ผลกระทบของการสร้างออสเทนไทต์ต่อคุณสมบัติของเหล็ก

I. ขนาดเมล็ดของ austenite: ปัจจัยสําคัญในการกําหนด "ความสมดุลความแข็งแรงและความแข็งแรง" ของเหล็ก

1ผลต่อความแข็งแรงและความแข็งแรง

• ออสเทนไทต์เมล็ดละเอียด: รูปแบบผ่านความหนาแน่นสูงของนิวเคลีย (ตัวอย่างเช่น, ผ่านการผสมผสานกลมหรือการทําความร้อนในอุณหภูมิต่ํา)มาร์เทนไซต์ขีดขนาบละเอียด(หรือเพอร์ลิตละเอียดในเหล็กคาร์บอนต่ํา) หลังจากการดับจํานวนมากของขอบเมล็ดในมาร์เทนไซต์ละเอียดอย่างมีประสิทธิภาพขัดขวางการเคลื่อนไหว dislocation (ขอบเมล็ดทําหน้าที่ "อุปสรรค" ให้ dislocations), ส่งผลให้มีการเพิ่มขึ้นอย่างมากของเหล็กความแข็งแรงในการดึง ความแข็งแรงในการผลิต และความแข็งแรง.
  ตัวอย่าง: สําหรับสแตนเลส 45# (สแตนเลสคาร์บอนขนาดกลาง) ที่ได้รับการ "ทําความร้อนที่ 850 °C (50 °C มากกว่า Ac3) + การลดน้ํา" เมล็ด austenite ดี (ประมาณเกรด 10)และมาร์เทนไซต์ที่ถูกล้างก็ดีเหมือนกัน, ส่งผลให้มีความแข็งแรงของ HRC 55 หนา 58 หากทําความร้อน 1000 °C (การร้อนเกิน) เมล็ด austenite กลายเป็นหยาบ (ประมาณเกรด 3 หนา 4)และความแข็งจะลดลงถึง HRC 50 ราคา 53.
• ออสเทนไทต์ที่มีเมล็ดหยาบ: อุณหภูมิการทําความร้อนที่สูงเกินไปหรือเวลาการเก็บยาวนานทําให้เมล็ดหยาบมาร์เทนไซต์แผ่นใหญ่หลังการชําระความแข็งแรงและความแข็งแรง"โครงสร้างจุลที่ร้อนเกิน" (e).ตัวอย่างเช่น โครงสร้าง Widmanstätten) อาจเกิดการเสื่อมเสื่อมลงมากขึ้น

2. ผลต่อความแข็งแรงและความยืดหยุ่น

• ออสเทนไทต์เมล็ดละเอียด: ผลิตภัณฑ์การแปลงระยะหลัง (มาร์เทนไซต์ละเอียด, ซอร์บิตละเอียด) มีขอบเมล็ดที่กระจายความเข้มข้นการกระจายกระจายของกระแทกต้องเลี่ยงขอบเขตของเมล็ดพันธุ์มากขึ้น (เส้นทางที่ยาวกว่า)โดยปรับปรุงให้ดีขึ้นความแข็งแรงจากการกระแทก (αk) ความแข็งแรงในการแตก (KIC) และความยืดหยุ่น (การยืดหยุ่น, การลดพื้นที่).
  ตัวอย่าง: สําหรับสแตนเลสที่ชํารุดและกระชับ (เช่น 40Cr) ที่ใช้ในเครื่องจักรก่อสร้าง หากเมล็ด austenite ถูกปรับปรุงเป็นเกรด 8 หรือละเอียดกว่าความแข็งแรงต่อการกระแทกหลังจากการดับและความร้อนที่สูง (500~600°C) สามารถเกิน 80 J/cm2หากเมล็ดเมล็ดหยาบจนถึงเกรด 5 หรือหยาบกว่านั้น ความแข็งแรงจากการกระแทกอาจลดลงต่ํากว่า 40 J/cm2 เพิ่มความเสี่ยงของการหักหยาบในอุณหภูมิต่ํา
• ออสเทนไทต์ที่มีเมล็ดหยาบ: ช่องแตกระหว่างเมล็ดหินจะเกิดง่ายในมาร์เทนไซต์ที่หยาบ และความต้านทานต่อการแพร่กระจายของช่องแตกต่ําต่ํากว่า -20°C), "ความแตกที่ไม่แน่น" (ความแตกที่แตกง่าย) อาจเกิดขึ้น ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการล้มเหลวของส่วนประกอบเครื่องจักรกล

