Плазменное поверхностное упрочнение металлов
Реферат - Разное
Другие рефераты по предмету Разное
?ное состояние
Плазменное упрочнение + отпуск
(200 С)
Объемная закалка
+ отпуск (200 С)2,1
0,086
0,340,168
0,3
0,4370,47
4,01
1,12
Анализ результатов исследования [1, 10, 15. 17-22] по скоростному нагреву сталей с помощью различных источников тепла позволяет сделать вывод возможного существования обоих механизмов ? > ? превращения. При нагреве сталей с исходной перлитной структурой (скорость нагрева ??500 С\с) преобладающим механизмом аустенизации является диффузионный. Нагрев со скоростью выше 1000 С/с вызывает образование устойчивого и неустойчивого аустенита в силу действия одновременно двух различных процессов - диффузионного и бездиффузионного. При этом, та часть аустенита, которая образовалась по бездиффузионному механизму не может быть устойчивой в межкритическоминтервале температур, т.к. температура малоуглеродистого аустенита ниже равновесной. Неустойчивость аустенита в межкритическом интервале температур свидетельствует о том, что углерода в нем меньше, чем этого требуется при диффузионном механизме превращения [17], при котором углерода всегда достаточно для создания устойчивого аустенита.
С увеличением скорости нагрева количество мест для зарождения центров новой фазы быстро исчерпывается, а рост имеющихся центров (зависящий от диффузионных процессов) не обеспечивает достаточную скорость протекания ? > ? превращения, что приводит к доминированию бездиффузионного механизмааустенизации. При превышении некоторой величины скорости нагрева Vкр диффузионный механизма полностью вытесняется бездиффузионным [20]. По мнению [1,17- 20], увеличение роли бездиффузионного механизма с ростом скорости нагрева соответствует следующая особенность процесса аустенизации стали с исходной ферритно-цементитной структурой:
- в доэвтиктоидных сталях возможна ситуация, когда приV<Vкр перлит превращается в аустенит диффузионным механизмом, а свободный феррит бездиффузионным. При этом аустенит, образующийся из перлитной колонии, имеет концентрацию углерода, близкую к 0,8 %, а приращение свободного феррита приводит к образованию малоуглеродистого аустенита. Поэтому количество углерода в аустените и степень его неоднородности можно регулировать скоростью нагрева.
Скорости нагрева V ? 106 С\с, по мнению [1,15,19,20],являются предельными, так как интервал ? > ? превращений достигает температуру плавления. Бездиффузионный механизм ? > ? превращения наблюдается и в случае с исходной мартенситной структурой. При нагреве со скоростьюV ? Vкр распада мартенсита не происходит, и? > ? превращение имеет характер обратного мартенситного превращения. По мнению [1,19,20] , температура превращения зависит от состава сплава и может быть как выше, так и ниже равновесной температуры. Образовавшийся аустенит при обратном мартенситном превращение наследует от мартенсита дефектную структуру, что при последующей закалке приводит к повышению плотности дислокации и повышению твердости.
Особенности? > ? превращения легированных сталей связаны с замедлением в этих сталях диффузионных процессов, уменьшения температурного интервала ? - фазы и с понижением температуры мартенситного превращения аустенита. При нагреве легированных сталей роль бездиффузионного механизма ? > ? превращения возрастает.
Однако уменьшение температурного интервала ? фазы в условиях быстрого нагрева характеризуется большей вероятностью оплавления поверхности.
При оплавлении, карбиды, входящие в состав легированных сталей, растворяются и образовавшийся аустенит насыщается легирующими элементами, и при последующем охлаждении не претерпевает фазового превращения.
Гомогенизация
При традиционных методах упрочнения (использующих медленный нагрев) применяют изотермическую выдержку при достижении максимальной температуры закалки.
В результате такой выдержки происходит ? > ? - превращение феррита, растворение карбидов с последующим распределением углерода и легирующих элементов [17].
Образующийся аустенит имеет постоянную по всему объему концентрацию атомов. Изменяя время выдержки можно в определенных пределах управлять степенью гомогенизации аустенита. При плазменном упрочнении аустенизация стали протекает в неизотермических условиях, поэтому процессы гомогенизации ограничены незначительным промежутком времени пребывания металла в аустенитном состоянии
Отсутствие выдержки при максимальной температуре нагрева приводит к неравномерному распределению углерода и других элементов в зерне аустенита.
Для сплавов с исходной ферритно-цементитной структурой вне зависимости от механизма ? > ? - превращения, по мнению [15-22], частичное протекание процессов гомогенизации (для скоростных нагревов) является необходимым условием повышения твердости.
Согласно [17-19, 22] для диффузионного механизма образовании зародышей аустенита, общая скорость превращения зависит от диффузии углерода.
При ? > ? - превращении по бездиффузионному механизму образования аустенита(без определенного насыщения его углеродом) возможно и он при быстром охлаждении возвращается к исходной ферритно-цементитной структуре (т.е. пересынщенного твердого раствора в железе не образуется) [28].
Поэтому, при описании фазовых переходов при ?/p>