Материаловедение. 5

 

Оглавление

Опишите строение и основные характеристики кристаллической решетки ниобия (параметры, координационное число, плотность упаковки). 3

Вычертите диаграмму состояния системы свинец-магний. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех частях диаграммы и объясните изменение свойств сплавов с помощью правил Курнакова. 5

Опишите механизм упругой и пластической деформаций реального (поликристаллического) металла. 9

Вычертите диаграмму состояния железо-карбид железа, опишите структурные составляющие во всех частях диаграммы, опишите превращения и постойте кривую нагревания в интервале температур от 0 до 1600°С (с применением правила фаз) для сплава содержащего 1,9%С. Выберите для рассматриваемого сплава любую температуру между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз, это значит процентное содержание углерода в фазах; количественное соотношение фаз. 14

Основные точки диаграммы железо-углерод 14

Вычертите диаграмму изотермического превращения аустенита для стали У8, нанесите на ее кривую режима термической обработки, которая обеспечит получение твердости НВ550. Укажите, как режим называется, опишите сущность превращений. Какая структура получается в этом случае? 22

Литература 23

 

 

Опишите строение и основные характеристики кристаллической  решетки ниобия (параметры, координационное  число, плотность упаковки).

Ниобий (лат. Niobium), Nb, химический элемент V группы периодической системы Менделеева; атомный номер 41, атомная масса 92,9064; металл серо-стального цвета. Элемент имеет один природный изотоп 93Nb.

Кларк ниобия 18 г/т. Содержания ниобия увеличивается от ультраосновных (0,2 г/т Nb) к кислым породам (24 г/т Nb). Ниобию всегда сопутствует тантал. Близкие химические свойства ниобия и тантала обуславливают совместное их нахождение в одних и тех же минералах и участие в общих геологических процессах. Ниобий способен замещать титан в ряде титансодержащих минералов (сфен, ортит, перовскит, биотит). Форма нахождения ниобия в природе может быть разной: рассеянной (в породообразующих и акцессорных минералах магматических пород) и минеральной. В общей сложности известно более 100 минералов, содержащих ниобий. Из них промышленное значение имеют лишь некоторые: колумбит-танталит (Fe, Mn)(Nb, Ta)2O6, пирохлор (Na, Ca, TR, U)2(Nb, Ta, Ti)2O6(OH, F) (Nb2O5 0 — 63 %), лопарит (Na, Ca, Ce)(Ti, Nb)O3 ((Nb, Ta)2O5 8 — 10 %), иногда используются эвксенит, торолит, ильменорутил, а также минералы, содержащие ниобий в виде примесей (ильменит, касситерит, вольфрамит). В щелочных — ультраосновных породах ниобий рассеивается в минералах типа перовскита и в эвдиалите. В экзогенных процессах минералы ниобия и тантала, являясь устойчивыми, могут накапливаться в деллювиально-аллювиальных россыпях (колумбитовые россыпи), иногда в бокситах коры выветривания. Концентрация ниобия в морской воде 1·10−5 мг/л.

Кристаллическая решетка  ниобия объемноцентрированная кубическая с параметром а = 3,294Å. 

У кубической объемно-центрированной решетки плотность упаковки 68% и координационное число 8 приходится 68%:8=8,5%.

Рисунок 1. ОЦК решетка.

 

 

Вычертите диаграмму  состояния системы свинец-магний. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех частях диаграммы и объясните изменение свойств сплавов с помощью правил Курнакова.

Рис.2. Диаграмма   состояния  для  сплава   системы   магний + свинец ,  образующий  химическое соединение.

Эта  диаграмма   отличается   наличием максимума   на   кривой  кристаллизации  (точка  С).  Этот  максимум  отвечает  температуре  плавления  соединения Mg₂Pb.  На  диаграмме   имеются   две эвтектики Е₁ и Е₂.

 

Рис.3. Схематическая  диаграмма состояния  для  сплава   системы   магний + свинец ,  образующий  химическое соединение

Данную диаграмму  следует рассматривать как две  диаграммы состояния для сплавов  образующих механические смеси чистых компонентов (1-го рода): первая – для  системы  А –  Аn Вm  и вторая – для системы  В –  АnВm. 

На диаграмме  имеются две эвтектические точки  Е1 и  Е2. 

В этих точках из жидкости при температурах  TE1 и TE2  образуется две эвтектические  смеси, соответственно                                            

Е1 =  A  + АnВm,      Е2  =  B  + АnВm.   

