Файл: Сокол, И. Я. Двухфазные стали.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 72

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Т а б л и ц а

1

 

 

 

 

 

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАКАЛКИ НА ВЕЛИЧИНУ

 

МАГНИТНОГО

НАСЫЩЕНИЯ 4Я Is

ДВУХФАЗНЫХ

СТАЛЕЙ

 

 

4

я /

Т (Гс), после закалки с температуры, °С

Марка стали

1000

 

1100

1200

1250

 

 

 

0Х22Н6Т

 

0,78

 

0,90

1,05

1,14

 

 

(7800)

(9000)

(10500)

(11400)

1X21Н5Т

 

0,69

 

0,76

0,87

0,93

 

 

(6900)

(7600)

(8700)

(9300)

OX25H12TIO

 

0,23

 

0,27

0,34

0,395

 

 

(2300)

(2700)

(3400)

(3950)

0Х20Н6МД2Т

0,60

 

0,805

0,95

1,04

 

 

(6000)

(8050)

(9500)

(10400)

0Х32Н8

 

0,687

0,776

0,87

0,89

 

 

(6870)

(7760)

(8700)

(8900)

08Х19Н9Ф2С2

0,19

 

0,215

0,25

0,274

 

 

(1900)

(2150)

(2500)

(2740)

15Х18Н12С4ТЮ

0,09

 

0,097

0,142

0,245

 

 

(900)

(970)

(1420)

(2450)

0Х20Н11МЗБТ

0,12

 

0,21

0,315

0,34

 

 

(1200)

(2100)

(3150)

(3400)

где 2,16 (21600)— намагниченность насыщения чистого железа, Т (Гс);

— процентное содержание легирующего элемента в твердом растворе;

 

К,- — коэффициент.

[12], поправочный ко­

По данным Н. И. Коперсака

эффициент имеет следующие значения:

 

Элементы

С

Сг

Si

Мп

Ni

Ki ■ ■ ■ 0,29(2900)

0,0345(345)

0,089(890) 0,023(230)

0,00334(33,4)

Элементы

Mo

W

 

V

Ti

Ki ■ ■ ■ 0,02(200)

0,01(100)

 

0,033(330)

0,072(720)

Формула (4) была выведена на оснований предполо­ жения об аддитивном влиянии элементов на намагни­ ченность насыщения легированного феррита, и эта фор­ мула абсолютно справедлива лишь для бинарных спла­ вов, в которых содержание второго компонента не превышает предела растворимости. 'В тройных и более сложных сплавах необходимо учитывать неаддитивность суммарного влияния легирующих элементов.

18


Так, по данным С. Д. Энтина [13], кремний, молиб­ ден, титан и ниобий повышают намагниченность насы­ щения сплавов на базе Fe+18% Сг. Поэтому автор [13] приводит следующую формулу для расчета магнитного насыщения чистого феррита в аустенито-ферритных сталях:

4я/. = 21600 — 3200 • С + 770 • Si -f 300 • Mo — s100%6

— 400-Cr — 34-Ni — 1800-W + 1600-Ti + 4100-Nb Гс,

(5)

пригодную для сталей, содержащих

^0,5%

Ti,

^0,9% Nb, и имеющих в структуре до

10—20% 6-фер-

рита.

б

сталей марок

По нашим данным, величины 4тс/я

1Х21Н5Т, 0Х25Н12Г2Т, 15Х18Н12С4ТЮ° и 0Х32Н8, рас­ считанные по приведенным в работе [ 12] значениям ко­ эффициентов, вполне удовлетворительно согласуются с результатами определения количества ферритной фазы методами микроструктурного и рентгеноструктурного анализов.

Вто же время для высококремнистых сталей форму­ ла (5) дает явно завышенные результаты и совершенно неприемлема.

Впринципе на намагниченность насыщения чистого феррита оказывает влияние лишь та часть легирующих

элементов

стали

данного состава, которая находится

в твердом

о. ц. к.

растворе. Если углерод и титан, на­

пример, полностью связаны в карбид TiC, то их не нуж­

но учитывать при расчете величины 4я/«

6 по фор­

муле (4).

