Файл: Завьялов, А. С. Влияние основных факторов на температуру разупрочнения и рекристаллизации сплавов железа.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 28
Скачиваний: 0
со
Номер сплава
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
< |
|
|
|
|
|
|
|
Химический состав, температура разупрочнения и рекристаллизации |
перлитных сталс й |
Т а б л и ц а 2 |
|||||
|
|||||||
|
|
|
Содержание легирую |
|
Температура, °С. |
|
|
Содержание |
Легирующий |
щего элемента |
|
|
|||
|
|
|
|||||
углерода, |
|
|
|
|
|
||
элемент |
|
|
начала |
окончания |
первичной |
||
вес. % |
вес. % |
ат. % |
|||||
|
|
|
разупрочнения |
разупрочнения |
рекристаллизации |
||
0,13 |
|
|
|
|
|
|
510 |
0,20 |
— |
|
— |
|
— |
— |
515 |
0,37 |
_ |
|
_ |
— |
325 |
600 |
525 |
0,47 |
_ |
|
— |
— |
— |
— |
535 |
0,75 |
_ |
|
— |
— |
— |
— |
600 |
0,94 |
— |
|
— |
— |
— |
— |
655 |
1,18 |
— |
|
— |
— |
----- - |
— |
730 |
0,32 |
- Si |
|
0,89 |
1,78 |
325 |
700 |
555 |
0,32 |
Si |
|
2,50 |
5,00 |
325 |
700 |
540 |
0,37 |
Со |
|
1,12 |
1,06 |
325 |
650 |
565 |
0,36 |
Со |
|
2,44 |
2,32 |
300 |
675 |
565 |
0,33 |
N1 |
|
1,23 |
1,17 |
350 |
650 |
550 |
0,33 |
Ni |
|
2,60 |
2,47 |
350, |
650 |
550 |
0,37 |
Мп |
|
0,83 |
0,85 |
350 |
675 |
555 |
0,36 |
Мп |
|
2,30 |
2,34 |
350 |
675 |
565 |
0,36 |
Сг |
|
0,98 |
4,05 |
350 |
700 |
600 ' |
0,34 |
Сг |
|
2,34 |
2,50 |
350 |
750 |
665 |
0,33 |
Мо |
|
0,51 |
0,30 |
600 |
725 |
600 |
0,33 |
Мо |
|
1,10 |
0,64 |
550 |
725 |
640 |
0,37 |
W |
|
1,08 |
0,32 |
550 |
675 |
615 |
0,36 |
W |
|
2,25 |
0,67 |
550 |
675 |
650 |
0,36 |
V |
|
0,30 |
0,33 |
350 |
725 |
600 |
0,34 |
V |
|
0,78 |
0,86 |
450 |
775 |
665 |
0,38 |
Ti |
|
0,30 |
0,35 |
350 |
650 |
565 |
0,39 |
Ti |
|
0,70 |
0,81 |
300 |
650 |
580 |
П р и м е ч а н и е . |
Нелегирующие элементы в сплавах содержатся в |
количе |
|
||||
стве: Si |
0,26—0,46%; |
Мп 0,31—0,46%; S |
0,017—0,032%; |
Р 0,010—0,022%. |
|
|
|
Номер сплава
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
Т а б л и и а 3
Химический состав, температура разупрочнения и рекристаллизации
аустенитных сталей
Содержание углерода и легирую щих элементов, вес. %
С |
Сг |
N1 |
0,13 |
|
24,0 |
0,33 |
— |
23,66 |
0,11 |
3,60 |
24,60 |
0,11 |
6,64 |
24,60 |
0,11 |
13,80 |
12,22 |
0,11 |
13,51 |
24,90 |
0,13 |
14,20 |
24,36 |
0,12 |
14,46 |
24,67 |
0,11 |
13,20 |
22,0 |
0,11 |
13,97 |
24,67 |
0,12 |
14,93 |
28,01 |
0,11 |
14,32 |
27,11 |
0,14 |
14,51 |
27,23 |
0,14 |
13,95 |
25,93 |
0,12 |
14,19 |
23,57 |
0,12 |
14,19 |
23,57 |
0,11 |
14,12 |