 В результате после окончания затвердевания в структуру сплавов кроме чистых компонентов будут входить две эвтектики  Е1 и Е2.

Н.С. Курнаков показал определенную зависимость между составом и структурой сплава, определяемой типом диаграммы состояния и свойствами сплава (твердостью, электропроводностью и.т.д.).

Свойства  сплава зависят от того, какие соединения или какие фазы образовали компоненты сплава (рис. 4).

 

Рис. 4. Свойства сплавов и их диаграммы состояния

При образовании  непрерывного ряда твердых растворов  свойства (твердость, электропроводность и др.) изменяются по криволинейной зависимости (рис. 4, б).

Твердость компонентов  А и В ниже, чем твердость  сплавов.

При образовании  смесей (рис. 4, а) свойства сплава изменяются по линейному закону (аддитивно).

Значение  свойств сплавов находятся в  интервале между свойствами чистых компонентов.

При увеличении V_охл происходит измельчение структуры, в связи с этим свойства против эвтектики оказываются более высокими (пунктирная линия).

ESK – линия эвтектического превращения.

Т_А – температура плавления компонента А.

Т_АSТ_В – линия ликвидус.

В сплавах  с ограниченной растворимостью (рис. 4, в; диаграммы с эвтектическим или перитектическим превращениями) свойства при концентрациях, отвечающих однофазовому твердому раствору изменяются по криволинейной зависимости, а в двухфазовой области – по прямой. Крайние точки на прямой являются свойствами предельно насыщенных твердых растворов.

Линия EN – линия ограниченной растворимости В в А.

При образовании  химического соединения (рис. 4, г) на кривой концентрация – свойства, будет иметься максимум (или минимум) – а на прямой перелом.

Зная характер взаимодействия между двумя металлами  и тип диаграммы состав – свойства, можно легче и быстрее определить состав сплава, обеспечивающий наилучшие свойства.

 

 

Опишите механизм упругой и пластической деформаций реального (поликристаллического) металла.

Наличие  металлической  связи  придает  металлу  способность  к  пластической   деформации  и   к  самоупрочнению  в  результате   пластической   деформации.  Приложение  к  материалу  напряжения ( нагрузки )  вызывает  деформацию.

Деформацией   называется   изменение  размеров   или   формы   тела   под   действием   внешних   сил   либо  физико-механических  процессов,  протекающих   в  самом   теле  ( перепад  температур,  фазовые  превращения   и   т .п .). Деформация тела   сопровождается   относительным   смещением   атомов   из   положения   равновесия.  Свойства   недеформированного  и   пластически  деформированного металла различны.

Различают  упругую  и  пластическую деформацию ( рисунок  5.1).

Рис.  5.1 – Диаграмма                 Рис. 5.2 – Плоскости и  

             деформации                            направления  скольжения  

                                                              в  объёмно - центрированной 

                                                              кубической  решётки

Упругой  деформацией   называют  деформацию,  влияние   которой  на   форму,  структуру  и  свойства   тела   исчезают   после  снятия   нагрузки;  и  она  не   вызывает  заметных остаточных  изменений  в структуре и  свойствах металла.

Степень деформации

где

l₀ -  начальная длина ;

l₁ -  длина после деформации.

Способность  металлов   к   остаточной   деформации    называется  пластичностью. При   возрастании  касательных  напряжений  выше  определенной   величины  деформация  становится   необратимой.  При   снятии   нагрузки   исчезают  лишь  упругая     составляющая  деформации,  часть  же  деформации,  которую  называют  пластической,  остается .  При   пластической   деформации  необратимо изменяется  структура    металла,  а  следовательно,  и  его  свойства .

В  поликристаллических  телах  пластическая   деформация  может   осуществляться  как  путем   перемещений   внутри   зерна ( внутризёренная),  так  и  смещения зёрен относительно  друг  друга ( межзёренная).

В  основе     протекания     пластической     деформации    лежит   явление  зарождения  и   движения  дислокаций  под   действием  касательных  напряжений путем   сдвига  (скольжения)  отдельных   частей   кристалла  относительно   друг  друга  по  плоскостям   с  наиболее   плотным   расположением   атомов  ( рисунок 6).  В металлах   с ОЦК решеткой  сдвиг происходит   по  диагональным плоскостям  (110)  в направлении пространственных   диагоналей  (111) (могут быть и другие  плоскости скольжения). Пластическая   деформация   поликристаллических   тел   происходит весьма  неоднородно.   Это объясняется двумя обстоятельствами:

1) различной    ориентацией   кристаллов   относительно   приложенной   силы,  что приводит  к неодновременности деформации  разных зёрен; 

2) наличием  границ   зёрен  и   неметаллических   включений ,  препятствующих  перемещению  дислокаций и  вызывающих    их   локальное  скопление. 

