Влияние химико-термической обработки на свойства стали 20, страница 5

   
                    а    х300                                            б    х300

Рисунок 4.23 Микроструктура стали 20 после цементации 930°С в древесном угле, 4ч, охлаждение с печью + старение 200°С, 20ч.

На рисунке 4.23,а наблюдается структура феррит + перлит зернистый, местами с включениями перлита пластинчатого. Также на микроструктуре видны неметаллические включения. Цементованный слой (рис. 4.23,б) более темный (повышенная травимость). В цементованном слое наблюдаются вкрапления зернистого перлита.

        

а     х80                                         б   х300 

в      х750

Рисунок 4.24 Микроструктура стали 20 после цементации 930°С, 1ч, древесный уголь + мочевина

Структура изображенная на рисунке 4.24 похожа на структуру изображенную на рисунке 4.17, также зернистый перлит, но с большей травимостью зерен (более дисперсная).

          

                     а    х300                                        б   х300

Рисунок 4.25 Микроструктура стали 20 после цементации 930°С в каменном угле, 1ч, охлаждение на воздухе.

На рисунке 4.25,а наблюдается структура феррит + перлит, с преобладанием феррита. Цементованный слой более темный.

4.3.2 Влияние нагрева в карбамиде на микроструктуру стали 20

Исследовалось влияние химико-термической обработки, с применением  карбамида на микроструктуру стали 20.

Рисунок 4.26 Микроструктура стали 20 после обработки в атмосфере водяного пара 300°С, 2,5ч, охлаждение на воздухе.

На рисунке наблюдается структура феррит + перлит зернистый, с преимущественно ферритной составляющей. Перлит равномерно распределен по всему объему структуры.

Рисунок 4.27 Микроструктура стали 20 после обработки в атмосфере водяного пара 200°С, 5ч, охлаждение на воздухе.

На микроструктуре наблюдается схожая с микроструктурой изображенной на рисунке 4.26 структура феррит + перлит, но заметно уменьшается объемная доля перлита.

Рисунок 4.28 Микроструктура стали 20 после обработки в мочевине (мало) 300°С, 2,5ч, охлаждение на воздухе.

После такой обработки происходит уменьшение травимости шлифа. На рисунке наблюдается структура феррит + перлит.

Рисунок 4.29 Микроструктура стали 20 после обработки в мочевине 300°С, 2,5ч, охлаждение на воздухе.

На рисунке 4.29,  по сравнению с предыдущим рисунком, структура видна отчетливо (увеличение травимости шлифа) и состоит из феррита и перлита. Перлит равномерно распределен по структуре.

Рисунок 4.30 Микроструктура стали 20 после обработки в мочевине 300°С, 3ч, охлаждение на воздухе.

Ни рисунке 4.30 наблюдается структура феррит + перлит, отчетливо видны черные включения цементита (ΙΙ). Перлит выглядит в виде игл.

Рисунок 4.31 Микроструктура стали 20 после обработки в мочевине 200°С, 20ч, охлаждение на воздухе

Данная обработка заметно уменьшает объемную долю цементита(ΙΙ). Структура феррит + перлит, перлит в виде змеевидных отростков.

                                                    

а                                                     б


                           в                                                   г


                           д                                                  е

                                                    ж

Рисунок 4.32 Микроструктура стали 20 после обработки в мочевине 10 часов

а-100°C, б-150°С, в-400°С, г-500°С, д-600°С(поперечный), е-600°С(торец), ж-700°С+старение 10ч.

Анализируя микроструктуру видно, что при нагреве до 100°С наблюдается структура феррит + перлит зернистый, с преимущественным присутствием феррита. Перлит равномерно распределен по структуре.

При 150°С наблюдается увеличение травимости шлифа, структура феррит + перлит зернистый. Перлит равномерно распределен по структуре.

При нагреве до 400°С происходит малозаметное разрыхление структуры перлита. Структура феррит и мелкодисперсный перлит. Также в структуре наблюдаются неметаллические включения.

При 500°С перлит становится более дисперсным и напоминает вид сетки. Также в структуре присутствуют неметаллические включения.

Структура на рисунке 4.32,д подобна структуре на рисунке 4.32,в.

Микроструктура на рисунке 4.32,е подобна структуре на рисунке 4.32,г, только размеры и объемная доля перлита немного увеличиваются.