23,65 |
0,10 |
13,41 |
24,20 |
0,10 |
13,41 |
24,20 |
0,13 |
13,20 |
23,80 |
0,16 |
14,80 |
23,80 |
0,15 |
14,90 |
23,75 |
0,12 |
14,35 |
24,60 |
0,12 |
14,35 |
24,60 |
0,13 |
14,94 |
23,50 |
Другие легирующие |
|
Температура, |
’С |
||
элементы |
|
|
|||
|
|
|
|
||
вес. % |
ат. % |
начала разу |
окончания |
первичной ре |
|
прочнения |
разупрочнения |
кристаллизации |
|||
|
|
||||
|
------ . |
300 |
700 |
515 |
|
— |
300 |
700 |
545 |
||
— |
— |
400 |
800 |
650 |
|
— |
— |
400 |
900 |
705 |
|
500 |
1100 |
760 |
|||
— |
.• — |
||||
— |
— |
600 |
1100 |
760 |
|
Si-1,63 |
3,26 |
600 |
1100 |
695 |
|
Si—5,11 |
10,22 |
500 |
1150 |
625 |
|
A l—2,20 |
4,55 |
500 |
1100 |
750 |
|
Al—2,92 |
6,04 |
600 |
•1150 |
855 |
|
Co-1,89 |
1,89 |
600 |
1100 |
750 |
|
Co-3,86 |
3,67 |
600 |
1100 |
755 |
|
Mn—2,24 |
2,28 |
600 |
1100 |
760 |
|
Mn—4,03 |
4,11 |
600 |
1100 |
780 |
|
Mo-0,80 |
0,46 |
600 |
1100 |
765 |
|
Mo—2,65 |
1,53 |
600 |
1100 |
775 |
|
Mo—5,85 |
3,39 |
. 600 |
1150 |
790 |
|
W—2,60 |
0,78 |
550 |
1100 |
770 |
|
W—7,05 |
2,11 |
550 |
1150 |
820 |
|
W—12,6 |
3,78 |
600 |
1200 |
850 |
|
V—1,77 |
1,93 |
600 |
1200 |
735 |
|
V—3,50 |
3,81 |
600 |
1100 |
710 |
|
Nb—0,73 |
0,44 |
500 |
900 |
715 |
|
Nb—3,36 |
1,78 |
700 |
1200 |
775 |
|
Ti—1,61 |
1,87 |
700 |
900—1150 |
715 |
|
П р и м е ч а н и е . |
Нелегирующие элементы в сплавах содержатся в количе |
стве: Si 0,12—0,42%; |
Мп 0,65—1,60%; S 0,018—0,031%; Р 0,016-0,024%. |
10 час. при температуре до 950° (температура рекристаллизации у всех сплавов оказалась лежащей ниже 950°) была принята вслед ствие того, что до этой выдержки влияние ее на температуру ре кристаллизации остается значительным. Каждый час последующего увеличения выдержки оказывает более слабое влияние (влияние выдержки на температуру рекристаллизации показано ниже).
В ферритных сплавах температура рекристаллизации определя лась преимущественно металлографическим методом с примене нием малых (100—300) и больших (600—1200) увеличений, что позволило установить ранние стадии процесса рекристаллизации. В сталях перлитного и аустенитного класса — преимущественно рентгенографическим методом по появлению на кольцах рентгено грамм отдельных точечных рефлексов («уколов»). Температура от жига, при которой появлялись первые точечные рефлексы, прини малась за начальную температуру рекристаллизации, хотя «уко лы» на рентгенограммах появляются только тогда, когда новые кристаллики достигают уже заметной величины. Рентгеносъемка производилась в кобальтовом и железном излучении.