Пластическая   деформация  в  основном   характеризуется   скольжением   и  двойникованием. 

Рис. 6 -  Схема сдвига  в   кристаллах

В  процессе    скольжения   возникают    новые   дислокации,  и   плотность  дислокаций  увеличивается.  В  недеформированном   кристалле  плотность  дислокаций  достигает 10⁶  см^-2,  а в сильнодеформированном   металле порядка 10¹² см^-2.

Пластическая   деформация  некоторых   металлов ,  имеющих  плотноупакованные  решетки   К12  и   Г 12,  кроме   скольжения,  может   осуществляться  двойникованием,  которое  заключается  в  переориентации   части  кристалла  в положение ,  симметричное  по  отношению  к   первой   части,  относительно  плоскости,  называемой плоскостью двойникования .

При   деформации    поликристалла    отдельные     зёрна    меняют    свою форму  (вытягиваются),  стремятся  принять  отдельную   кристаллографическую   ориентировку   вдоль  направления  действия   внешних   сил .  Изменение ориентировки   происходит  постепенно   по  мере  увеличения   степени  деформации .  При   большой   деформации  металл   приобретает  определенную  кристаллографическую  ориентировку  зёрен,  называемую текстурой.

а -  структура металла  до деформации;  б  -  волокнистая  структура деформированного металла;  в -  структура  металла после  большой  степени деформации

 Рис.7 -  Характер  изменения микроструктуры при пластической  деформации.

При   пластической   деформации  зёрна  металла  вытягиваются   в  направлении   прокатки ,  волочения  и   принимают   форму   листочков  или   волокон  ( рисунок  7  б ).  При   больших   степенях   деформации  зёрна разбиваются на   большее число фрагментов  и   блоков ,  увеличивается травимость   металла,  и   микроструктура выявляется  нечетко ( рисунок 7  в).

Образование  текстуры   деформации  способствует   тому,  что  поликристаллический   металл   становится   анизотропным ( свойства   его  изменяются  в зависимости  от   направления  испытания ).  Изменение  механических  свойств  технического  железа  зависит  от  степени холодной пластической  деформации. Упрочнение  металла  в  процессе   пластической   деформации -  наклёп объясняется   увеличением   числа  дефектов   кристаллического   строения  ( дислокаций,  вакансий,  межузельных   атомов ).  Пластическая   деформация  приводит  к  изменению   физических  свойств  металла:  увеличиваются  искажения  решетки   и ,  следовательно,  его  внутренняя   энергия,  растут   твердость  и   прочность,  увеличивается  электрическое  сопротивление,  уменьшается   пластичность.  Деформация  происходит  не   только   в  результате   приложения  внешних  сил ,  но  и   в  результате   фазовых  превращений .  Все  они   приводят   к  наклёпу.

Наклёпанные   металлы  более  склонны   к  коррозионному   разрушению  при   эксплуатации.

С  увеличением   степени  холодной  деформации  характеристики   прочности ( предел   прочности,  предел   текучести,  твёрдость)  возрастают ,  а  характеристики  пластичности   падают.  После  деформирования  у   металла  со   степенью деформации  до 70 %  предел   прочности  и   твёрдость  возрастают   до 3 раз,  а предел   текучести -  до 8 раз,  при   этом  относительное  удлинение   снижается  до 40 раз.

Структурное  состояние  пластически  деформированного  металла  термодинамически   неустойчивое.  При   нагреве  пластически  деформированный  металл   постепенно   восстанавливает  свою  структуру  и   снова  переходит  в устойчивое  состояние.

Степень  и   характер   деформации,  температура,  скорость   и   продолжительность  нагрева  влияют  на   устранение   наклёпа  и   изменения  в  структуре  и свойствах  металла.  Различают   две  стадии   процесса   при   нагреве:  возврат ( отдых   и   полигонизация)  и   рекристаллизация  ( первичная,  собирательная  и   вторичная ).

