Легирующие элементы в железоуглеродистых сплавах
Вторая группа легирующих элементов — ферритообразующие — Сг, Si, Al, W, V, Mo, Ti, Sn, Sb, Be и др.— понижают точку А4 и повышают точку А" что сужает уи расширяет a-область. При определенной концентрации значения точек А3 — А4 сливаются, и в сплавах с большей концентрацией при любой температуре сохраняется структура легированного а-раствора (рис. 7.11, в). Но элементы В, Zr, Nb из-за их малой… Читать ещё >
Легирующие элементы в железоуглеродистых сплавах (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Легирующие элементы (от нем. legieren — сплавлять) — это специально вводимые в сплавы металлы или неметаллы с целью изменения их структуры и свойств. Стали и чугуны, имеющие в своем химическом составе такие элементы, называются легированными.
При растворении в железе легирующие элементы, образуя твердые растворы, легированный цементит и интермсталлиды, или самостоятельные специальные карбиды, интенсивно смещают точку А{, изменяя температуру, а? у превращения, а также количество углерода в эвтектоиде смещением точек Р, 5, Е на диаграмме, и влияют на фазовые превращения при нагреве и охлаждении.
По изменению на диаграмме Fe — Fe3C положения критических точек легирующие элементы подразделяются на две группы.
- • Первая группа легирующих элементов — аустенитообразующие — Ni, Mn, Со, Pt, С, N, Си и др.— повышает точку Аа и понижает точку Д3, что расширяет область у-твердого раствора (рис. 7.11, а). Но сплавы, имеющие концентрацию легирующего элемента (С, N, Си) больше определенного значения, вследствие их ограниченной растворимости, сужают однофазную у-область и затем ее полностью выключают, хотя двухфазные области с ее присутствием сохраняются (рис. 7.11, б).
- • Вторая группа легирующих элементов — ферритообразующие — Сг, Si, Al, W, V, Mo, Ti, Sn, Sb, Be и др.— понижают точку А4 и повышают точку А" что сужает уи расширяет a-область. При определенной концентрации значения точек А3 — А4 сливаются, и в сплавах с большей концентрацией при любой температуре сохраняется структура легированного а-раствора (рис. 7.11, в). Но элементы В, Zr, Nb из-за их малой растворимости в железе образуют двухфазные сплавы (рис. 7.11, г).
Рис. 7.11. Схема влияния легирующих элементов на полиморфизм железа:
а — элементы, неограниченно растворимые в a-железе; б — элементы, образующие с железом сплавы, в которых гомогенная область ограничивается гетерогенной областью; в — элементы, полностью замыкающие у-область и образующие гомогенную a-область; г — элементы, образующие с железом сплавы, в которых у-область ограничивается гетерогенной областью.
Влияние углерода и легирующих элементов на свойства сталей
Таблица 7.2
Характеристики сталей. | Элементы. | ||||||||
Мп. | Si. | Cr. | Ni. | w,. Mo. | <-*• CN • _TO. H о. | " Ч-Н. •—< о. | V,. >0,2%. | C. | |
Прочность. | т. | т. | t. | t. | tt. | t. | t. | tt. | t. |
Хладостойкость. | —. | i. | T. | t. | T. | t. | II. | tt. | i. |
Прокачиваем ость. | !'. | т. | t. | t. | tt. | l. | ttt. | t. | !'. |
Склонность к перегреву. | t. | II. | I. | u. | |||||
Склонность к обезуглероживанию. | IT. | Ц | T. | I. | u. | t. | |||
Склонность к графитизации. | IT. | u. | T. | i. | I. | и. | tt. | ||
Стоимость. | Г. | t. | t. | tt. | ttt. | t. | t. | tt. | —. |
Обозначения: | — повышает; ] — сильно повышает; f t Т — очень сильно повышает; | — понижает; i 1 — сильно понижает; ТI — двойственный характер влияния; — не влияет Карбидообразующие элементы (Cr, V, Ti, Nb, Та, W и др.) повышают температуру, а? у перехода. Содержание Сг до 12—13% слабо влияет на точку Ах, а при более 14% резко повышает температуру точки Ах. Наибольшее влияние оказывают сильные карбидообразователи (Ti, Nb, V, Та), резко снижающие содержание углерода в эвтектоиде. Некарбидообразующие элементы (Ni, Со, Si, Mo, W) уменьшают содержание углерода в эвтектоиде, смещая линию ES вправо. Влияние углерода и легирующих элементов на отдельные характеристики сталей приведены в табл. 7.2.