 

Наиболее точные значения можно получить в том

случае, если известен конкретный состав 6-феррита ис­ следуемой стали после закалки с данной температуры. Практически гораздо чаще пользуются просто резуль­ татами плавочиого химанализа. Такой приближенный расчет дает, конечно, погрешность в определении вели­

чины 4nls

, которая, однако, не превышает 810%

100% О

от значения,

определяемого по формуле (4), и поэтому

магнитометрический метод может вполне применяться при металловедческих исследованиях для экспресс-ана­ лиза двухфазных сталей, содержащих не менее 5%

6-феррита. Надо только иметь в виду, что

при наличии

в структуре металла ферромагнитного

мартенсита

2*

19



7-фаза большинства сталей, содержащих до 810% Ni, метастабильна и склонна к превращению в мартен­ сит при обработке холодом или при холодной пластиче­ ской деформации) намагниченность насыщения испытуе­ мого образца будет складываться из двух составляю­ щих, соответствующих 6-ферриту и мартенситу. Поэтому в подобных случаях необходимо принимать специальные меры предосторожности, исключающие возможность образования мартенсита и тем самым ликвидирующие источник дополнительной погрешности определения ко­ личества 6-феррита в двухфазных сталях.

Подробное исследование и разработка методов маг­ нитной феррометрии для определения фазового состава аустенитных сталей были выполнены В. П. Есилевским ’, который показал необходимость введения поправки на влияние парамагнетизма аустенитной матрицы при со­ держании ферритной фазы менее 4%. Если же количе­ ство ферромагнитной фазы не превышает 0,5—1%, то для ее определения целесообразно использовать феррозондовые магнитометры типа ФМ-1 и ФМ-2 конструк­ ции НИИН или магнитометрические весы с расчетом объемного содержания a -фазы по специальной мето­ дике. 12

3. Распределение легирующих элементов между структурными составляющими

При обсуждении вопроса о применимости тех или иных коэффициентов для расчета намагниченности на­ сыщения чистого 6-феррита в двухфазных сталях нельзя забывать о том, что 6-феррит оказывается обедненным аустенитообразующими элементами и обогащенным элементами, расширяющими 6-область.

Имеется много работ по изучению распределения ле­ гирующих элементов между структурными составляю­ щими аустенито-ферритных сталей. Часть опубликован­

ных данных приведена в табл. 2.

 

Как

следует

из

диаграммы состояния системы

Fe—Сг—Ni, изменение температуры нагрева

должно

1 Е си л ев с к и н

В.

П. Исследование и разработка

методов

магнитного

структурного

анализа для производственного

контроля

содержания 6-феррита в аустенитных сталях. Автореф. каид. дне. М.,

1972.

2 С ие ж и о й В. Л. Определение низких содержаний a -фазы в аустенитных сталях. Автореф. каид. дне. Днепропетровск, 1968.

20


Т а б л и ц а 2

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕЖДУ 5-и V -ФАЗАМИ В ДВУХФАЗНЫХ СТАЛЯХ

Марка сталн

Х21Н5Т

Х21Н5Т

Х26Н6

0Х19Н5Т

0Х22Н6Т

0Х22Н6Т

0Х18Н4Г8

0Х18Н4Г10

0Х18Н4Г14

0Х14Г5СМ*

018Н8МЗТ*

Х18Н9М4Г*

Содержание %.Ф-б

Состояние, температура ,закалки°С

Сг,

 

 

 

 

Сг

 

1 1

 

Не

Литое

22,8

ука­

18,2

зано

 

20.5

То же

Сляб

17.0

 

 

55

925

31

19.5

 

 

18

1000

23,7

18.4

 

 

53

1000

23.0

14.3

 

 

39

1000

24.3

19.6

 

 

85

1150

21,65

16,80

 

 

75

1150

21,50

16,70

 

 

50

1150

22.00

16,60

 

 

25

1100

18.5

16,0

 

 

30

1050

22.6

16.4

 

 

35

1100

19,1

17,5

 

 

N i,

T i.

Si ,

Mn c

 

Ni

Ti

Si

Mn

 

3,2

 

 

 

[15]

5,5

 

 

 

 

 

 

 

3,9

 

 

 

[15]

5.0

 

 

 

 

 

 

 

3.0

 

 

 

[16]

8,8

 

 

 

 

 

 

 

3,6

0,40

0,48

0,51

[17]

6,1

0,07

0,51

0,55

 

3,4

0,14

0,5

0,48

[17]

6,0

0,06

0,5

0,53

 

4,1

0,16

0,5

0,47

[17]

6.9

0,07

0,5

0,52

 

3.9

 

 

7,72

Ц8]

4,4

 

 

8,20

2,8

 

 

9,10

[18]

4,5

 

 

10,02

2,8

 

 

12,20

[18]

4,3

 

 

14,30

 

 

 

 

1,0

1,30

4,4

[19]

 

0,7

1,15

5,0

 

 

5,6

3,3

 

 

[ 20]

9,4

2,7

 

 

 

 

 

5,6

5,3

 

1,3

[21]

10,4

3,2

 

1,7

 

 

* Для

этих сталей

в соответствующем столбце приведено отношение

Mo £ /Мо

v.

а не T ie

/Ti

V-

6

б

'

21