 

Вычертите диаграмму  состояния железо-карбид железа, опишите  структурные составляющие во всех частях диаграммы, опишите превращения  и постойте кривую нагревания в интервале  температур от 0 до 1600°С (с применением правила фаз) для сплава содержащего 1,9%С. Выберите для рассматриваемого сплава любую температуру между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз, это значит процентное содержание углерода в фазах; количественное соотношение фаз.

Рис. 8. Диаграмма железо-цементит.

Основные  точки диаграммы железо-углерод

А – точка, соответствующая  плавлению – кристаллизации чистого  железа. Температура, отвечающая этой точке 1539 °С. Число степеней свободы  в этой точке равно нулю. На термических  кривых для чистого железа температуре  точки А соответствуют горизонтальные площадки, которые возникают за счет выделения скрытой теплоты кристаллизации. Переход из твердого в жидкое состояние, соответствующий точке А, сопровождается резким увеличением объема (около 6%), связанным с нарушением дальнего порядка в кристаллическом строении d-железа. При кристаллизации чистого железа в этой точке наблюдаются обратные явления.

В – точка предельного  насыщения железом жидкого раствора, находящегося в равновесии одновременно с кристаллами d- и g-твердых растворов при перитектической температуре. Точке В соответствует содержание углерода в жидкости 0,51%, температура 1496 °С.

С – эвтектическая  точка в метастабильной системе  Fe – Fe₃C. Температура 1147 °C, концентрация углерода, соответствующая точке С – 4,3% – это содержание углерода в жидком растворе, находящемся в равновесии одновременно с аустенитом и цементитом при эвтектическом превращении. Число степеней свободы, соответствующее этой точке, равно нулю. На термических кривых охлаждения и нагрева точке С соответствуют горизонтальные площадки, аналогичные площадкам плавления – кристаллизации чистого железа.

С¢ – эвтектическая точка в стабильной системе железо-графит. Температура, соответствующая точке 1153 °С, концентрация углерода – 4,25% – это содержание углерода в жидкости, находящейся в равновесии с аустенитом и графитом при эвтектической кристаллизации. Как и в точке С, в данной точке система нонвариантна.

D – согласно принятым обозначениям точку D относят к температуре плавления цементита. Однако известные данные свидетельствуют о том, что цементит представляет собой термодинамически неустойчивую фазу, в связи с чем, перед плавлением он разлагается на железо и графит. При этом положение точки D на диаграмме оказывается неопределенным.

D¢ – точка, соответствующая температуре плавления графита (около 4000°С).

Е – точка, отвечающая предельному  содержанию углерода в аустените, находящемся  в равновесии с цементитом и жидкостью  при эвтектической температуре (1147 °С) в метастабилъной системе. Значение содержания углерода 2,14%. Точка Е  на концентрационной оси диаграммы  является своеобразной границей между  сталями и чугунами. При содержании углерода в сплавах меньше 2,14% в  их структуре отсутствует ледебурит; при содержании углерода более 2,14% ледебурит  присутствует в структуре сплавов. Это – важнейшая структурная  составляющая чугунов.

Е¢ – точка, отвечающая предельному содержанию углерода в аустените, находящемся в равновесии с графитом и жидким раствором при эвтектической температуре (1153 °С) в стабильной системе. Значение содержания углерода, соответствующего этой точке, равно 2,03 %.

F – точка предельного насыщения цементита железом при эвтектической температуре (1147°С). Значение концентрации углерода, соответствующее точке F, практически близко к 6,67%, хотя последние работы показывают наличие некоторой весьма малой растворимости железа в цементите.

F¢ – точка предельного насыщения графита железом при эвтектической температуре (1153 °С).

G – точка полиморфного превращения в чистом железе a Û g. Температура превращения 911°С. Число степеней свободы системы в этой точке равно нулю. Перестройка кристаллической решетки a ® g сопровождается уменьшением объема, обратный переход g ® a увеличивает удельный объем образца, что связано с различной плотностью упаковки атомов в гранецентрированной решетке g - железа и объемно-центрированной решетке a - железа. Точка G соответствует для чистого железа критической точке А₃.

Н – точка предельного  насыщения углеродом d-феррита при температуре перитектического превращения. Температура, соответствующая этой точке 1496 °С, концентрация углерода 0,10%, что Это соответствует концентрации d-феррита, находящегося в равновесии с аустенитом и жидкостью при температуре перитектики.

