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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 74

Скачиваний: 2

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

Т а б л и ц а

51

 

 

 

 

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАКАЛКИ' НА СВОЙСТВА СТАЛИ

 

Св-08Х19Н9Ф2С2

 

 

 

 

 

Плавка 1

 

Плавка 2

 

Температура

•1 n l s , Т (Гс)

 

 

 

 

закалки, °С

Число

•I TCls , Т (Гс)

ап. МДж/м3

 

 

гнбов

 

(кгс-м/см-)

900

0,140 (1400)

14,5

0,186(1860)

1,61

(16,1)

1000

0,145 (1450)

14,5

0,190(1900)

1,70(17,0)

1100 .

0,160 (1600)

14,5

0,214 (2140)

1,99(19,9)

1200

0,184 (1840)

15

0,250(2500)

2,34

(23,4)

1250

0,195 (1950)

16

0,273(2730)

2,56

(25,6)

Продолжение табл. 51

Температура

‘I i i /j, Т (Гс)

закалки, °С

900

0,166(1660)

1000

0,171(1710)

1100

0,188 (1880)

1200

0,220(2200)

1250

0,245 (2450)

Плавка 3

 

 

<?0 2, МН/н2

ац1МН/м3

4>. %

(кге/мм2)

(кге/мм2)

522*(52,2*)

721* (72,1*)

70,5

440 (44,0)

688(68,8)

70,5

433(43,3)

695 (69,5)

72

444 (44,4)

733(73,3)

72

444 (44,4)

752 (75,2)

73

1 Выдержка 5 мни. * Обусловлено неполной рекристаллизацией.

которое увеличение предела прочности при этом объяс­ няется, по-видимому, более высоким содержанием фер­ ритной составляющей (табл. 51). Микроисследование по­ казало, что размер зерна после высокотемпературного нагрева сохраняется на уровне 6—7-го балла, что явля­ ется следствием двухфазности структуры, препятствую­ щей резкому укрупнению аустенитных зерен. Как видно из табл. 52, степень упрочнения нагартованной проволо­ ки из этой стали при волочении практически не отлича­ ется от степени упрочнения других марок двухфазных аустенито-ферритных сталей.

Изучение влияния температуры и продолжительности отпуска на свойства закаленных образцов показало, что снижение пластичности, ударной вязкости и величины магнитного насыщения наблюдается при сравнительно

196


Т а б л и ц а

52

 

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ Св-08Х19Н9Ф2С2

 

 

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТЕПЕНИ ДЕФОРМАЦИИ

 

 

е, %

СТ , М Н / м 5

сгв , М Н / м 3

Ф. %

б, %

(кгс/мм 2)

(кгс/мм 2)

 

 

 

0*

4 4 0 (4 4 ,0 )

701 (70,1)

7 2 , 2

3 3 ,1

10

7 7 0 (7 7 ,0 )

8 5 5 (8 5 ,5 )

7 0 , 0

2 0 , 4

20

869(86,9)

1 0 3 2 (1 0 3 ,2 )

6 2 , 7

1 0 ,5

30

9 8 0 (98,0)

1 1 0 0 (1 1 0 ,0 )

6 2 ,1

1 0 ,0

40

1 0 6 4 (1 0 6 ,4 )

1 1 9 7 (1 1 9 ,7 )

6 2 , 1

9 , 7

5 0

1 1 2 0 (1 1 2 ,2 )

1 3 1 7 (1 3 1 ,7 )

5 9 , 4

9 , 4

* Исходное состояние — закалка с 1000° С.

0,3

(т о)

0,2

12000)

0,1

(1000)

 

о

время выдержки

Исх.

600 800 WOO

пои 7S0°Cf ним

Температура иагреВа°с

 

Рис. 66.

Влияние температуры нагрева (а) в течение 1 и 4 ч (цифры

у кривых) и времени выдержки (б) на свойства стали Св-08Х19Н9Ф2С2. Исходное состояние:

а — закалка с 1050° С, б — закалка с 1050 и 1250° С (указано на кривых)

продолжительном нагреве в интервале температур 600—- 900° С, максимальная скорость охрупчивания соответст­ вует 750° С (рис. 66). При этом на первой стадии отпуска происходит выделение карбидов и вторичного аустенита, а образование cr-фазы, сопровождающееся заметным упрочнением и дальнейшим снижением пластичности, протекает при выдержках более 1 ч, причем повыше­ ние температуры исходной закалки практически не вли-

197


Т а б л и ц а 53

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ (%) ИССЛЕДОВАННЫХ ПЛАВОК

Номер

С

Si

Мп

Сг

N4

Ti

Nb

AI

плавки

1

0 ,0 3

2 ,0 4

1,53

19,68

8,91

0,81

О*, 76

0 ,5 5

2

0 ,0 5

2 ,0 4

1,55

19,92

9 ,0 8

0 ,9 3

0 ,8 4

0 ,4 6

3

0 ,0 4

2 , 0 1

1,54

2 0 ,0 5

9 ,0 3

0 ,8 4

0 ,8 4

0 ,5 0

4

0 ,0 4

2 ,0 5

1,38

2 0 ,4 5

9 ,0 5

0 ,8 3

0 ,7 4

0 ,4 7

По ГОСТ

< 0 , 1 0

2 , 0 -

1 , 0

19— 21

8 — 10

0 , 6 -

0 , 6

0 , 3 —

2246— 70

 

2 ,5

2 , 0

 

 

1 , 0

1 , 0

0 ,7

что данная марка стали весьма склонна к перегреву и очень сильному росту зерна при высокотемпературном нагреве, что обусловлено почти полным исчезновением аустенитной составляющей выше 1200° С.

