Transformations előforduló vas és acél melegítés és hűtés közben

szerkezet acél

Figyelmesen nézett a hasadék a fém, akkor világosan látható, hogy ez egy halom (több) az egyes kristályok (szem), szorosan kapcsolt egymással. A legkisebb fémrészecskék, valamint bármely más anyag atom. Az egység sejtjei, amelyek a kristályok vas atomok vannak elrendezve egy bizonyos sorrendben. Ez az elrendezés függ a melegítési hőmérséklet. Mindenesetre alatti hőmérsékleten 910 ° atomok kristály sejtek rendezett egy kocka, amely egy úgynevezett rács az alfa-vas. Ez a kocka nyolc atomot elrendezve egy rács a sarkok és egy a központban.

Hevitésre felett 910 ° átrendeződése atomok és a kristályrács képviseli az alakja egy kocka tizennégy szénatomos; hagyományosan ez az úgynevezett gamma-vas rácsot. A hőmérséklet 1390 ° rácsos gamma vas átrendezett egy rács kilenc szénatomos, úgynevezett delta vasat. Ez rács eltér a rács a alfa-vas valamivel nagyobb központjai közötti távolság az atomok és addig tart, amíg az olvadás a vas, t. E. Az 1535 ° (ábra. 1).

Átrendeződés a kristályrács lassú hűtéssel történik fordított sorrendben delta-vas 1390 ° alakítjuk gamma-vas, és a gamma-vas 898 ° alakítjuk alfa-vas.

Ábra. 1. A kristályrács szerkezete: és - alfa és delta vasat; b - gamma vas.

Kritikus átmeneti pont

A 2. ábra a fűtési és hűtési görbéket a tiszta vas. Amint ezekből a görbékből, a kiigazítás során az egyik rács, hogy a másik, valamint megolvasztásával és megszilárdulási vas fordul elő megálló hőmérséklet eredő felszabadulását további mennyiségű hő a hűtés során, és elnyeli további hőt hevítve.

Ábra. 2. A fűtési és hűtési görbéket a tiszta vas.

Leállítás hőmérséklet, amelynél kiigazítás bekövetkezik rácsokkal, az úgynevezett kritikus hőmérséklet vagy kritikus pontok és kijelölt Ar és Ac hűtés közben melegítjük. Pontokon Ar2 és AC2, nincs átrendeződés a kristályrács, és módosítsa a mágneses tulajdonságai a vas. Hőmérséklet felett 768 ° vas elveszti a képességét, hogy vonzza a mágnes. Nagyon alacsony sebességű fűtési és hűtési a kritikus pontok C3 és Ar3 nem esnek egybe egymással 12 °. Növelésével a hűtési sebesség a kritikus pontok mismatch növekszik a hőmérséklet csökken jelentősen túlhűtött és a vas. Ezt a jelenséget nevezik hiszterézis.

Melegítés hatására és hűtési acél is előfordul átrendeződés a kristályrács, de a kritikus pontok a hőmérséklet nem állandó. Ezek függ a szén-dioxid-tartalom és a dópoló anyagot az acél, és a melegítés sebessége és a hűtés.

Ábra. A 3. fázis-diagramja szénacél lassú hűtés és a fűtés.

3. ábra. Fázisdiagramja szénacélok.

szerkezet acél

Acél szerkezet az úgynevezett belső felépítését. Carbon az acél formájában van, ahol a vegyület a vas, és ezt a vegyületet nevezzük - cementit. Továbbá cementit, van ferrit az acél, ami közel tiszta vas. Attól függően, hogy a szén-dioxid-tartalom nagyobb, vagy kisebb részét a ferrit van mechanikus keverék cementit, amely egy új struktúra - perlit. Ha egy kis fémdarab csiszolt, polírozott és vésett speciális reagens, lehetséges megkülönböztetni a mikroszkóp alatt szerkezetét. Az alábbiakban ismertetjük a szerkezet vas-szén ötvözet.

A hagyományos acélok, ausztenit csak stabil feletti hőmérsékleten a kritikus pontokat. Lehűtés, még a leggyorsabb, és ezeken a hőmérsékleteken a ausztenit átalakul más szerkezetek. Szobahőmérsékleten, az ausztenit teljesen megmarad néhány minőségű rozsdamentes acélok, magas mangán acél, és egy kis mennyiségű marad edzés bizonyos fokozat a szerszám és szerkezeti acélok.

Ausztenit puha, képlékeny, képlékeny, alacsony rugalmasságát. Keménység Brinell belül van 170-220.

Nem mágneses ausztenit alacsony elektromos vezetőképesség.