I – перитектическая точка, точка трехфазного равновесия, соответствующая равновесной концентрации аустенита, образующегося по перитектичеокой реакции в изотермических условиях из жидкости состава точки В и d-феррита состава точки Н. Температура, в точке I, равна 1496 °С, концентрация углерода 0,16%.

К – точка предельного  насыщения железом цементита  при эвтектоидной температуре 727°С. Точке практически соответствует  концентрация 6,67% углерода.

К¢ – точка предельного насыщения железом графита при эвтектоидной температуре (738°С).

М – точка Кюри чистого  железа. Температура этой точки 770 °С. Точка соответствует потере ферромагнетизма a-железа при нагреве и восстановлению его ферромагнетизма при охлаждении.

N – точка полиморфного превращения d Û g в чистом железе. Температура превращения 1392 °С. Точка N для чистого железа соответствует критической точке А₄. В этой точке система нонвариантна.

О – точка наибольшей растворимости углерода в аустените, находящемся в контакте с немагнитным  ферритом при температуре 770 °С. Содержание углерода в аустените в этой точке  примерно равно 0,5%.

Р – точка предельного  содержания углерода в феррите, находящемся  в равновесии с цементитом и аустенитом при эвтектоидной температуре (727°С). Значение содержания углерода для этой точки 0,02%. Точка Р на концентрационной оси диаграммы отделяет техническое  железо от стали. В сталях (содержание углерода выше 0,02%) в качестве структурной  составляющей содержится перлит. В  техническом железе (содержание углерода не более 0,02%) перлит отсутствует.

S – эвтектоидная точка в метастабильной системе. Температура, соответствующая этой точке, 727 °С, содержание углерода 0,8%. Это содержание углерода в аустените, находящемся в равновесии c ферритом и цементитом при эвтектоидной реакции. Число степеней свободы, как и для других трехфазных реакций в данной системе, равно нулю.

S¢ – эвтектоидная точка в стабильной системе железо-графит. Температура, отвечающая данной точке 738 °С, содержание углерода в аустените, соответствующее точке S¢^ç, равно 0,69%. Это содержание углерода в аустените, находящемся в состоянии равновесия с ферритом и графитом в момент развития прямого или обратного эвтектоидного превращения. Система в точке S¢^ç -нонвариантна.

Q – точка предельной растворимости углерода в феррите (значение 0,006% при комнатной температуре). Увеличение концентрации углерода в феррите до значений более 0,006% приводит к изменению фазового состава и в первую очередь к появлению в структуре третичного феррита.

Линии диаграммы представляют собой  совокупность критических точек  сплавов с различным составом, характеризующих превращения в  этих сплавах при соответствующих  температурах.

Рассмотрим значение линий диаграммы  при медленном охлаждении.

ACD – линия ликвидус. Выше этой линии все сплавы находятся в жидком состоянии.

AECF – линия солидус. Ниже этой линии все сплавы находятся в твердом состоянии.

АС – из жидкого раствора выпадают кристаллы аустенита.

CD – линия выделения первичного цементита.

AE – заканчивается кристаллизация аустенита.

ECF – линия эвтектического превращения.

GS – определяет температуру начала выделения феррита из аустенита (910-727 ºC).

GP – определяет температуру окончания выделения феррита из аустенита.

PSK – линия эвтектоидного превращения.

ES – линия выделения вторичного цементита.

PQ – линия выделения третичного цементита.

Однофазные области диаграммы:

- выше линии ABCD (линия ликвидус) – жидкость (L);

- область AHN – область δ - феррита;

- область NJESG – область аустенита;

- область GPQ – область α - феррита;

- линия LD или KD – область цементита Fe3C.

Остальные области диаграммы  – двухфазные:  ледебурит,

перлит и их комбинации.

В системе железо – углерод  существуют следующие фазы: жидкая фаза, феррит, аустенит, цементит.

1. Жидкая фаза. В жидком  состоянии железо хорошо растворяет  углерод в любых пропорциях  с образованием однородной жидкой  фазы.

2. Феррит – твердый  раствор внедрения углерода в  α-железо.

Феррит имеет переменную предельную растворимость углерода: минимальную – 0,006% при комнатной  температуре (точка Q), максимальную – 0,02% при температуре 727° С (точка P). Углерод располагается в дефектах решетки.

При температуре выше 1392°  С существует высокотемпературный  феррит, с предельной растворимостью углерода около 0,1% при температуре  около 1500 °С (точка I)

Свойства феррита близки к свойствам железа. Он мягок (твердость  – 130 НВ, предел прочности -) и пластичен (относительное удлинение -), магнитен до 768° С.

