» » Нейтральная термическая обработка легированной стали
13.01.2015

Легированную сталь условно подразделяют на низколегированную (общее содержание легирующих элементов, кроме углерода, ≤2,5%); среднелегированную (2,5—10%); высоколегированную (свыше 10%). Взаимодействие легированной стали с атмосферой может приводить к окислению железа и легирующих элементов, а также к изменению содержания углерода.
Низколегированные стали с содержанием легирующих элементов не более 1,0% практически ведут себя как нелегированные. При большем содержании легирующие элементы начинают влиять на массообмен между твердой и газовой фазами.
Легирующие элементы, имеющие большее, чем железо, сродство к кислороду (табл. 3), например марганец, хром, титан, кремний, алюминий, окисляются, образуя оксидный поверхностный слой на стали. При этом возможно образование таких соединений, как Cr2O3; FeO*Cr2O3; Al2O3; SiO2; Fe2SiO4 и т. д. Это плотные соединения, через которые диффузия газов затруднена.
В хромоникелевых, хромоникельтитановых и хромомарганцевоникелевых сталях возможно образование фаз типа TiO, MnO, NiO (при высоких температурах) и фаз типа шпинелей: NiO*Cr2O3; FeO Cr2O3; MnO*Cr2O3; TiO Fe2O3; MnO*Fe2O3.
Нейтральная термическая обработка легированной стали

Нейтральная термическая обработка легированной стали

Нейтральная термическая обработка легированной стали

Пленка оксидов препятствует холодной деформации, например, при производстве ленты, проволоки, листа и т. д. и вызывает потемнение поверхности при окончательной термической обработке. Оксидная пленка, полученная на высоколегированной стали в какой-либо стадии нагрева, при дальнейших процессах нагрева трудно восстанавливается.
На рис. 26 представлены диаграммы для определения величины аС=aСл/fС в нелегированном аустените при температурах 850, 950 и 1000°C. На диаграммах в координатах аC=aСлfС в нелегированном аустените (левая ось ординат) — содержание углерода в легированном аустените [С], % (по массе) (нижняя ось абсцисс) нанесены изолинии — геометрическое место точек равных коэффициентов активности fCл. В координатах содержание легирующих элементов [Л] (правая ось ординат) — lg fCл (верхняя ось абсцисс) построены кривые — геометрическое место точек пересечения соответствующих изолиний с линиями постоянных концентраций легирующих элементов. Эти кривые характеризуют зависимость lg fCл=f[Л] для титана, ванадия, марганца, молибдена, вольфрама, никеля, алюминия, кремния. Штриховые линии на диаграмме ограничивают область существования аустенита, легированного соответствующим элементом.
Примеры пользования диаграммой. Определить величину аC для стали, содержащей 2% Cr и 0,8% С, при температуре 950° С. Из точки с ординатой 2% Cr (см. рис. 26, б) следует провести линию ab до пересечения со штриховой линией, ограничивающей область аустенита, легированного хромом, и проверить, находится ли данный сплав в области аустенита. Линию ab продолжают до пересечения с изолинией fCCr=f(Cr %) (точка c). Экстраполяцией определяют изолинию Cd, отвечающую величине lg fCCr=-0,076. По изолинии Cd находится аC=0,67, соответствующая 0,8% С в легированном аустените. Для сложнолегированного аустенита аC определяется по изолинии, соответствующей ΣlgfCл. Область существования такого аустенита следует проверять по диаграмме состояния этого сплава.
В настоящее время диаграммный способ показа равновесий широко распространен, так как очень удобен для инженерных решений. Известны диаграммы, построенные по другим методикам. Например, в работе построены диаграммы, показывающие влияние легирования на температуру точки росы (концентрацию CO2) атмосферы из эндогаза.