Структурные классы легированных сталей - Характеристика и структурные методы исследования металлов

Легированные стали по структуре в условиях равновесия можно разделить на следующие классы (рис. 97): доэвтектоидные стали, содержащие в структуре эвтектоид и избыточный легированный феррит (рис. 98, а), эвтектоидиые и заэвтектоидные стали. Последние содержат в структуре эвтектоид и избыточные (вторичные) карбиды типа М3С (рис. 98, б), выделяющиеся при охлаждении из аустенита. Доэвтектоидные, эвтектоидные и заэвтектоидные легированные стали независимо от структуры (дисперсности) эвтектоида или квазиэвтектоида обычно объединяют в один класс -- перлитные стали. Ледебуритные (карбидные) стали имеют в структуре в литом состоянии эвтектику типа ледебурита (рис. 98, ж). В результате ковки эвтектические карбиды принимают форму обособленных глобулей (рис. 98, е). Количество карбидов в этих сталях достигает 30--35 %. Ледебуритные стали по структуре следовало бы рассматривать как белые чугуны. Но, так как они содержат сравнительно небольшое количество углерода (<2 %) и могут подвергаться пластической деформации (ковке), их относят к сталям. Как указывалось выше, под влиянием легирующих элементов точки S и Е диаграммы состояния Fe--Fe3C перемещаются влево, поэтому граница между доэвтектоидными, заэвтектоидными и ледебуритными сталями сдвинута в область других содержаний углерода, чем в системе Fe--Fe3C.

Так, при содержании в стали 5 % Сг (см. рис. 97) концентрация углерода в эвтектоиде (точка S) снижается до 0,5 %, а предельная растворимость углерода в аустените (точка Е) -- до 1,3 %. При 10 % Сг точка S соответствует 0,25--0,3 % С, точка Е -- 1 % С.

При низком содержании углерода и большом количестве легирующего элемента, ограничивающего область существования аустенита (Сr, Мо, W, V, Si, Аl и др.), образуется сталь, относящаяся к ферритному классу (см. рис. 98, в). Структура такой стали при всех температурах состоит из легированного феррита, чаще с некоторым количеством карбидов.

При высоком содержании в стали легирующего элемента, расширяющего область г-фазы (Mn, Ni), при нормальной температуре можно получить чисто аустенитную структуру (см. рис. 98, г). Этот класс сталей, не испытывающий б превращения, называют аустенитным.

При повышенном содержании легирующих элементов возникают также полуферритные и полуаустенитные стали (рис. 98, д). В этих сталях б превращение протекает только частично, и их структура состоит из аустенита и феррита.

Таким образом, основываясь на фазовом равновесий, леги-рованную сталь подразделяют на классы: перлитный, аустенитный, ферритный, полуаустенитный полуферритный, и ледебуритный.

Исходя из структуры, получаемой после охлаждения небольших образцов с 900 °С на воздухе, различают следующие классы сталей: перлитный, бейнитный, мартенситный, ферритный, аустенитный и карбидный (ледебуритный). Стали перлитного и бейнитного классов содержат сравнительно небольшое количество легирующих элементов, мартенситные -- больше, а ферритные, аустенитные и карбидные -- большое количество легирующих элементов. Кроме того, могут быть смешанные классы: ферритно-мартенситный, аустенитно-ферритный, аустенитно-мартенситный.

Похожие статьи




Структурные классы легированных сталей - Характеристика и структурные методы исследования металлов

Предыдущая | Следующая