Kölcsönhatása ötvözőelemek és a szén és nitrogén acél
Az acélhoz hozzáadott ötvöző elemek szilárd oldatokat képeznek, vagy kémiai vegyületek a vassal és egymással. A legtöbb esetben, a acélok fontos szerepe van LE kölcsönhatás szén és nitrogén. Az a képesség, a PE kialakulásához-karbidok vagy nitridek acél, ahol az alapja a vas, határozza meg azok affinitása C és N. Ha a LE affinitással C és N több, mint a vas, a karbid képződik alapján PE, nem cementit.
Mivel a kialakulását karbidok és nitridek az acél azonos jellegűek és a szén gyakrabban használják, ha a dopping, mint a nitrogén, általában úgy minták karbid.
Valamennyi ötvözőelem lehet két csoportra oszthatók: karbid alakítás és nem képező karbidok az acél.
Karbidok és nitridek végrehajtási fázisok, amelyek között képződött átmeneti fémek, illetve D, szén és nitrogén. Activity karbidképző elemeket, és a nagyobb a stabilitása a karbid fázisok magasabb, a kevésbé az elektron d befejeződött héj az adott fém. Ábra. 77 ábra egy töredéke a táblázat Mendeleev, ahol a keményfém és nitrid elemek.
Co és Ni. ábrán látható. 77 nem karbidok és nitridek az acél, hiszen egy kifinomult elektronikus szerkezet, mint a vas.
Ábra. 77. Structures d-átmenetifémek, karbidok és nitridek alakult az acél
Egyes karbidok ötvözőelemek lehet oldott vas. Például, a karbidok Cr3 c Mn3 C és a vas feloldjuk végtelenségig. Karbidok CR7 C3 és Mn23 C6 formában korlátozva szilárd oldatok vassal.
A kötés erőssége közötti fém-és nemfémes atomok a karbidok és nitridek jellemzi hő-TION oktatás 298 K. kJ / (g-atom), és a szabad energia az oktatás-TION fázisok (298 K. kJ / (g-atom). hőmérséklete az olvadási-CIÓ és szerkezetileg érzéketlen rugalmas tulajdonságai MI. A legmagasabb értékeket ezen tulajdonságok karbidok és nitridek elemek IV és V csoportok., mint a szám a csoport tulajdonságainak irányában változtassuk csökkenő kötés erőssége tartalmaznak a karbid vagy nitrid, és azt mondják, hogy van ereje vagy stabilitásának karbidok és nitridek.
Következésképpen, az átmeneti fémek a saját affinitása a szén és nitrogén, szilárdság és tartósság karbidok és a nit-Reed, azok ellenállnak a szétesésnek lehet elhelyezni az alábbi csökkenő sorozat: Hf, Zr, Ti, Ta, Nb, V, Mo, Cr, Mn, Fe.
Ebben acélok e-karbid tartalmazhat 30-50% Cr. t. e. a képletű belül kell lennie FE4 Cr3 Fe2 Sr 5 C3 és C3. Jellemzően az ilyen kijelölt karbid (Kr. Fe) 7 C 3 vagy ME7 C3.
SR23 C6-karbid képződik a nagy krómozott-ködös acélok magas tartalma króm (5 felett - 8%). Van egy komplex c. . A rács elemi cella, amely tartalmaz 116 atomok, beleértve a fém és a szénatom 92 - 24. acélok keményfém C6 SR23 nem található tiszta formában, egy része a króm atomok a szubsztituált karbid képző elemeket tartalmazó készítmény az acél (Fe, Mo , W).
Vas széles körben helyettesíti a króm-karbid, de mivel a méret a vas-atom többször kisebb, mint az intézkedés-króm atomok, egy bizonyos ponton (helyettesítése után,
30% Cr), ezek a csomópontok válnak slishom-com "tágas", és a rács szükséges stabilitást-mo jelenléte nagy atomok W (vagy Mo). Az atomok W (Mo) is foglalnak bizonyos pozíciókat a rács karbo-C6 Me23 igen, így a maximális száma az elemi-elemi cella 8 92 fématomok. Hosszú-nyakú növekvő koncentrációkban acél volfrám és molibdén a megjelent fázisban túl ezt a határt vezet egy átmeneti C6 Me23 Þ ME6 C-karbid, hogy a következő, amely képes befogadni egy nagyobb mennyiségű W és Mo.
Ez a keményfém képződik csak a komplex adalékolás, így komplex-karbid. Előnye más karbidok alapján Mo. W és egyéb tűzálló elemek az, hogy van egy alacsonyabb disszociációs hőmérséklete, amely lehetővé teszi átadása Mo és W melegítés során a fojtja a szilárd oldat (ausztenit).
Azonban, a metastabil karbid és magas hőmérsékleteken és hosszú idejű expozíció átalakul stabil karbidok vagy Mec típus Me2 S. Emiatt, magasan ötvözött acél, amely nagy mennyiségű Cr, W, Mo és V ne legyenek kitéve, egészen a lágyulási lágyítás melegítés és hosszú idejű expozíció hőmérsékleten 1100. 1200 C. hirtelen lehűtés Ez a hőmérsékleti kitettség időtartama szigorúan szabályozott.