Повышение температуры нагрева сопровождается заметным упрочнением и снижением пластичности и ударной вязкости (табл. 54).

Высокотемпературный 6-феррит является метастабильным и может распадаться при закалке с образова­ нием зародышей вторичного аустенита (см. рис. 6, ж) При дальнейших нагревах рост образовавшихся заро­ дышей обычно облегчен возле межзеренных границ

(рис. 68, а).

Распад пересыщенного феррита при низкотемператур­ ном отпуске изучался авторами [37] с применением ком­ плекса различных методов. Результаты исследования, представленные на рис. 69 и в табл. 55, свидетельствуют

Т а б л и ц а 54

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАКАЛКИ (ВЫДЕРЖКА 5 МИН) НА СВОЙСТВА СТАЛИ ЭП156

Темпера­

4 n l st T (Гс)

ан, МДж/м2

Твер­

'1 л Is, Т (Гс)

ав, МН/м2

тура за­

дость

калки, ,°C

 

 

(кгс-м/см3)

и в

 

 

(кгс/мм2)

 

 

Плавка

2

 

 

Плавка

3

 

900

0,43 (4 300)

1 ,0 6 (1 0 ,6 )

255*

0,510

(5 100)

845*

(8 4 ,5 )s

1000

0,46

(4 600)

1,25

(12,5)

201

0,593

(5 930)

805

(80,5)

1100

0,59 (5 900)

1 ,1 8 (1 1 ,8 )

207

0,625

(6 250)

806

(80,6)

1150

0,65 (6 500)

1 ,0 3 (1 0 ,3 )

217

0,892 (8 920)

849

(84,9)

1200

0,98 (9 800)

0 ,6 2

(6 ,2 )

241

1,06

(10 600)

868 (8 6 ,8 )

1250

1,03(10 300)

0 ,3 8

(3 ,8 )

262

1,11

(11 100)

890

(8 9 ,0 )

200


Продолжение табл. 54

Темпера­

Ф- %

4 я i s, Т (Гс)

0 D, МН/м2

Ч>. %

тура за­

 

 

(кгс/мм2)

калин, °С

 

 

 

 

 

Плавка 3

 

 

Плавка 4

 

900

4 7 ,5 *

0 ,4 1 5

(4 150)

831*

(83, Г5)

5 2 ,5 *

1000

5 8 ,0

0 ,4 4 0

(4 400)

756

(75,6)

6 4 ,4

1100

6 0 ,2

0 ,5 7 0

(5 700)

752

(75,2)

6 7 ,5

1150

5 1 ,5 •

0 ,6 8 5

(6 850)

763

(7 6 ,3 )

6 6 ,0

1200

4 0 ,5

0 ,8 7 3

(8 730)

778

(77,8)

6 4 ,4

1250

2 4 ,0

1,010

(10 100)

790 (7 9 ,0 )

3 2 ,5

* Обусловлено неполной рекристаллизацией.

1200

о высокой скорости процесса упрочнения, который про­ текает в интервале 450—650° С с максимумом при 550— 600° С. По данным прямого электронномикроскопическо­ го анализа, в структуре закаленной стали имеется значи­ тельное количество довольно крупных (0,5—1,0 мкм) карбонитридов правильной формы. После отпуска при 580—

14— 876

201


Рнс. 70. Схемы электронограмм стали Св-08Х2ОМ9С2БТЮ после старения при 600° С. Обозначены рефлексы:

1— матрицы; 2 — ннтерметаллнда

600° С в ферритной матрице отчетливо видны выделения

дисперсной

[10—15 нм

 

О

(см. рис.

(100—150 А)] фазы

68, 6). Исследование в

режиме электронной дифракции

показало, что выделяющаяся

фаза имеет кубическую

структуру

с упорядоченным

расположением

атомов,

кристаллографически совпадающую с решеткой феррит­ ной матрицы с параметром, вдвое превышающим период 5-твердого раствора (рис. 70). При повышении темпера­ туры отпуска до 650° С в структуре образцов, наряду с иитерметаллидными частицами, наблюдаются скопления

карбидов

в

виде причудливых цепочек (см. рис. 68, е),

а после 1

ч

нагрева при 700° С частицы упрочняющей

фазы полностью растворяются, и в структуре стали вид­ ны лишь сплетения довольно крупных (до 0,4 мкм) кар­ бидов (рис. 68, г).

Изучение кинетики процесса сигматизации показало сильную зависимость скорости охрупчивания от темпера­ туры исходной закалки. Так, снижение числа гибов от-

202

0,6

сост. Температура отпуска, °С

Рис. 71. Влияние температуры и времени (цифры у кривых) отпуска на свойства стали ЭП156. Исходное состояние — за­ калка с 1000е С

четливо наблюдается уже после 0,5 ч выдержки при 800°С образцов, закаленных с 1000°С (рис. 71), тогда как после закалки с 1250°С падение ударной вязкости, вызванное образованием a-фазы, выявляется лишь после 15—20 ч нагрева при этой же температуре (см. п. 6

гл. II).

5. Сталь Св-1Г36Ю6М2 (ЭП181)

Сварочная проволока из этой стали широко применя­ ется в судостроении.

Изучение влияния режимов термической обработки на структуру и свойства показало, что отпуск при 650— 900° С приводит к заметному снижению пластичности и ударной вязкости закаленной и деформированной стали. Процесс охрупчивания сопровождается повышением удельного электросопротивления и твердости и снижени­ ем величины магнитного насыщения, причем механиче-

N *

203