растворы внедрения. Их растворимость в феррите ниже, чем в аустените, вследствие чего в высокохромистых сталях присутствуют, как правило, карбиды и нитриды Сг. Легирование стали Х28, содержащей К, 1,5 % N1 повышает ее прочность и особенно ударную вязкость, значения которой тем больше, чем значительнее суммарное содержание N и N1. Однако высокая ударная вязкость сохраняется только при условии проведения предварительной закалки стали с относительно невысоких температур. В случае высокотемпературных закалки и отпуска (при 700 - 800 °С) ударная вязкость резко снижается. [c.19]

Природный холод издавна использовался для замораживания грунтовых вод, консервации пищи и закалки стали. Явление замораживания воды при быстром испарении ее в вакууме позволило Д. Лесли (1810 г.) построить первую установку по получению искусственного льда, а в 1875 г. К. Линде создал аммиачную компрессорную холодильную машину, положившую начало современной криогенной технологии, использующей температуры ниже 120 К- Интенсивное развитие холодильной техники сделало холод в настоящее время экономически и технически доступным в больших масштабах, а фундаментальные исследования в области криохимии и криофизики (т. е. химии и физики низких температур) открыли перспективы для создания разнообразных химико-технологических процессов с использованием низкотемпературных воздействий. [c.115]

ОБ ОТПУСКЕ И ЗАКАЛКЕ СТАЛИ [c.135]

Отпуск и закалка стали, вообще говоря, — сложное дело, тем более, что сталь в зависимости от сорта требует неодинаковой температуры нагрева и различия применяемых при этом приемов. Более того, свойства одной и той же стали изменяются от температуры ее закалки. Преподавателю поэтому нет возможности без специальных занятий приобрести твердые познания и навыки по данному вопросу и приходится ограничиваться лишь самыми несовершенными и простыми способами отпуска и закалки. Это потребуется, когда надо облегчить обработку стали, не поддающейся воздействию инструментов. [c.135]

Когда технологический процесс диктует необходи- мость перегрева поверхности тела, как это имеет место при поверхностной закалке стали, естественно применение токов высокой частоты, причем выбор частоты зависит от диаметра детали и экономических соображений, связанных со стоимостью преобразования частоты. [c.214]

Перспективным способом защиты стальных насосно-компрессорных труб от водородного охрупчивания в условиях сероводородсодержащих нефте- и газопромысловых сред могут стать гальванические титановые покрытия. Как показали исследования [19], после закалки стали Д с 880 °С и отпуска при 400—500 °С образцы с тг[тановым покрытием толщиной 50 мкм, полученным нз расплавленного хлористого электролита, при катодном наводороживании ( к = 100 А/м ) в растворе 0,05н. H2S04+0,01 кг/м= ЗеОг и температуре 25°С не давали трещины при напряжении в условиях изгиба 0,955(Тт за 10 ч, в то время как нетитанированные образцы разрущались за 5—10 мин. Защитные свойства титанового покрытия против водородного охрупчивания авторы объясняют низким коэффициентом диффузии водорода в титане в условиях образования его гидрида, а также обеднением углеродом и повышением пластичности слоя стали, прилегающего к титановому покрытию. [c.137]

Результаты экспериментов по определению влияния различных добавок на эффективность процесса окислительного обжига показали, что существенный выход Сг (VI) в раствор достигается только при содержании в прокаливаемой смеси соды, что, очевидно, объясняется специфическими свойствами системы Ыа2СОз Naj rO . Введение в реакционную смесь селитры благоприятствует протеканию процесса и создает возможность некоторого снижения температуры обжига. Эксперименты, выполненные с образцами некоторых промышленных отходов, способных заменить дорогостоящие и дефицитные соду и селитру в процессе окислительного обжига шламов, позволили выбрать в качестве добавок шламы (щелочные плавы), образующиеся при многократном использовании щелочных расплавов (NaOH, КОН) в процессах изотермической закалки стали. Результаты испытаний процессов обжига шихты, состоящей из шлама гальванических производств и щелочного плава, и выщелачивания водорастворимых хроматов из получаемого спека показали, что оптимальное содержание щелочного компонента в шихте составляет 41,18 %. [c.94]