Cementit egy kémiai vegyületet szén-vas Fe3 C-vas-karbid. Cement tartalmaz 6,67% szenet tartalmaz. Megjelent a folyékony és szilárd oldatból lassú hűtéssel. Cementitet nagyon kemény és törékeny. Keménysége HB = 800-820. Ő mágneses legfeljebb 210 ° C. Ezen hőmérséklet felett cementitet elveszti mágneses tulajdonságait.

A perlit mechanikus keverékét, ferrit és cementit. Ez van kialakítva, hogy az ausztenit egy lassú hűtési ezek. A hőmérséklet az ausztenit perlitté transzformációs 723 ° C-on Nagyon lassú átmenet keresztül ezen a hőmérsékleten, cementit képződik szem formában (gömböcskék), majd nevezett szemcsés perlit. Ha további gyors hűtés formájában valósul cementitet vérlemezkék és a perlit lemezes hívott. Alatt nagyon gyors hűtés, ami jelentős túlhűtésével ausztenit helyett a perlit kapott más szerkezetek, amelyek a későbbiekben még kitérünk.

A perlit mágnes erős és szívós. Keménysége tartományban 160-230 kg / mm 2 Brinell. Megmunkálása során a legtöbb tiszta felületi struktúrát ad szemcsés perlit.

Ahhoz proeutektoid eutektoid acél és teljes mértékben lágyítjuk, normalizálják vagy megkeményedik, akkor kell melegíteni, hogy a hőmérséklet, amelyen az általuk beköltözött az ausztenites állapotban.

Ábra. 5. A mikroszerkezet lágyított szénacél:

Transformations előforduló acél fűtés közben

Az ábra szerint ábrán. 3 tudjuk követni a változásokat a szerkezete három különböző fokú acélok melegítéssel:

A vonal az ábrán jelzett GS leveleket. végének felel meg az oldódási ferrit a ausztenit hypoeutectoid Acélok és SE vonal megfelel a végén oldódási cementit a ausztenit hypereutectoid acélok.

Meg kell állapítani, hogy hypereutectoid acél hőkezelés során műveletek nem melegítjük fenti törvény vonal (például a magas fűtési hőmérséklet túlmelegedhet, és romlása a acél tulajdonságainak), míg a korlátozott melegítés fölött az első kritikus pont acl. amely teljes mértékben biztosítja a kívánt tulajdonságokat.

Transformations előforduló acélból során lassú hűtés

Az acélok melegítjük az ausztenites állapotban, nagyon lassú hűtés fordul elő inverz transzformációt, nevezetesen:

Még nagyon lassú hűtés a ausztenit bomlási hőmérséklet nem esik egybe a hőmérsékletet, amelyen az ausztenit képződik a melegítés során. A hűtési sebesség nagyobb, annál nagyobb a hiszterézis, azaz. E. A különbség a kritikus hőmérsékleten (pontok) melegítéssel és hűtéssel.

Transformations előforduló acél egy gyors hűtés

Ábra. 6. A mikrostruktúrája leállítjuk acélból:

Transformations előforduló acél hűtés során közeg, amelynek hőmérséklete legalább 200 ° (izotermikus átalakulás)

Ha az elem fölé melegítjük a kritikus pontot, környezetbe helyezzük, amelynek hőmérséklete 700 és körülbelül 200 °, és ellenállnak az abban, hogy kiegyenlítse a hőmérséklet a keresztmetszetben, az ausztenit átalakul a szerkezet, amely megfelel konverzió ezen a hőmérsékleten.

A viselkedés az acél során izoterm kezelés, a választás a hőmérséklet és a tartózkodási idő alapján ítélik meg izoterm transzformációs görbék épített különböző acélfajták.

Ábra. 7. ábra a izoterm ausztenit szénacél.

Ha a szén szerszámacél, melegítjük 800 °, helyezzük egy olajban, olvasztott só, vagy alkáli-hőmérsékleten, 250 °, kialakítva tűt troostite nagy keménység Rc = 45-55. Ha az acél lehűtjük olyan környezetben, amelynek hőmérséklete legfeljebb 600 °, kialakítva perlit és az ilyen acél könnyen feldolgozhatóak szerszámgépeken. Hűtés hatására acél közegben kialakított közbenső hőmérséklet troostite szerkezete és a szorbit egy megfelelő keménységű.

Az izoterm hőkezelés talált nagyszerű alkalmazás a hőkezelt szerszámacél, mint folyamat jelentős mértékben csökkenti az időt, mint más típusú hőkezelés.

Az izoterm keményedés az eszköz esetében ritkán használják, mivel nincs elegendő keménységet a szerszám által elért ezt a folyamatot.

Forrás:
Ostapenko NN, NN Krapivnitskaya Metal technológia. M Gimnázium, 1970.
Kamenichny IS Az a gyakorlat, a hőkezelés eszköz. Kijev, 1959