Файл: Завьялов, А. С. Влияние основных факторов на температуру разупрочнения и рекристаллизации сплавов железа.pdf

Скачать файл (3,17Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 27

Скачиваний: 0

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

в ы в о д ы

Приведенные выше экспериментальные данные о влиянии на процесс разупрочнения и на температуру рекристаллизации всех основных элементов, применяемых для легирования перлитных и аустенитных сталей, кроме вышеизложенных, позволяют сделать следующие выводы:

1. По влиянию на температуру заметного протекания процесса возврата в части восстановления первоначальных механических свойств и разупрочнения сплавов железа, а также и на температу ру рекристаллизации, все легирующие элементы можно разделить на две группы — карбидообразующие и некарбидообразующие.

2.Некарбидообразующие элементы оказывают несильное влия ние (а в ряде случаев и совсем не оказывают влияния) как на тем пературу возврата (отдыха), начала и окончания разупрочнения при отжиге, так и на температуру рекристаллизации. Исключение имеет место в тех случаях, когда при наличии в сплаве данного не карбидообразующего элемента во время отжига может возникать какое-либо соединение, например, (Ni, Fe)3Al в легированной алю минием аустенитной стали. В этом случае некарбидообразующий элемент может оказывать существенное влияние как на темпера туру разупрочнения, так и на температуру рекристаллизации,.

3.Карбидообразующие элементы в перлитных и в аустенитных сталях оказывают сильное влияние на температуру возврата, нача ла и окончания разупрочнения и на температуру рекристаллизации

всторону их повышения. При этом но степени влияния эти элемен ты, принимая содержание их в атомных процентах, можно распо ложить также как и по степени сродства их к углероду и по темпе ратуре образования и растворения возникающих в сплавах железа карбидов, т. е. примерно в следующей восходящей последователь

ности: марганец, далее, вероятно, идет рений (влияние которого в работе не изучалось), хром, молибден, вольфрам, ванадий; по влиянию в аустенитных сталях по указанным выше причинам нель зя включать в этот ряд ванадий.

Ниобий, тантал, титан, цирконий, гафний образуют карбиды типа фаз внедрения еще в жидкой стали; в значительных количе-. ствах растворяются эти карбиды лишь при температурах, близких к температуре плавления стали [5, 6]. Это обстоятельство вносит указанные выше существенные особенности в их влияние. Влияние на процессы разупрочнения и рекристаллизации оказывает также возникающее при нагреве дисперсионное твердение.

4. В аустенитных сталях процесс образования карбидов, пони жающий содержание в аустените углерода и карбидообразующих элементов, понижает температуру рекристаллизации. Процесс об разования высокодисперсных частиц интерметаллидов, основную часть химического состава которых составляют элементы, слабо влияющие на температуру рекристаллизации, повышает температуру рекристаллизации.

5. Приведенные в данной работе, а также в [6, 7] результаты', исследований позволяют объяснить влияние каждого легирующего элемента в теплоустойчивых и жаропрочных сталях. Эти объясне ния находят подтверждение и во многих работах других авторов, в частности, в таких фундаментальных, как /8, 9, 10/, и опублико ванных в сборнике /11/.

С т а л и п е р л и т н о г о ' к л а с с а . Эти стали должны иметь как можно более высокую температуру разупрочнения и рекристалли зации, высокие прокаливаемость и отпускоустойчивость, минималь но возможную склонность к обратимой отпускной (тепловой) хруп кости, малую склонность к окалинообразованию при рабочих тем пературах.

Хром повышает: температуру разупрочнения и рекристаллиза ции, прокаливаемость, отпускоустойчивость и окалиностойкость. Поэтому он является основным легирующим элементом в этих ста лях. Но хром делает сталь склонной к обратимой отпускной (теп ловой) хрупкости.

Молибден устраняет склонность стали к обратимой отпускной (тепловой) хрупкости и повышает температуру разупрочнения и рекристаллизации, прокаливаемость и отпускоустойчивость, по этому всегда вводится в эти стали.

Вольфрам влияет, в основном, аналогично молибдену.

Ванадий резко снижает склонность стали к перегреву, сильнее других элементов повышает отпускоустойчивость и температуры, разупрочнения и рекристаллизации. Поэтому его целесообразно вводить в перлитные теплоустойчивые стали, предназначенные для работы при температурах выше 450°.

Некарбидообразующие: кремний, никель и др. являются неже лательными, так как они, особенно кремний, усиливают склонность стали к обратимой отпускной (тепловой) хрупкости.