II. ความเหมือนกันของออสเทนไท: ผลต่อความมั่นคงและความเครียดภายในของสแตนเลส

1. ผลต่อความแข็งแรงและความแข็งแรง

• ออสเตนไทม์แบบเดียวกัน: คาร์บอนและธาตุสกัดสกัดสกัดสกัดสกัดสกัดสกัดสกัดสกัดสกัดสกัดสกัดสกัดภูมิภาคทั้งหมดสร้างมาร์เทนไซต์ (หรือโครงสร้างเล็ก ๆ ของการแปลงเฟสอื่น ๆ)ส่งผลให้การกระจายความแข็งแบบเรียบร้อย(ตัวอย่างเช่น ความแตกต่างความแข็ง ≤ 2 HRC ระหว่างส่วนต่าง ๆ ขององค์ประกอบเดียวกัน) และการเปลี่ยนแปลงความแข็งอย่างน้อยวิธีนี้ทําให้การกระจายความเครียดในองค์ประกอบเป็นเรียบร้อย และหลีกเลี่ยงความเข้มข้นในท้องถิ่น.
  ตัวอย่าง: เหล็กบรรทุก (GCr15) ต้องถูกทําความร้อนถึง 850 ̊C กับเวลาในการเก็บรักษาที่เพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าการกระจายกระจายคาร์บอนใน austenite ได้อย่างเท่าเทียมกัน หลังการดับ ความแข็งของพื้นผิวจะเท่าเทียมกัน (HRC 60 ̊62)ที่รับประกันการสวมใส่แบบเรียบร้อยระหว่างการทํางานของหมุน และขยายอายุการใช้งาน.
• ออสเทนไตต์ที่ไม่เหมือนกัน: การทําความร้อนที่ไม่เพียงพอ (อุณหภูมิต่ํา, เวลาสั้น) หรือโครงสร้างจุลเริ่มต้นที่หยาบคาย ส่งผลให้การกระจายแพร่ของคาร์บอนใน austenite ไม่สมบูรณ์แบบ ส่งผลให้เกิด "ภูมิภาคที่อุดมไปด้วยคาร์บอน" (เช่นใกล้ซีเมนติทเดิม) และ "ภูมิภาคที่ขาดคาร์บอน" (eในช่วงการดับต่อมา:
  • ภูมิภาคที่อุดมไปด้วยคาร์บอน: สร้างมาร์เทนไซต์ที่มีคาร์บอนสูง มีความแข็งแรงสูงมาก แต่ความแข็งแรงต่ํา
  • ภูมิภาคที่ขาดคาร์บอน: สร้างมาร์เทนไซต์หรือเฟอริทที่มีคาร์บอนต่ํา ซึ่งมีความแข็งแรงและความแข็งแรงต่ํา
    ในที่สุดนี้ทําให้ความแข็งแรงและความแข็งแรงของเหล็กไม่เท่าเทียมกันอย่างมาก ส่วนประกอบมีแนวโน้มที่จะเสียก่อนในภูมิภาคความแข็งแรงต่ําหรือการสร้างรอยแตกในภูมิภาคความแข็งแรงสูง

2ผลต่อความเครียดภายใน

• การบิดรูปส่วนประกอบ (เช่น การบิด, การบิด) และความแม่นยําของมิติที่ลดลง
• กรณีที่รุนแรง: "รอยแตกที่ระบาย" (ตัวอย่างเช่นรอยแตกด้านยาวจะเกิดง่ายในเหล็กเครื่องมือที่มีการทําความร้อนไม่เท่าเทียมกัน) ส่งผลโดยตรงให้มีส่วนประกอบถูกทําลาย

