Легирующие элементы в стали - Характеристика и структурные методы исследования металлов

Влияние легирующих элементов на полиморфные превращения железа. Все элементы, за исключением углерода, азота, водорода, и отчасти бора, образуют с железом твердые растворы замещения. Они растворяются в железе и влияют на положение точек А3 и А4, определяющих температурную область существования б - и - железа.

К элементам первой группы относятся никель и марганец, которые понижают температуру точки А3 и повышают температуру точки А4. В результате этого по диаграмме состояния железо-- легирующий элемент наблюдается расширение области - фазы и сужение области существования б-фазы (рис. 91, а). Как видно из рис. 91, а, под влиянием легирующих элементов температурная точка А4 повышается до линии солидус, а температурная точка А3 при повышенной концентрации легирующего элемента снижается до нормальной температуры. Следовательно, сплавы, имеющие концентрацию легирующего элемента больше указанной на рис. 91, а (точка х), не испытывают фазовых превращений б и при всех температурах представляют собой твердый раствор легирующего элемента в - железе. Такие сплавы называют аустенитными.

Сплавы, частично претерпевающие превращение называют полуаустенитными.

Элементы второй группы (Cr, Mo, W, V, Al, Si и др.) понижают температуру критической точки А4 и повышают температуру точки A3. Это приводит к тому, что при определенной концентрации легирующих элементов (см. точку у на рис. 91, б) критические точки А1 и А3, а точнее их интервалы, сливаются, и область - фазы полностью замыкается. При содержании легирующего элемента большем, чем указано на рис. 91, б (точка у), сплавы при всех температурах состоят из твердого раствора легирующего элемента в a-железе. Такие сплавы называют ферритными, а сплавы, имеющие лишь частичное превращение, -- полуферритными.

Легирующие элементы оказывают большое влияние на точку A1, соответствующую температуре перехода перлита в аустенит. Никель и марганец снижают температуру A1, a Ti, Mo, Si, W и другие элементы повышают температуру А1.

Легирующие элементы уменьшают эвтектоидную концентрацию углерода и предельную растворимость углерода в аустените, сдвигая точки S и Е на диаграмме состояния Fe--С влево.

При низком содержании углерода и высоком содержании хрома образуются ферритные стали, не претерпевающие полиморфного превращения.

Похожие статьи




Легирующие элементы в стали - Характеристика и структурные методы исследования металлов

Предыдущая | Следующая