С т а л и а у с т е н и т н о г о к л асе а. Эти стали должны иметь особо высокие температуры разупрочнения и рекристаллизации, быть окалиностойкими и несклонными к межкристаллитной корро зии и к различным видам теплового охрупчивания.

Хром при содержании в стали свыше 12% и при отсутствии ус ловий для процессов образования им карбидов и интерметаллидов, способных понизить содержание его в аустените, делает сталь не склонной к межкристаллитной коррозии, сильно повышает темпе ратуры разупрочнения и рекристаллизации, является элементом резко повышающим окалиностойкость стали. Поэтому хром являет ся основным легирующим элементом и в аустенитных жаропроч ных сталях.

Никель переводит сталь в аустенитный класс и в сочетании, в основном, с хромом сообщает аустенитным нержавеющим и жа ропрочным сталям физико-механические.свойства, которые обусло вили их широкое применение. С рядом элементов (титаном, алюми нием и др.) образует интерметаллиды, что обусловливает диспер

сионное твердение и повышает температуры разупрочнения и ре кристаллизации.

Молибден и вольфрам, повышающие температуры разупрочне ния и рекристаллизации и прочностные характеристики, могут улучшать свойства аустенитной стали как жаропрочного мате риала.

Ванадий, титан, алюминий, обусловливающие дисперсионное твердение аустенитных сталей, могут тоже существенно улучшать их свойства как жаропрочного материала при рабочих температу рах, не превышающих температуры максимального дисперсионного твердения.

Титан и ниобий способны устранять склонность аустенитных ста лей к межкристаллитной коррозии, поэтому во многих случаях не обходимо ими легировать аустенитные стали.

Ли т е р а т у р а

1.Справочник «Металловедение и термическая обработка», М., «Металлурги'з- дат», 1962, т, 1.

2.	К р у п н и к о в а - П е р л йн а			Е. И. Научные труды научно-исследователь
	ского и проектного		института	сплавов и	обработки цветных металлов,		1973.,
	вып. 39, стр. 27.
3.	Blimel Gerd. Arch.		Eisenhuttenw. 1973,		№ 5,	375—379,
4.	Г у д р е м о н	Э. Специальные		стали. Пер. с нем. М., «Металлургия», 1969.
5.	З а в ь я л о в	А. С. и П а л е й		Е. Я. Сб.: «Металловедение», «Судпромгиз», Л.,.
	1957, стр. 220.
6.	З а в ь я л о в	А. С.,	С а н д о м и р с к и й М. М.			Машиностроительные	стали ■

с редкоземельными присадками. Л., «Машиностроение», 1969.

7.3 а в ь я л о в А. С. Отпускная и тепловая хрупкость и ее влияние на надеж ность изделий из конструкционных сталей. Л., ЛДНТП, 1971.

8. Х и м у ш и н Ф. Ф. Жаропрочные стали и сплавы. М., «Металлургия», 1969.

9.П а р ш и н А. М. Структура, прочность и пластичность нержавеющих и жа ропрочных сталей и сплавов, применяемых в судостроении. Л., «Судострое ние», 1972.

10. Р о з е н б е р г В. М. Основы жаропрочности металлических материалов. М., «Металлургия», 1973.

11.Сб.: «Структура и свойства жаропрочных металлических материалов». М.„ «Наука», 1973.

		О Г Л А В Л Е Н И Е
В ведение.............................................................................................................................				3
Краткие сведения о наклепе, возврате, полигонизации и рекристаллизации				4
Основные факторы, влияющие на			температуру рекристаллизации . . .	5
Экспериментальные сплавы и методика исследования............................................				6
Влияние степени наклепа на температуру рекристаллизации.............................				Ю
Влияние	продолжительности о тж и га ..................................................................			11
Влияние величины зерна на температуру рекристаллизации.............................				14
Влияние	температуры	деформирования...................................................................		15
Влияние	модификации	железа ..................................	■.........................................	15
О влиянии неоднородности состава			и неравномерности деформации . . .	16
Влияние содержания углерода в стали на температуру рекристаллизации .				18
Влияние	легирующих элементов на		температуру рекристаллизации . . .	20
Влияние легирующих элементов на процесс разупрочнения сплавов железа				21
О природе влияния легирующих элементов на температуру рекристаллиза
ции	в сплавах ж ел еза .....................................................................................		.	2 9
В ы в о д ы ........................................................................................................				32
Л и т е р а т у р а ...................................................................................................				35