III. คาร์บอนและธาตุผสมในออสเทนไท: การกําหนด "สัดส่วนความแข็ง-ความแข็ง" ของเหล็ก

1.ผลกระทบของสารคารคาร์บอน (ปัจจัยหลักที่สุด)

• ออสเทนไทต์ที่มีคาร์บอนสูง(ตัวอย่างเช่น เหล็กคาร์บอนสูงที่มี C > 0.6%)มาร์เทนไซต์ที่มีคาร์บอนสูงหลังการดับ (ความอิ่มอิ่มสูงของคาร์บอน, การบิดเบือนตัวกระจกที่รุนแรง) มีความแข็งแรงสูงสุด (HRC 60 ละ 65) และความทนทานต่อการสวมใส่ที่ดี แต่ความแข็งแรงที่ต่ํา (ความแข็งแรงต่อการกระแทก < 20 J / cm2).มันเหมาะสําหรับฉากที่ต้องการความแข็งแรงสูงและแรงกระแทกต่ํา (eอุปกรณ์ตัด, ตัด, หมุน
  ตัวอย่าง: เหล็ก T10 (C = 1.0%) ได้รับการ austenitized (780 ~ 800 ° C) และดับ, การบรรลุความแข็งของ HRC 62 ~ 64, ทําให้มันเหมาะสําหรับการผลิตใบเลื่อยมือ.
• ออสเทนไทต์คาร์บอนกลาง(ตัวอย่างเช่น เหล็กคาร์บอนกลางที่มี C = 0.25%มาร์เทนไซต์คาร์บอนกลางหลังการชําระความร้อน (เช่น การชําระความร้อนสูงที่ 500~600°C) มันเปลี่ยนเป็น "ซอร์บิต" ซึ่งสมดุลความแข็งแรงสูง (σb = 800~1200 MPa) และความแข็งแรงที่ดี (αk = 40~80 J/cm2)นี่คือสภาพปกติของเหล็กโครงสร้าง (eเช่น ชาฟต์ เกียร์)
  ตัวอย่าง: เหล็ก 45# ผ่านการหมักและหมัก (การหมักที่ 840 °C + การหมัก + การหมักที่ 550 °C) และได้รับความแข็งแรงประมาณ 900 MPa และความแข็งแรงจากการกระแทกประมาณ 60 J / cm2,ทําให้มันเหมาะสําหรับการผลิตเครื่องมือเครื่องจักร spindles
• ออสเทนไทต์ที่มีคาร์บอนต่ํา(ตัวอย่างเช่น เหล็กคาร์บอนต่ําที่มี C < 0.25%) เปลี่ยนแปลงเป็น ** มาร์เทนไซต์คาร์บอนต่ํา** หลังจากดับมีความแข็งแรงต่ํา (HRC 30?? 40) แต่มีความแข็งแรงที่ดี (αk > 100 J/cm2) และความยืดหยุ่นที่ดี (ความยืดหยุ่น > 15%)มันเหมาะสําหรับฉากที่ต้องการความแข็งแรงและความทนทานต่อแรงกระแทกสูง (เช่นแขนเครื่องจักรก่อสร้าง, กรอบรถยนต์)
  ตัวอย่าง: สแตนเลส Q355 (C ≈ 0.18%) ถูกดับหลังจากออสเทนไทซ์ที่อุณหภูมิต่ํา (880 ~ 920 °C) เพื่อได้รับมาร์เทนไซต์ที่มีคาร์บอนต่ําทําให้มันเหมาะสําหรับการผลิตองค์ประกอบโครงสร้างที่ได้รับแรงกระแทก.