A 5.2. A hatása ötvözőelemek a C-alakú görbék.
A hatása az ötvöző elemek a kritikus pontokat és acél tulajdonságainak
Ötvözőelemek jelentősen befolyásolja a kritikus hőmérséklet pozíció-nek pontot acélok. Különösen akkor gyors váltás a lényeg az AC1. Ez a hatás ötvöző elemek két tényező következtében.
Mint ismeretes, a kritikus hőmérséklet az Ac1 transzformációs felel perlit eutektoid keverék uglero kianit-acél + Fe3 C a ausztenites fázis átmenet által a®g, disszociációs karbid és szén feloldjuk a G - zhe Leze. Egyrészt, az ötvöző elemek változtatni hőmérséklet - prevrascheniya ferritmágnes alkotó eutektoid (perlit), és, másrészt, a hatás a disszociációs hőmérséklete eutektoid karbidok és a szén-oldó elemekkel és ötvöző-ING g-vas. Jellemzően, a karbidképző elemek növelik a disszociációs hőmérséklete karbidok, és, ha azok is növelik -prevrascheniya hőmérsékleten, majd a befolyása őket-pont Ac1 érinti különösen erős (ábra. 78).
Nekarbidoobrazuyuschie elemek feloldunk tsemen-Tite, valamivel alacsonyabb disszociációs hőmérséklete a bid-ct. Ez a nikkel-mangán csökkenti pn-átmenet hőmérsékletének, és ennek következtében, de csökkenti a Ac1 pontot. Ő alakú hatását króm Ac1 pontot. Ez akár 12-13% -os növekedés viszonylag kevés ponton AC1, míg tartalmú-SRI annak több mint 14% -a van egy éles emelése-SÁGI AC1. Ezt a hatást az a tény magyarázza, hogy a CO-gazdaság króm 12-13%, ez csökkenti a hőmérsékletet - átmenet, és a megfigyelt alatt ilyen króm-tartalomban Vyshen Ac1 pont miatt erősebb hatása disszociációs eutektoid karbidok ezen a hőmérsékleten. Törvényei befolyásolják az elemek a kritikus pont-ki lényegében megtartotta az acél, amely egy vagy több ötvöző eleme ideiglenesen.
A legtöbb ötvözőelemek csökkenti oldhatósági határa szén - vas, és így, CME-schaet E pont a diagramon a Fe -Fe3 C alacsonyabb szén-koncentrációk.
Ábra. 79. módosítása eutektoid széntartalma eutektikus és ötvözött
Ötvözőelemek elmozdulnak nem csak a kritikus pont a egyensúlyi rendszerek, hanem megváltoztathatja a kinetikáját a bomlása ausztenit. Bomlási kinetikáját ausztenit meghatározott hasadó acél hőkezelés során viselkedését. A hatás az ötvöző elemek a kinetikai ausztenit nagyon nagy.
Elemek, amelyek csak oldható ferrit vagy cementit képződése nélkül speciális karbidok csak mennyiségi hatása a konverziós folyamat (változó időtartama az inkubációs időszak). Vagy gyorsítsa fel átalakulás (az ilyen elemek közé csak a kobalt), vagy lelassítják (legtöbb eleme, beleértve a mangán, nikkel, réz, stb).
Ábra. 80. diagramok izoterm ausztenit: doevtektoidnoy (a), eutektoid (b) és hypereutectoid (c) Szén-Steel
Carbide alkotó elemek nemcsak hozzájárul audio kimenet kormányzati hanem minőségi változást a kinetikai égbolt izotermikus átalakulás. Így, ötvöző elemek alkotják oldható a ausztenit a karbidok különböző hőmérsékleteken különböző hatást gyakorolnak a ausztenit bomlási sebesség 700 - 500 ° C (képződése perlit) - lassú konverzió, és 500 - 400 ° C - nagyon jelentősen lelassítja átalakítása; 400 - 300 ° C (körülbelül-transzformáltja bainit) - gyorsítja a konverzió alacsony koncentrációkban, és lassú nagy.
Így acélok ötvözött karbidképző elemek (króm, molibdén, volfrám), két maximumok figyelhetők meg a bomlási sebesség izoterm ausztenit alkalommal hasadási-CIÓ területe nagy ellenállás NE-re-lehűtjük ausztenit. Az izotermikus bomlása ausztenit két transzformációk Express intervallum - így a lemez kristályszemcsék (perlit transzformáció) és átalakítása tű alakú krisztallitok (bainites átalakulás).
Ötvözőelemek karbid diagram feltételezi másfajta (ábra. 81). Változások okait táblázatos formában vannak részletesen tanulmányozta a fegyelem, a „The Theory of a hőkezelés.” Felhívják a figyelmet arra a tényre, hogy a helyzet az bénitbői terület függ a szén-dioxid-tartalom és a karbid-LE-Obra-zovatelya.
Ábra. 81. reakcióvázlatok diagramok izoterm bomlása ausztenit adalékolt karbidképző elemek: egy - lágyacél; b - High Carbon Steel