Специальные главы материаловедения для сварщиков. Гнюсов С.Ф. - 79 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

так как шаровая поверхность обладает наименьшей поверхностной
энергией.
Сфероидизация перлита снижает его прочность и увеличивает
пластичность, поэтому та нагрузка, которая была определена для пла-
стинчатого перлита, оказывается большой для зернистого.
Для жаропрочных сплавов необходимо наличие длительной проч-
ности и малая ползучесть, поэтому в теплостойкие стали вводятся такие
элементы, которые замедляют диффузионные процессы в стали и повы-
шают ее температуру рекристаллизации.
Увеличение срока службы теплостойких сталей и сплавов можно
получить только за счет легирования.
Раз металл с течением времени теряет свои механические свой-
ства – значит, в нем происходят структурные изменения. Основными из
них являются:
1) сфероидизация карбидной фазы. Например, стальШХ15 с пла-
стинчатым перлитом в 2 раза прочнее, чем с зернистым. У пластинчато-
го перлита δ ≅ 2%, у зернистого - 20%, поэтому шарики из прутка с зер-
нистым перлитом стали ШХ15 штампуют при комнатной температуре.
Сфероидизация в котельных сталях недопустима, поэтому в паровых
котлах проверяют у сталей, несущих основные нагрузки при высокой
температуре, структуру перлита;
2) графитизация карбидной фазы. Fe
3
C - термически неустойчивое
соединение, и при повышенной температуре оно диссоциирует:
Fe
3
C→3Fe + C. С течением времени углеродистая сталь может превра-
титься в чистое железо. В чугунах с 1%Si графитизация может произой-
ти при 250-300
о
С, но в течение 7-10 лет. Чтобы избежать графитизации
в котельных сталях, в них обязательно вводят хром, который в стали об-
разует карбиды типа Cr
3
C
6
, Cr
3
C
2
, исключающие графитизацию;
3) старение сплавов. Оно заключается в образовании новых фаз
(дюралюминий, котельные стали с Fe
3
C ). Такие же процессы происхо-
дят и в бериллиевой бронзе, когда в ней появляется новая фаза Be в Cu,
но с пространственной решеткой, отличной от решетки меди. При ста-
рении резко изменяются свойства сплавов, а при укрупнении новой
фазы металл сильно охрупчивается;
4) перераспределение легирующих элементов между твердым
раствором и карбидной фазой. Это приводит к увеличению склонности
металла к коррозии и разупрочнению (не всегда).
Все эти четыре обстоятельства ведут к изменению механических
свойств стали, и для стабилизации структуры в современных теплостой-
ких сталях используют в качестве элементов-упрочнителей - стабилиза-
79

Страницы