3. Аустенит (γ) – твердый  раствор внедрения углерода в  γ-железо.

Углерод занимает место в  центре гранецентрированной кубической ячейки.

Аустенит имеет переменную предельную растворимость углерода: минимальную – 0,8% при температуре 727° С (точка S), максимальную – 2,14% при  температуре 1147° С (точка Е).

Аустенит имеет твердость 200…250 НВ, пластичен, парамагнитен.

При растворении в аустените  других элементов могут изменяться свойства и температурные границы  существования.

4. Цементит (Fe3C) – химическое  соединение железа с углеродом  (карбид железа), содержит 6,67% углерода.

В железоуглеродистых сплавах  присутствуют фазы: цементит первичный, цементит вторичный, цементит третичный. Химические и физические свойства этих фаз одинаковы. Влияние на механические свойства сплавов оказывает различие в размерах, количестве и расположении этих выделений. Цементит первичный  выделяется из жидкой фазы в виде крупных  пластинчатых кристаллов. Цементит вторичный  выделяется из аустенита и располагается  в виде сетки вокруг зерен аустенита (при охлаждении – вокруг зерен  перлита). Цементит третичный выделяется из феррита и в виде мелких включений  располагается у границ ферритных  зерен.

Сплав, содержащий 1,9% углерода является заэвтектоидной сталью. При охлаждении от 1600°С до 20°С градусов он претерпевает следующие превращения:

1600-сплав однофазный (жидкость)

Т=1440°С - начало    первичной  кристаллизации. Из жидкого расплава начинают выпадать кристаллы аустенита, структура становится двухфазной-Жидкость+Аустенит.

Процесс продолжается до точки  на линии солидус  Т=1230°С пока вся  жидкость не закристаллизуется.

В точке Т=1230°С первичная  кристаллизация заканчивается и  структура становится твердой однофазной однокомпонентной -Аустенит.

Дальнейшее охлаждение приводит  к обеднению аустенита по углероду. В промежутке между точками Т=1440°С и Т=1230°С сохраняется аустенит. В  точке Т=1230°С, лежащей на линии  ОЕ, начинается вторичная кристаллизация. Из аустенита выпадает Цементит вторичный  в виде сетки по границам аустенитного зерна. Структура становится двухкомпонентной Аустенит +Цементит вторичный.

Между точками Т=1230°С и 727°С структурных изменений нет, но падает содержание (растворимость) углерода в  аустените, пока не достигнет минимума 0,8% при температуре 727°С градусов. В  точке 727°С происходит перлитное превращение: Аустенит в Перлит.

Структура становится  Перлит +Цементит вторичный.

Охлаждение ниже 727 градусов изменяет растворимость углерода в  феррите, входящем в состав перлита. Эти изменения протекают по линии  PQ.

При Т1=1300 –структура стали- Жидкость+Аустенит.

При Т2=900-структура аустенит+цементит вторичный.

Концентрация углерода в  точке Х=1%

Концентрация углерода в  точке М=1,9%

Концентрация углерода в  точке У=3%

При температуре в 1350°С и содержании углерода в сплаве 1,9%  количество жидкости составляет 45%, количество аустенита 55%.

 

 

 

 

Вычертите диаграмму  изотермического превращения аустенита для стали У8, нанесите на ее кривую режима термической обработки, которая обеспечит получение твердости НВ550. Укажите, как режим называется, опишите сущность превращений. Какая структура получается в этом случае?

Рис. 9 – Диаграмма изотермического превращения аустенита стали У8  

При изотермической закалке  сталь У8 нагревают до температуры  на 30-50°С выше точки А_с1 (А_с1 = 730°С) и после выдержки охлаждают до температуры 250-350°С, что несколько превышает температуру начала мартенситного превращения. Выдержка деталей в закалочной среде должна быть достаточной для полного превращения аустенита в  бейнит. Нижний бейнит представляет собой структуру, состоящая из α-твердого раствора, претерпевшего мартенситное превращение и несколько пересыщенного углеродом, и частиц карбидов.

В качестве охлаждающей среды  при изотермической закалке применяют  расплавленные соли или расплавленные  щелочи.

 

Литература

 

1. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М., 1972, 1980
2. Гуляев А.П. Металловедение. М., 1986
3. Новиков И.И. Дефекты кристаллического строения металлов. М., 1983
4. Антикайн П.А. Металловедение. М., 1972