Определение превращений, совершающихся в стали марки У8 по диаграмме железо-цементит. Определение температуры нагрева стали марки 45

гающих к нему объемах аустенита резкое снижение углерода (обезуглероживание).   В    этих    участках    происходит    аллотропическое у- α -превращение, т.е. образование фер-рита (почти чистое железо).

Рост кристаллов  α-Fe в свою очередь ведет к обогащению окружающего аустенита углеродом  и росту новых частиц Fe₃C.   Совместный рост кристалликов α- Fe и Fe₃C  наб-людается в форме пластинок.

Пластинки феррита и цементита непрерывно возникают непосредственно  друг воз-ле друга  до полного исчезновения аустенита, образуя одну перлитную колонию. В раз-личных участках аустенита возникают и формируются несколько перлитных колоний с различной ориентацией пластин феррита и цементита.

Дальнёйшее охлаждение сплава от 727 ⁰ С (точка 3) до комнатной температуры приводит к выделению незначительного количества третичного цементита вследствие уменьшения растворимости углерода в феррите . Однако в микроструктуре при наличии перлита обнаружить цементит невозможно. При температуре 210 ° С наблюдается маг-нитное превращение цементита.

На рис. 2  приведена диаграмма изотермического превращения аустенита для эвтектоидной стали (0,8 % С). Горизонтальные линии М_н и М_к показывают температуры начала и конца бездиффузионного мартенситного превращения.

Рис. 2. Диаграмма изотермического превращения аустенита эвтектоидной стали

На диаграмме можно выделить следующие области:

1)    область устойчивого аустенита (для стали, содержащей 0,8 % С, выше А_С1);

2)    область переохлажденного аустенита;

3)    область начавшегося, но еще не закончившегося превращения А - П;

4)    область закончившегося превращения А - П;

5)    область начавшегося, но еще не закончившегося мартенситного превращения (между  М_н–M_к);

6)    мартенситная область (ниже М_к).

В зависимости от степени переохлаждения аустенита различают три температур-ные области превращения: перлитную (переохлаждение до 500 °С), мартенситную (пе-реохлаждение ниже М_н — для эвтектоидной стали ниже температуры 240 °С) и промежу-точного (бейнитного) превращения (переохлаждение для эвтектоидной стали в интервале от 500 до 240 °С).

При очень большой .скорости охлаждения (кривая v₁) превращения аустенита в ферритно-цементитную смесь не происходит, весь аустенит переохлаждается до темпера-туры точки М_н и превращается в мартенсит.

Вариант 5

Вопрос 1.  Определить по диаграмме железо-цементит, до какой области температур была нагрета сталь марки 45, если после закалки со скоростью выше критической ее структура состояла из феррита и мартенсита. Описать превращения, которые совершились в стали при охлаждении, и указать является ли выбранная температура нагрева стали удачной с точки зрения получения высоких механических свойств. Какова должна быть температура нагрева этой стали, чтобы при охлаждении со скоростью выше критической ее структура не содержала феррита?

               Основными факторами, определяющими структуру стали при закалке, являются температура нагрева и скорость охлаждения. 

При закалке данной стали закалки для обеспечения более высоких эксплутатацион-ных характеристик изделий следует закалку с температуры   840 гр. С.

Различают неполную и полную закалку.

При неполной закалке сталь нагревают до температуры на 30—50 ⁰ выше точки A_Cl (но ниже А_Сз или Ас_т), а при полной закалке — на 30—50° выше точек А_Сз или А_Ст, выдер-живают при этой температуре и затем охлаждают с большой скоростью.

При правильно выбранной температуре нагрева и достаточной скорости охлажде-ния (выше критической, при которой образуется только