Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 68 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

Рис 1. Схема, показывающая различную скорость охлаждения по
сечению заготовки
. Если скорость охлаждения на поверхности окажется
больше критической, а в центре - меньше (например: V
3
,
рис.1), то, в этом случае, аустенит в поверхностных слоях
превратится в мартенсит, а в центре - в феррито-
цементитную смесь. Переходный слой между поверхностью
и сердцевиной будет иметь смешанную структуру
мартенсита и феррито-цементитной смеси.
Следовательно, если действительная скорость
охлаждения в сердцевине изделия будет превышать
критическую скорость закалки V
KP
, (рис.1), то сталь получит
мартенситную структуру по всему сечению и, тем самым,
будет иметь сквозную прокаливаемость.
Если действительная скорость охлаждения в сердцевине
будет меньше V
KP
, то изделие прокалится на некоторую
глубину.
В конструкционных сталях за глубину закаленного слоя
условно принимают расстояние от поверхности до
полумартенситной зоны (50% мартенсита + 50% тростита).
Диаметр заготовки, в центре которой после закалки в данной
охлаждающей среде образуется полумартенситная структура,
называют критическим диаметром (Д
кр
).
В инструментальных сталях прокаливаемость
характеризуют по толщине закаленного слоя с мартенситной
структурой, а за критический диаметр принимают диаметр
заготовки, в центре которой после закалки образуется
мартенситная структура с твердостью выше HRC60.
Как отмечалось выше, твердость мартенсита и феррито-
цементитной смеси при определенной дисперсности
определяется, главным образом, содержанием углерода.
Поэтому, твердость полумартенситного слоя может быть
заранее определена, если известно содержание углерода в
изучаемой стали (рис.2). Например, при содержании 0,28-
0.32% углерода, твердость полумартенситной структуры
углеродистой стали HRC 35, а легированной - HRС 40.
Прокаливаемость тем выше, чем меньше критическая
скорость закалки, т.е. чем выше устойчивость
переохлажденного аустенита. Поэтому, вес факторы,
понижающие критическую скорость закалки и
увеличивающие устойчивость переохлажденного аустенита,
способствуют увеличению прокаливаемости.
Легированные стали, вследствие более высокой
устойчивости переохлажденного аустенита и,
соответственно, меньшей критической скорости охлаждения,
прокаливаются на значительно большую глубину, чем
углеродистые.
Наибольшее влияние на прокаливаемость стали
оказывают марганец, хром и малые присадки бора (0,003-
0,005%). Менее сильно влияют никель и кремний.
Прокаливаемость особенно возрастает при одновременном
введении в сталь нескольких легирующих элементов.
Прокаливаемость стали повышается только в том случае,
если легирующие элементы растворены в аустените. В
случае, если они не растворены в аустените и находятся в
виде избыточных частиц карбидов, они не только не
увеличивают прокаливаемость, а уменьшают ее, т.к. карбиды
132 131 
                                                                    В     инструментальных     сталях     прокаливаемость
                                                               характеризуют по толщине закаленного слоя с мартенситной
                                                               структурой, а за критический диаметр принимают диаметр
                                                               заготовки, в центре которой после закалки образуется
                                                               мартенситная структура с твердостью выше HRC60.
                                                                    Как отмечалось выше, твердость мартенсита и феррито-
                                                               цементитной смеси при определенной дисперсности
                                                               определяется, главным образом, содержанием углерода.
                                                               Поэтому, твердость полумартенситного слоя может быть
                                                               заранее определена, если известно содержание углерода в
                                                               изучаемой стали (рис.2). Например, при содержании 0,28-
 Рис 1. Схема, показывающая различную скорость охлаждения по   0.32% углерода, твердость полумартенситной структуры
                       сечению заготовки
                                                               углеродистой стали HRC 35, а легированной - HRС 40.
                                                                    Прокаливаемость тем выше, чем меньше критическая
     . Если скорость охлаждения на поверхности окажется
                                                               скорость    закалки,   т.е.   чем    выше     устойчивость
больше критической, а в центре - меньше (например: V3,
                                                               переохлажденного аустенита. Поэтому, вес факторы,
рис.1), то, в этом случае, аустенит в поверхностных слоях
                                                               понижающие       критическую     скорость     закалки    и
превратится в мартенсит, а в центре - в феррито-
                                                               увеличивающие устойчивость переохлажденного аустенита,
цементитную смесь. Переходный слой между поверхностью
                                                               способствуют увеличению прокаливаемости.
и сердцевиной будет иметь смешанную структуру
                                                                    Легированные стали, вследствие более высокой
мартенсита и феррито-цементитной смеси.
                                                               устойчивости       переохлажденного       аустенита     и,
     Следовательно,     если    действительная     скорость
                                                               соответственно, меньшей критической скорости охлаждения,
охлаждения в сердцевине изделия будет превышать
                                                               прокаливаются на значительно большую глубину, чем
критическую скорость закалки VKP, (рис.1), то сталь получит
                                                               углеродистые.
мартенситную структуру по всему сечению и, тем самым,
                                                                    Наибольшее влияние на прокаливаемость стали
будет иметь сквозную прокаливаемость.
                                                               оказывают марганец, хром и малые присадки бора (0,003-
     Если действительная скорость охлаждения в сердцевине
                                                               0,005%). Менее сильно влияют никель и кремний.
будет меньше VKP, то изделие прокалится на некоторую
                                                               Прокаливаемость особенно возрастает при одновременном
глубину.
                                                               введении в сталь нескольких легирующих элементов.
     В конструкционных сталях за глубину закаленного слоя
                                                               Прокаливаемость стали повышается только в том случае,
условно принимают расстояние от поверхности до
                                                               если легирующие элементы растворены в аустените. В
полумартенситной зоны (50% мартенсита + 50% тростита).
                                                               случае, если они не растворены в аустените и находятся в
Диаметр заготовки, в центре которой после закалки в данной
                                                               виде избыточных частиц карбидов, они не только не
охлаждающей среде образуется полумартенситная структура,
                                                               увеличивают прокаливаемость, а уменьшают ее, т.к. карбиды
называют критическим диаметром (Дкр).

                         131                                                                132

Страницы