Влияние легирующих элементов на процесс отпуска

Многие легирующие элементы повышают температуры II и III превращений, уменьшают скорость коагуляции карбидов и влияют на карбидные превращения при отпуске.

При легировании сталей Cr, Mo, W, V. Co и Si затрудняется распад мартенсита: он завершается при нагреве до 450 – 500 ; карбидообразующие элементы (Cr, Mo, W, V) уменьшают скорость диффузии углерода вследствие химического сродства с ним; Co и Co и Si, не образующие карбидов в сталях, а также большинство карбидообразующих элементов увеличивают силы межатомной связи в твердом растворе. Вследствие этого стали приобретают повышенную сопротивляемость отпуску (теплостойкость).

В сталях с большим количеством карбидообразующих элементов температурой отпуска определяется тип выделяющихся карбидов. При температурах до 400  подвижность атомов легирующих элементов весьма мала, поэтому вместо специальных карбидов из мартенсита, так же как и в углеродистых сталях, выделяется карбид железа, для образования которого требуется лишь перемещение атомов углерода. При более высоких температурах становится возможным образование специальных карбидов: кристаллы цементита постепенно исчезают, а вместо них появляются более дисперсные специальные карбиды.

Многое легирующие элементы повышают температурный интервал распада остаточного аустенита до 400 – 580 . В сталях с большим количеством карбидообразующих элементов изменяется и механизм распада: при температуре отпуска из аустенита выделяются специальные карбиды, легированность аустенита уменьшается, и он приобретает способность к превращению при охлаждении – по достижении температуры M н начинается превращение аустенита в мартенсит.

Все карбидообразующие элементы замедляют коагуляцию карбидов; наиболее медленно коагулируют специальные карбиды типа Me6C и MeC, их заметное укрупнение происходит при температуре, большей 550 – 600 .

В зависимости от температурного интервала принято различать три вида отпуска: низкий при 120 – 250 , средний при 350 – 450 и высокий при 500 – 680 . Продолжительность выдержки при отпуске устанавливают с таким расчетом, чтобы обеспечить стабильность свойств стали. При низком отпуске инструментов продолжительность его чаще составляет 0,5 – 2 ч в зависимости от сечения инструмента. Продолжительность отпуска увеличивается до 10 – 15 ч, если температура низкого отпуска не превышает 100 – 120 . В этом случае, например, при отпуске измерительного инструмента, когда падение твердости нежелательно, такой продолжительный отпуск позволяет исключить объемные изменения а процессе эксплуатации инструмента.

Продолжительность среднего и высокого отпуска обычно составляет 1 – 2 ч для деталей небольшого сечения и 3 – 8 ч для деталей массой от 200 до 1000 кг (диски газовых и паровых турбин, валы и цельнокованые роторы турбин и другие детали большой массы).

Так как структура отпущенной стали формируется в период выдержки при температуре отпуска, интенсивность последующего охлаждения не оказывает влияния на структурное состояние стали. Обычно от температуры отпуска детали охлаждают на спокойном воздухе.

 

Дата: 2019-02-18, просмотров: 171.