В ряде случаев для иэротовления пружин, пружинных шайб н колец целесообразно применять стали с повышенным содержанием марганца, например сталь марки 65Г. Закалка стали 65Г [c.41]

Сталь марок ЗОХ и 50Х применяется преимущественно в улучшенном состоянии. Закалка стали производится с температуры 830—860° С (в зависимости от содержания углерода). Охлан<дение прн закалке стали марок ЗОХ и 35Х (в зависимости от толщины и формы изделий) производится в воде или масле, а стали марок 40Х, 45Х, 50ХГ— в масле. Отпуск стали указанных выше марок производится при 500—600°С в зависимости от заданной твердости п прочности (рис. 26 и 27). Необходимо учитывать, что ударная вязкость хромистой стали при медленном охлаждеинн после высокого отпуска, по сравнению с вязкостью при быстром охлаждении, может понизиться в 1,5—2 раза. Поэтому изделия из хромистой стали после отпуска при 500—650° С нужно охлаждать быстро (наиример, в масле). [c.49]

Закалка стали 40ХНМА производится с тем/1ературон 840—860° С в масле, отпуск—при температуре 500—650° С в зависимости от требуемых механических свойств (рис. 30, табл. 38), [c.52]

В последние годы выявилась необходимость получения после термической более высоких значений предела прочности, увеличения прокаливаемости, а также способности к воздушной закалке стали типа хромаисил. Г) связи с этим сталь ЗОХГС была дополнительно легирована никелем и в настоящее время применяется как сталь новой марки — ЗОХГСНА. Свойства )1 ой стали выше свойств стали ЗОХГС (см. табл. 33). Добавка никеля оказала влияние как на увеличение пластичности, так и на сопротивление разрушению. Механические свойства повышаются в результате растворения никеля в твердом растворе и увеличения дисперности получаемой структуры из-за юлес низких температур превращения. [c.54]

Сталь марок 20ХНЗА и ЗОХНЗА может подвергаться улучшению. Закалка стали этих марок производится в масле с температуры 820—860° С с последующим отпуском прн температуре 550—650° С, иногда с низким отпуском при температуре 200—220° С. [c.55]

Термическая обработка с применением скоростного электронагрева позволяет получать высокодисперсную структуру металла и является перспективным методом упрочнения длинномерных деталей, в частности, глубиннонасосных штанг (d = 16 25 мм / =8000 мм). Л.А.Ефи-мова и В.В.Булавин [122, с. 110—112] изучали влияние скорости нагрева при нормализации и закалке сталей 40 и 20HIVI на сопротивление усталостному разрушению. При печном нагреве скорость нагрева составляла 2°С/с, а при электроконтактном 30—35°С/с. Испытания проводили на стандартных вращающихся с частотой 0,75 и 50 Гц образцах при консольном изгибе в воздухе, 3 %-ном растворе Na I и пластовой воде, содержащей 30 % нефти, при/У= 10 цикл. [c.55]

Характерным примером сталей ферритного класса является сталь 12X17 (табл. 9). Отожженная при 780 и 850°С, она имеет предел выносливости соответственно 240 и 270 МПа, Закалка стали от 1100°С с последующим отпуском при 580 и 550°С привела к повышению временного сопротивления на 140-150 МПа и не оказала существенного влияния на предел выносливости. Условный предел коррозионной выносливости этой стали составляет 130—150 МПа и мало зависит от режимов термической обработки. [c.61]

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СМАЗКИ, используют для облегчения пластич. деформации и улучшения качсс1ва иов-сти при обработке металла давлением (прокате, ковке, прессовании, волочении и др.). Готовят смешением нефт. или синт. масел, прир. жиров, мыл. В состав Т. с. часто вводят противозадирные и антиокислит. присадки и антифрикц. добавки (графит, дисульфид Мо, тальк, слюду и др.). К Т. с, относят также составы, применяемые при закалке стали (т. и. закалочные масла), для обмазки форм при литье металлов и изготовлении железобетонных изделий и др. [c.575]

