2015-02-27
4658
ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1.1. Изучить влияние легирующих элементов в стали.
1.2. Изучить классификацию и маркировку легированных сталей.
1.3. Изучить зависимость между структурой и свойствами заданных легированных сталей.
ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Простые углеродистые стали далеко не всегда удовлетворяют требованиям техники. В промышленности широко применяются легированные стали, которые обладают высокими механическими или особыми физическими и химическими свойствами, приобретаемыми после соответствующей термической обработки. Легированными называются стали, в которые для получения требуемых свойств дополнительно вводятся определенные количества необходимых элементов.
Для легирования стали применяют хром, никель, марганец, кремний, вольфрам, ванадий, молибден и др.
Изучая влияние легирующих элементов на свойства стали, важно знать взаимодействие легирующего элемента с железом и углеродом, а также влияние легирующих элементов на полиморфизм железа и превращения в стали при термической обработке.
Влияние элементов на полиморфизм железа
Все элементы, которые растворяются в железе, влияют на температурный интервал существования его аллотропических модификаций, то есть сдвигают точки А 3 и А 4 по температурной шкале.
Определенные элементы повышают температуру А 4 и снижают температуру А 3, расширяя область существования γ - модификации (рис. 2.1а), другие понижают А 4 и повышают А 3, сужая область существования γ- модификации (рис.2.1 б).
Из схематических диаграмм состояния железо - легирующий элемент следует, что при содержании марганца, никеля (аустенитостабилизаторов) свыше определенного количества (c) (рис.2.1, а) γ - состояние существует как стабильное от температуры плавления до комнатной температуры. Такие сплавы на основе железа называются аустенитными. При содержании ванадия, молибдена, кремния и других элементов ферритостабилизаторов свыше определенного значения (d) устойчивым при всех температурах является α-состояние (рис.2.1, б). Такие сплавы на основе железа называются ферритными. Аустенитные и ферритные сплавы не имеют превращений в твердом состоянии при нагревании и охлаждении.
а б
Рис.2.1. Схема диаграмм состояния железо - легирующий элемент: а – элементы, расширяющие γ-область, б – элементы, расширяющие α-область