2. อิทธิพลของธาตุสับสน

• ธาตุปรับปรุงเมล็ด (Ti, Nb, V): รูปแบบคาร์บิดละเอียด (เช่น TiC, NbC) ที่ป้องกันการเติบโตของเมล็ด austenite ส่งผลให้มีเมล็ด austenite. หลังจากการชําระความแข็งแรงและความแข็งแรงของเหล็ก (เช่นเหล็กความแข็งแรงสูง Q690, ซึ่งเพิ่ม Nb เพื่อปรับปรุงเมล็ดพันธุ์, การบรรลุความแข็งแรงมากกว่า 690 MPa โดยยังคงความแข็งแรงที่ดี).
• ธาตุเพิ่มความแข็งแรง (Ni): Ni ลดอุณหภูมิการแปลงมาร์เทนไซต์ (จุดMs) ลดความเปราะบางของมาร์เทนไซต์และปรับปรุงโครงสร้างเล็กของมาร์เทนไซต์ อนุญาตให้เหล็กคาร์บอนสูงรักษาความแข็งแรงสูงเช่น สแตนเลส Cr12MoV ที่มี Ni เพิ่มขึ้น ซึ่งความแข็งแรงในการกระแทกเพิ่มขึ้นมากกว่า 30%
• องค์ประกอบเพิ่มความทนทานต่อการสวม (Cr, Mo): Cr และ Mo สร้างคาร์ไบด์ทนการสวม (เช่น Cr7C3, Mo2C) คาร์ไบด์เหล่านี้ละลายบางส่วนระหว่างการ austenitization และตกเป็นฝุ่นหลังจากการดับและการปรับปรุงการปรับปรุงความทนทานต่อการสกัดเหล็กยกตัวอย่างเช่น สแตนเลสทนทานการสกัด NM450 ที่เพิ่ม Cr และ Mo ลดการสูญเสียการสกัด 50% เมื่อเทียบกับสแตนเลสธรรมดา)

IV. ความมั่นคงของออสเตนไท: มีอิทธิพลต่อความมั่นคงของมิติของเหล็กและความสามารถในการปรับปรุงกระบวนการรักษาความร้อน

1. ผลต่อความมั่นคงของมิติ

• ออสเทนไทต์ที่มั่นคงสูง: มีแนวโน้มที่จะเกิดออสเทนไทต์ที่ยังคงอยู่(austenite ไม่แปลงเป็น martensite) ระหว่างการเย็น ออสเตนไทที่ยังคงจะเปลี่ยนเป็น martensite ในอุณหภูมิห้องช้า ๆ (พร้อมกับการขยายปริมาณ)ส่งผลให้เกิด "การปรับปรุงความชรา" ของส่วนประกอบและการลดความแม่นยําของมิติเช่น เครื่องเจาะเจาะแม่น หรือเครื่องวัดที่มีออสเตนไทต์ที่ยังคงอยู่มากเกินไปอาจมีปริมาณเพิ่มขึ้น 0.1% ~ 0.3% หลังจากใช้งานหลายเดือน)
  การแก้ไข: ส่งเสริมการแปลงออสเทนไทต์ที่ยังคงเป็นมาร์เทนไทต์ โดยการ "การรักษาแบบหอม" (- 80 °C ถึง -196 °C)หรือทําให้ออสเตนไททที่ยังคงคงคงคงด้วยการ "ทําความเข้มแข็งในอุณหภูมิต่ํา" (150~200°C) เพื่อลดความบิดเบือนต่อมาให้น้อยที่สุด.
• ออสเทนไทต์ความมั่นคงต่ํา: เปลี่ยนแปลงได้ง่ายเป็นมาร์เทนไซต์โดยสิ้นเชิงระหว่างการเย็น, ด้วยสัดส่วนออสเตนไทต์ที่ยังคงอยู่ต่ํา (< 5%) ส่วนประกอบมีความมั่นคงในมิติที่ดี, ทําให้มันเหมาะสําหรับชิ้นส่วนความแม่นยํา (เช่น,หมุนยนต์, เกียร์)

2. ผลต่อการปรับปรุงกระบวนการบําบัดความร้อน

• ออสเทนไทต์ที่มั่นคงสูง(เช่นเหล็กสแตนเลส): กุ้ง C หมุนไปทางขวา, ลดอัตราการเย็นที่สําคัญ. การเย็นน้ํามัน (แทนการเย็นน้ํา) สามารถใช้เพื่อบรรลุความแข็งในการดับลดความบิดเบือนและการแตกที่เกิดจากความเครียดในการเย็น (eยกตัวอย่างเช่น เหล็ก 40Cr สามารถบรรลุ HRC 5055 ผ่านการด