После отжига и снятия обезуглероженного слоя производились замеры твердости образцов. По результатам замеров строились кривые разупрочнения наклепанных образцов в зависимости от температуры их отжига. Следует отметить, что твердость дает осо бенно четкую картину зависимости процесса резупрочнения от тем пературы и длительности отжига.
ВЛИЯНИЕ СТЕПЕНИ НАКЛЕПА НА ТЕМПЕРАТУРУ
РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ
Как известно, увеличение степени деформации понижает на чальную температуру рекристаллизации, так как растут плотность дислокаций, концентрация вакансий и количество аккумулирован ной энергии, причем понижение температуры происходит особенно интенсивно при малых степенях деформации; дальнейшее повыше ние степени деформации отражается уже значительно слабее.
В справочнике [1] в главе, написанной С. С. Гореликом, посвя щенной наклепу и рекристаллизации, влияние степени деформации иллюстрируют рис. 9 и табл. 2, согласно которым по мере увеличе ния степени деформации хотя и затухает влияние этого фактора, но все же продолжается понижение температуры рекристалли зации.
Известно, что часть работы, расходуемой на пластическое де формирование металлов, аккумулируется в возникающих искаже ниях кристаллической решетки, причем количество поглощенной энергии с увеличением деформации сравнительно быстро стремит ся к насыщению. Поглощенная энергия является одной из важней ших термодинамических характеристик, отображающих степень неустойчивости наклепанного состояния.
Ю
Вследствие того, что после достижения какой-то степени накле па металла количество аккумулированной энергии перестает расти, можно ожидать, что дальнейшее увеличение степени наклепа уже не будет заметно отражаться на температуре рекристаллизации, т. е. должна быть какая-то предельная степень деформации, после достижения которой последующее увеличение ее уже не будет вы зывать дополнительного понижения температуры рекристаллиза ции. Это предположение было подвергнуто специальной экспери ментальной проверке, которая подтвердила его справедливость
(табл. 4).
Из таблицы видно, что для многих ферритных и перлитных сплавов, а также легированных ванадием и титаном аустенитных сталей наклеп на 50% по формуле (1) уже оказался достаточным для предельно возможного понижения температуры рекристалли
зации |
(продолжительность |
рекристаллизационного |
отжига — |
10 час.). |
Об этом свидетельствует то, что увеличение |
их наклепа |
|
с 50 до 100% не вызвало дальнейшего понижения температуры ре кристаллизации.
Для аустенитной стали, содержащей 1,63% кремния, предель ная величина наклепа близка к 100%, так как наклеп на 100% вы звал понижение температуры рекристаллизации на 35° по сравне нию с наклепом на 50%, при наклепе же на 150% температура ре кристаллизации оказалась такой же, как и при наклепе на 100%. То же самое наблюдается и в аустенитной стали, содержащей 1,99 и 3,86'% кобальта.
Для аустенитной стали 1Х14Н24 наклеп на 100% в отношении влияния на температуру рекристаллизации еще не является пре дельным, так как увеличение степени наклепа на 150% вызвало дальнейшее понижение температуры рекристаллизации.
Приведенные результаты экспериментов позволяют сделать вы вод, что после достижения какой-то предельной степени наклепа дальнейшее увеличение деформации по указанным выше причинам уже не вызывает дополнительного понижения температуры рекри сталлизации. Для'различных сплавов предельная степень наклепа различна, но во многих случаях чем пластичнее сплав, тем она больше.
ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ОТЖИГА
Продолжительность отжига наклепанного металла существенно влияет на температуру рекристаллизации: при увеличении продол жительности отжига понижается температура, при которой выяв ляется начало процесса рекристаллизации, т. е. при понижении температуры отжига возрастает инкубационный период рекристал лизации. Это затрудняет сопоставление результатов работ, в кото рых продолжительность отжига была различной.
В работе [1] влияние длительности отжига иллюстрирует рис. 12, согласно которому увеличение его продолжительности свыше
II