Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ



НА ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В СТАЛЯХ

ПРИ СВАРКЕ

Введение в сталь легирующих элементов (ЛЭ) меняет ее свойства и в значительной мере влияет на условия сварки и свойства сварного соединения. Это связано с влиянием:

– на свойства основных фаз стали (Fe–С);

– положение критических температур и концентраций;

– характер протекания процессов при нагреве и охлаждении;

– структурные превращения.

С основой стали – железом – ЛЭ дают растворы замещения. Как правило, они повышают sВ, снижают d и KCV. Исключение составляют Mn и Ni, содержание которых в определенных количествах повышает KCV стали.

Взаимодействие ЛЭ с углеродом более сложно.

С одной стороны, они способны либо непосредственно образовывать карбиды, либо заменять часть атомов железа в его карбиде (Fe3C).

С другой стороны, образуя растворы замещения и заменяя в кристаллической решетке часть атомов железа, разные ЛЭ по-разному изменяют энергетические условия взаимодействия с решеткой и кинетику полиморфных превращений. Чем выше активность химических элементов как карбидообразователей, тем больше устойчивость образовавшихся карбидов.

Введенные в сталь ЛЭ распределяются между твердым раствором и карбидами в зависимости от степени сродства элемента к углероду. По степени увеличения химического сродства элемента к углероду ЛЭ располагаются по порядку: Mn, Cr, W, Mo, V, Nb, Ti, т. е. Ti, Nb и Vдают наиболее устойчивые карбиды.

Степень химического сродства к углероду определяет распределение элементов между ферритом и карбидами (рис. 2). Это позволяет регулировать количество карбидов в стали и степень упрочнения твердого раствора.

В зависимости от строения кристаллической решетки различают две группы карбидов:

I группа – Ме3С; Ме23С6, Ме7С3, Ме6С;

II группа – MeC, Ме2С.

  Рис. 2. Распределение карбидообразующих элементов между ферритом и карбидами Карбиды I группы со сложной кристаллической решеткой при нагреве легко растворяются в аустените. Карбиды II группы, как фазы внедрения, имеющие простую кристаллическую решетку, термостойки и даже при высоких температурах могут не перейти в твердый раствор. Так, Тпл WC – 2900°С, VC – 3100 °С, а CrС – 1940 °С.

Большинство ЛЭ уменьшают растворимость углерода в аустените при всех температурах, что влияет на температуру Ас1 и содержание углерода в эвтектоиде (рис. 3, 4).



ЛЭ растворяются в железе и влияют на температурный интервал существования a– или g–железа и сдвигают по температурной шкале точки А3 и А4.

  Рис. 3. Влияние легирующих элементов на температуру Ас1   Рис. 4. Влияние легирующих элементов на содержание углерода в эвтектоиде

По влиянию на температуры А3 и А4 ЛЭ можно разделить на 2 группы. В первую группу входят Ni, Mn, С, N и др., которые понижают температуру А3, повышают температуру А4 и способствуют расширению области существования ГЦК-решетки железа (рис. 5). Такие сплавы называют аустенитными сталями.

Таким образом, аустенитом называют не только твердый раствор углерода в Feg, но и любые твердые растворы на основе Feg.

 

 

Рис. 5. Схема диаграмм состояний "железо–легирующий элемент"

 

Во вторую группу входят Cг, Mo, W, V, Si, Ti и др., которые повышают температуру А3, понижают А4 и способствуют расширению области существования Fea. Однофазные сплавы с ОЦК-решеткой, устойчивой вплоть до Тс, называются ферритными сталями.



Таким образом, ферритом называют не только твердый раствор углерода в Fea, но и любые твердые растворы на основе Fea.


Просмотров 486

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!