Нельзя также согласиться с рекомендациями в отношении материала (Ст. 5) для сопла и завихрителя. Опыт работы на мазутах показывает весьма интенсивный износ этих деталей в короткий срок. Исследования ВТИ [24] показали, что дал<е применение аустенитных сталей не предотвратило износа, происшедшего в течение 170—200 ч. Термическая закалка сталей 2X13— 3X13 до твердости НВ = 430 дала увеличение стойкости лишь до 600—700 ч. Наибольшую стойкость (до 1330 ч) показали детали 3 борированной стали 3X13. [c.120]

Важной характеристикой коррозионностойких сталей и сплавов, в том числе и нержавеющих, является величина предела текучести при повышенных температурах, поскольку в таких условиях эксплуатируются многие аппараты и технологическое оборудование, выполненные из аустенитных хромоникелевьгх сталей. Знание этого параметра необходимо как потребителям стального оборудования, так и металлургам, так как на металлургических и трубопрокатных" заводах для интенсификации технологических процессов применяют подогрев сталей (например, при теплой прокатке листовой стали, теплой прокатке и волочении труб, проволоки и т. п.). Следует иметь в виду, что при повышении содержания С в аустенитных хромоникелевых сталях наряду с возрастанием прочности происходит снижение их коррозионной стойкости, пластичности и ударной вязкости после отпуска при 600-800 " С. Стабильность этих характеристик наблюдается только при содержании около 0,02 % С в отпущенной при 500-800 °С после закалки стали. Отрицательное- влияние повышенного содержания С обьлно частично устраняется присадкой стабилизирующих элементов (Ti, КЪ). Аустенитные хромоникелевые стали с очень низким содержанием С по сравнению со стабилизированными обладают большей стойкостью к МКК и к общей коррозии, имеют лучшие технологические свойства. [c.29]

Благодаря своим механическим свойствам, позволяюищм применять к ним самые разнообразные методы обработки, металлы имеют огромное значение для. технологии. Многие свойства металлов могут существенно изменяться от их термической обработки, что чаще всего связано с наличием разных кристаллических модификаций металла. На этом основана, в частности, закалка стали. Кроме того, изменяя скорость охлаждения металла и тем самым скорость кристаллизации, а также подвергая металл деформациям, можно менять в широких пределах природу, размеры, форму и взаимное расположение микрокристаллов металла или сплава, придавая ему желаемые свойства. [c.167]

Свойства. Марганец — металл серо-белого цвета с красноватым оттенком, хрупкий, не обладающии магнитными свойствами твердость его, подобно железу, значительно повышается в результате сплавления с углем. Марганец легко окисляется и разлагает воду, выде.тяя водород, при температурах, несколько превышающих комнатную. Металл растворяется, в разбавленных кислотах и даже в уксусной кислоте. В виде ферромарганца (сплав марганца и железа, содержащи до 60 u Мп) ок широко применяется в производстве стали. Неболыпие количества марганца служат для раскисления стали, а большие количества его — для весьма сильной сам о-закалки стали. Двуокись марганца применяется в сухих элементах, в качестве сушителя ( сиккатива ) д.тя красок и лаков и для окраски стекла и кера.мических из-делий. [c.243]

Процесс поверхностной закалки стали представляет собой ыггересиын пример образования соединении внедрения. По очному методу углерод и азот вводятся в поверхностные сло стали за счет выдерживания в расплавленной смеси ХаСХ, Ха СОз и Na l прн 870°С. Другой способ состоит в нагрева-пнп стали в атмосфере Нг, СО и N2, содержащих определенные количества NHo п СН4. При таких способах обработки происходит введение и углерода, и азота. Несмотря на то что железо с молекулярным азотом не реагирует, поверхностная закалка некоторых сортов стали все же может быть произведена действием аммиака при температурах около 500°С. Фазовая диаграмма системы Fe—N довольно сложна в ней образуются следующие фазы [c.503]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология