Две характерные особенности отличают мартенситное превращение от других фазовых превращений: бездиффузионность [состав фаз – исходной (аустенита) и конечной (мартенсита), одинаков; при превращении происходит лишь перестройка решётки];
Характерной особенностью мартенсита является его высокая прочность и твердость. Твердость мартенсита возрастает с увеличением в нем содержания углерода. В стали с содержанием 0, 6-0, 7% С твердость мартенсита HRC 65. Это в 6 раз больше твердости феррита.
Что такое мартенситное превращение в сталях?
Мартенситное превращение протекает при быстром охлаждении углеродистой стали с температуры выше А1 (рис. 1), например в воде, при этом подавляется диффузионный распад аустенита на смесь двух фаз (феррита и цементита). Концентрация углерода в мартенсите такая же, как и в исходном аустените.
Данный процесс протекает в стали при высоких скоростях охлаждения
Мартенситное превращение. Данный процесс протекает в стали при высоких скоростях охлаждения. Оно должно быть непрерывным в течение всей процедуры.
Мартенситное превращение в стали основано на полиморфном превращении двух аллотропических модификациях железа (альфа-железа Fea и гамма-железа Feg).
Что называют Мартенситом?
Мартенсит — основная структурная составляющая закалённой стали; представляет собой упорядоченный пересыщенный твёрдый раствор углерода в α-железе такой же концентрации, как у исходного аустенита. С превращением мартенсита при нагреве и охлаждении связан эффект памяти металлов и сплавов.
Что такое мартенсит Материаловедение?
Мартенсит – основная структурная составляющая закалённой стали; представляет собой перенасыщенный твёрдый раствор углерода в α-железе такой же концентрации, как и у исходного аустенита. Мартенситной структуре соответствует наиболее высокая твёрдость стали.
Что такое закалка в материаловедении?
Закалка стали – процесс термообработки, в результате которого сталь нагревается до критической температуры и быстро охлаждается. Цель такой обработки – повышение твердости и прочности детали с уменьшением ее пластичности.
Как получить Бейнит?
Нижний бейнит образуется при температурах, близких к температуре начала мартенситного превращения (350—200 °С). Верхний или перистый бейнит (верхний перистый троостит) образуется при более высоких температурах, вблизи границы с областью перлитного превращения (500—350 °С).
Бескарбидный бейнит можно получить в результате непрерывного охлаждения и изотермической выдержки при добавлении в сталь элементов, которые позволяют исключить карбидо-образование.
Среди таких элементов выделяют кремний и алюминий. Последнее десятилетие перспективным направлением является Q&P-обработка, в результате которой происходит образование бейнито-мартенситной структуры с различным содержанием той или иной составляющей.
Что такое закалка на Бейнит?
изотермическая закалка на бейнит — Термообработка сталей, при которой сплав нагретый до температуры аустенитизации охлаждают с достаточно высокой скоростью, чтобы избежать образования феррита и перлита, и затем выдерживают при температуре несколько выше Ms — начала… …
Изотермической (бейнитной) называется закалка стали с охлаждением в среде с температурой выше начала мартенситного превращения Мн, изотермической выдержкой до полного или неполного превращения аустенита и последующим охлаждением с целью получения тонкопластинчатой структуры бейнита или бейнита с мартенситом.
Какой характер имеет Бейнитное превращение?
Определяющей особенностью бейнитного превращения является то, что оно протекает в интервале температур, когда практически отсутствует диффузия (самодиффузия) железа, но интенсивно протекает диффузия углерода.
Бейнитное превращение имеет черты перлитного и мартенситного превращения (поэтому бейнитное превращение не следует относить к основным видам). Определяющей особенностью бейнитного превращения является то, что оно протекает в интервале температур, когда практически отсутствует диффузия (самодиффузия) железа, но интенсивно протекает диффузия углерода.
Что такое остаточный аустенит?
Аустенит остаточный — это термодинамически неустойчивый аустенит, существующий в качестве структурной составляющей в мартенситной или бейнитной структуре. То есть это нераспавшийся в процессе термической обработки аустенит, существующий в легированной стали при комнатной температуре.
Аустенит, оставшийся в структуре после закалки высокоуглеродистых сталей
Аустенит остаточный – аустенит, оставшийся в структуре после закалки высокоуглеродистых сталей.
Вакансия – дефект кристаллического строения, представляющий собой отсутствие атома или иона в узле кристаллической решетки.
Что происходит при закалке стали?
Закалка стали — это процесс, при котором происходит нагрев металла до температур изменения его кристаллической решетки с последующим её резким охлаждением. В результате прохождения сплавом процесса закалки он приобретает свойства мартенсита и становятся тверже.
Закалка – нагрев стали выше температуры фазовых превращений с последующим охлаждением по определённому режиму для получения нужной структуры и повышения твердости и прочности.
Процесс закалки стали заключается в ее нагреве до определенной температуры (на 30…50° выше линии GSK по диаграмме Fе -Fе3С), выдержке и последующем быстром охлаждении в воде, масле, расплавленных солях или других средах.
Что делает закалка?
Закалка стали – термическая обработка, включающая в себя нагрев, выдержку и охлаждение. Процесс направлен на улучшение механических характеристик стали, металлов и сплавов. Закалка – вид термической обработки, состоящий из основных операций – нагрева до определенной температуры, выдержки, быстрого охлаждения.
Закалка-один из видов термической обработки, предотвращающий возникновение нежелательных низкотемпературных процессов, таких как фазовые превращения. Он делает это за счет уменьшения промежутка времени, в течение которого эти нежелательные реакции являются как термодинамически благоприятными, так и кинетически доступными; например, закалка может уменьшить размер кристаллических зерен как металлических, так и пластмассовых материалов, увеличивая их твердость.
Для чего проводится закалка?
Суть ее состоит в разогреве металла так, чтобы его температура достигла критическую отметку, при которой происходит изменения кристаллического строения либо начинает протекать процесс растворения фазы в матрице, сформировавшейся при низких температурных показателях детали.
Закалка – нагрев стали выше температуры фазовых превращений с последующим охлаждением по определённому режиму для получения нужной структуры и повышения твердости и прочности.
Процесс закалки стали заключается в ее нагреве до определенной температуры (на 30…50° выше линии GSK по диаграмме Fе -Fе3С), выдержке и последующем быстром охлаждении в воде, масле, расплавленных солях или других средах.
Что такое аустенит Материаловедение?
Аустенит (англ. “austenite”) – [от имени английского металлурга У. Робертса-Остена (W. Roberts-Austen; 1843-1902)] – это структурная составляющая, фаза железоуглеродистых сплавов; твёрдый раствор углерода (до 2%) и легирующих элементов в γ-железе.
Какие стали относятся к Мартенситному классу?
К мартенситным относят нержавеющие стали с высоким содержанием углерода и хрома. В основе таких сплавов находится мартенсит. Эта микроструктура получила свое название в честь Марка Мартенса – эксперта в области исследований процессов, связанных с усталостью металлов.
Марки мартенситностареющей стали. В России к мартенситностареющим сталям относят марки: Н8К18М14, Н12К12М10ТЮ, Н12К12М7В7, Н12К15М10, Н12К16М12, Н12К8М3Г2, Н12К8М4Г2, Н13К15М10, Н13К16М10, Н15К9М5ТЮ, Н16К11М3Т2, Н16К15В9М2, Н16К4М5Т2Ю, Н17К10М2В10Т, Н17К11М4Т2Ю, Н17К12М5Т, Н18К12М3Т2, Н18К12М4Т2, Н18К14М5Т, Н18К3М4Т, Н18К4М7ТС, Н18К7М5Т, Н18К8М3Т, Н18К8М5Т, Н18К9М5Т, Н18Ф6М3, Н18Ф6М6 и прочие.
Что относится к нержавеющей стали?
Нержавеющей сталью называют группу устойчивых к коррозии сталей, которые имеют в своем содержании не менее 10.5% хрома. В их составе могут также присутствовать и другие элементы: титан, ниобий, никель, молибден и так далее.
Нержавеющая сталь – это сплавы на основе железа с различными примесями.
Чаще всего легирующими добавками являются углерод, хром, никель, титан, ниобий. Каждый из элементов придает сплаву новые физико-механические свойства, тем самым повышая его прочность или увеличивая пластичность.
Главное преимущество нержавейки – сопротивление коррозии, этим своим свойством она обязана хрому, который присутствует в составе каждого нержавеющего сплава.
Какая сталь является коррозионно стойкой?
Нержавеющая сталь (коррозионно-стойкие стали, в просторечье «нержавейка») — легированная сталь, устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах, обладающая термостойкими свойствами.
Почему нержавеющая сталь не Магнитится?
Чтобы определить, почему нержавейка магнитится, достаточно ознакомиться с фазовыми составляющими магнитных материалов. Дело в том, что мартенсит и ферриты – это сильные ферромагнетики. Таким материалам не страшна коррозия, но при этом магнит на них воздействует, как и на обычную углеродистую сталь.
При высоком содержании легирующих добавок (никель хром, молибден и тд) сталь перестает магнититься. При относительно небольшом проценте добавок магнитные свойства стали остаются, но сталь не ржавеет. Все зависит от назначения стали. Можно с уверенностью сказать только одно – если сталь не магнитится, то она точно нержавеющая.
Какие стали относится к Перлитному классу?
Примерами сталей перлитного класса могут служить: 15Х, 40ХГ, 20ХН3А, 25ХГС, 20ХГР, 38ХН3МФ (машиностроительные); 16Г2АФ, 15ХСНД (строительные); 35ГС, 20ХГ2Ц (арматурные); 70С3А, 50ХГФА (пружинные), ШХ9, ШХ15СГ (шарикоподшипниковые); 16М, 25Х1МФ (жаропрочные (котельные)); 9ХС, ХВГ, 5ХНВ, В2, 4Х3ВМФ (режущие и штамповые)
К перлитному классу относят углеродистые и легированные стали с низким содержанием легирующих элементов, к мартенситному – с более высоким и к аустенитному – с высоким содержанием легирующих элементов.
Какие стали аустенитные?
Аустенитная сталь представляет собой сталь с содержанием легирующих элементов – хрома более 18% и никеля более 8%. Данный вид стали имеет кубическую кристаллическую структуру с центрированными гранями.
Аустенитная нержавеющая сталь. Аустенитная нержавеющая сталь — особый тип нержавеющей стали. Нержавеющие стали могут быть классифицированы по их кристаллической структуре на четыре основных типа: аустенитная, ферритная, мартенситная и дуплексная. Аустенитные нержавеющие стали имеют аустенит в качестве своей первичной кристаллической структуры (гранецентрированная кубическая). Эта кристаллическая структура аустенита достигается достаточным добавлением аустенитных стабилизирующих элементов никеля, марганца и азота.
Чем отличается нержавейка от обычной стали?
Нержавеющая сталь – это разновидность легированной стали, устойчивая к коррозии за счет содержания хрома – 12% и более. В присутствии кислорода образуется оксид хрома, который создает на поверхности стали инертную пленку, защищающую все изделие от неблагоприятных воздействий.
Нержавеющая сталь отличается от углеродистой по содержанию хрома.
Незащищённая углеродистая сталь сразу ржавеет под воздействием воздуха и влаги. Эта плёнка оксида железа (ржавчины) активна и ускоряет коррозию, облегчая создание большего количества оксида железа. Поскольку оксид железа имеет более низкую плотность, чем сталь, слой расширяется и имеет тенденцию отслаиваться и опадать.
Какие марки стали не ржавеют?
К этому виду относятся нержавеющие стали 300-ой серии: aisi 304, aisi 316, aisi 316T, aisi 321. Из-за универсальности своих физических характеристик наиболее популярна из многочисленных марок нержавеющей стали — AISI 304 (08Х18Н10). В ней содержится 18% Хрома (Cr) и 8% Никеля (Ni).
Как определить состав нержавейки?
Если перед вами нержавейка, то на листе не останется никаких следов, при алюминии – проступят серые полосы. Еще одним критерием отличия нержавейки от алюминия является цвет металла. Если поверхность гладкая и блестит, то перед вами нержавеющая сталь, алюминий имеет матовую поверхность без характерного блеска.
Определить марку нержавеющей стали можно по следующими факторам:
количество искр и вспышек, которое прямо пропорционально объему углерода в составе сплава
цвет искр, которые указывает на состав металла (чем он светлее, тем выше вероятность, что перед вами – низкоуглеродистая сталь)
наличие блестящих белых искр, которое указывает на высокое содержание титана в составе
Какие стали относятся к сталям аустенитного класса?
К аустенитному классу относятся высоколегированные стали, образующие пpи кристаллизации преимущественно однофазную аустенитную структуру γ-Fe c гранецентрированной кристаллической (ГЦК) рeшеткой и сохраняющие еe при охлаждении дo криогенных температур.
К жаропрочным сталям аустенитного класса относятся стали 09Х14Н16Б, 09Х14Н19В2БР, 45Х14Н14В2М. Хладостойкие аустенитные стали. Хромоникелевые аустенитные стали. Широкое применение в технике низких температур (криогенной техники) получили хромоникелевые аустенитные стали, содержащие 17-25% Cr и 8-25% Ni.
Что такое высоколегированная сталь?
Высоколегированные стали – это железоуглеродистые сплавы с содержанием легирующих добавок более 10% и до 50%, а железа – свыше 45%. Легирующие элементы образуют с железом химические связи, что существенно влияет на свойства материала и улучшает его качество.
Легированная сталь. Леги́рованная сталь — сталь, содержащая кроме железа и углерода (углеродистая сталь) другие специально вводимые в её состав элементы. Целью введения добавок может быть увеличение механических свойств (прочность, пластичность, ударная вязкость, прокаливаемость), химическая или тепловая стойкость (нержавеющие и котловые, быстрорежущие стали), магнитные качества.
Как можно классифицировать стали по назначению?
По назначению стали принято делить на конструкционные, коррозионно стойкие (нержавеющие), инструментальные, жаропрочные, криогенные.
По назначению стали делятся на три группы: Конструкционные стали (для изготовления деталей машин и элементов строительных конструкций). Подразделяются на: обыкновенного качества; улучшаемые; цементуемые; автоматные; высокопрочные; рессорно-пружинные. Инструментальные стали, подразделяют на подгруппы по изготовлению: режущего инструмента; измерительного инструмента; штампово-прессовой оснастки.
В чем разница пищевой и технической нержавейки?
Существует два вида нержавейки: пищевая и техническая. Разницей между ними — тип поверхности, способ технической обработки и внешний вид поверхности: пищевая – отшлифована, а техническая – матовая. Технический сплав не содержит в своем составе никеля.
Разница состоит в поверхности технической стали и особенностях её обработки. Пищевая сталь должна быть пригодна для хранения продуктов. Отшлифованная до сильного блеска поверхность характеризует пищевую нержавейку, ну а технический вариант, как правило, матовый. Основной признак пищевой стали — устойчивость к процессом коррозии при продолжительном контакте с едой.
Какие марки нержавейки не Магнитятся?
Нержавеющие стали, которые не магнитятся
Аустенитные – Наиболее популярной маркой таких нержавеющих сталей, которые занимают ведущее место среди немагнитных стальных сплавов, является 08Х18Н10Т, а так же стали данного типа 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т и их зврубежные аналоги 300-ой серии AISI 304/321/316 и другие.
Аустенитные – Наиболее популярной маркой таких нержавеющих сталей, которые занимают ведущее место среди немагнитных стальных сплавов, является 08Х18Н10Т, а так же стали данного типа 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т и их зврубежные аналоги 300-ой серии AISI 304/321/316 и другие; Аустенитно-ферритные – В основе таких материалов используются хром и никель, ав качестве дополнительных легирующих элементов может применяться марганец.
Почему Магнитится AISI 304?
Так, например, при сварке любого типа, под воздействием высокой температуры, происходит выгорание легирующих элементов и изменение структуры металла в месте сварного шва. Соответственно в этом месте металл начинает проявлять магнитные свойства.
Аустенитные: AISI 304, 316, 316L, 310 – не магнитятся. Если ещё сильнее упросить, то ферритные стали магнитятся из-за высокого содержания железа (Ferrum – железо). А аустенитные – нет, так как железа в них существенно меньше.
Лайфхак! Сталь AISI 430 часто используют в качестве пищевой стали, то есть изготавливают из неё посуду.
Как классифицируют стали обыкновенного качества?
Стали обыкновенного качества содержат до 0,055 % S и 0,045 % Р, качественные — не более 0,04 % S и 0,035 % Р, высококачественные — не более 0,025 % S и 0,025 % Р, особокачественные — не более 0,015 % S и 0,025 % Р. По степени раскисления и характеру затвердевания — стали спокойные, полуспокойные и кипящие.
По качеству стали классифицируют в зависимости от со-держания в них вредных примесей – фосфора и серы, на стали обыкновенного качества, качественные, высококачествен-ные и особовысококачественные. Стали обыкновенного качества содержат до 0,07% P и 0,06% S, качественные – не более 0,035% P и 0,035% S, высоко-качественные – не более 0,025% P и 0,025% S, особовысокока-чественные – не более 0,025% P и 0,015% S.
Как классифицируются стали по способу производства?
По способу ее производства – на мартеновскую, конверторную, электросталь и полученную прямым восстановлением из руды. По качеству – обыкновенные, качественные и высококачественные.
По способу производства стали бывают: конвертерные, мартеновские, Электростали и стали особых методов вы-плавки. По степени раскисления стали производят кипящие, спокойные и полуспокойные. По качеству, которое формируется в основном на стадии.
Как классифицируется конструкционная сталь?
Обыкновенного качества — P и S — до 0,05 % (маркировка Ст). Качественная — P и S — до 0,035 % (маркировка Сталь). Высококачественная — P и S — до 0,025 % (маркировка А в конце марки). Особовысококачественная — Р и S — до 0,015 % (маркировка Ш в конце марки).
По структуре в отожженном (равновесном) состоянии конструкционные стали разделяют на четыре класса: 1) доэвтектоидные, имеющие в структуре избыточный феррит; 2) эвтектоидные, структура которых состоит из перлита; 3) аустенитные; 4) ферритные.
Как определить Пищевая нержавейка или нет?
Самый простой ответ — лист нержавеющий непищевой определяется с помощью магнита. Если металл немагнитится — это пищевая нержавейка, если же магнитится — то эту сталь нельзя использовать в пищевой промышленности.
Как проверить нержавейку если она Магнитится?
Рассмотрим народный метод определения – ржавейка, нержавейка. С помощью магнита. Не магнитится, значит, нержавейка. Магнитится, совсем наоборот.
Визуально обычную сталь от нержавейки отличить нельзя, поэтому для проверки принято использовать магнит. Существует мнение, что настоящая антикоррозийная сталь не магнитится.
Как определить нержавейку медным купоросом?
1) Поместите изделие в емкость с концентрированным раствором медного купороса (сульфат меди). Если изделие большое по размерам – вы можете приложить к нему тампоны, смоченные в этом растворе. 2) На следующий день посмотрите, каков будет результат. Если сталь обычная, то есть ржавеющая, вы увидите красноватый налет.
Существует достаточно простой способ, позволяющий проверить, является ли магнитная сталь нержавейкой. Для того чтобы это определить, необходимо зачистить участок поверхности проверяемого изделия до металлического блеска, а затем нанести на этот участок несколько капель концентрированного медного купороса. На то, что перед вами именно нержавейка, укажет налет красной меди, которым покроется зачищенный участок.
Когда образуется структура мартенсита?
МАРТЕНСИТ – структура сплавов, возникающая при их термической обработке при быстром охлаждении. В железоуглеродистых сплавах (сталях и чугунах) мартенсит возникает при содержании углерода более 0,3% при закалке в воде.
Мартенсит образуется в сталях, когда скорость охлаждения от аустенита настолько высока, что атомы углерода не успевают диффундировать из кристаллической структуры в достаточно больших количествах с образованием цементита (Fe3C).
Какая структура называется Мартенситом?
Мартенсит — основная структурная составляющая закалённой стали; представляет собой упорядоченный пересыщенный твёрдый раствор углерода в α-железе такой же концентрации, как у исходного аустенита. С превращением мартенсита при нагреве и охлаждении связан эффект памяти металлов и сплавов.
Мартенсит представляет собой очень твердую метастабильную структуру с телесноцентрированной тетрагональной кристаллической структурой (BCT). Мартенсит образуется в сталях, когда скорость охлаждения от аустенита настолько высока, что атомы углерода не успевают диффундировать из кристаллической структуры в достаточно больших количествах с образованием цементита (Fe3C).
В чем сущность мартенситного превращения?
Мартенситное превращение протекает при быстром охлаждении углеродистой стали с температуры выше А1 (рис. 1), например в воде, при этом подавляется диффузионный распад аустенита на смесь двух фаз (феррита и цементита). Концентрация углерода в мартенсите такая же, как и в исходном аустените.
Мартенситное превращение — полиморфное превращение, при котором изменение взаимного расположения составляющих кристалл атомов (или молекул) происходит путём их упорядоченного перемещения, причем относительные смещения соседних атомов малы по сравнению с междуатомным расстоянием. Перестройка кристаллической решётки в микрообластях обычно сводится к деформации её ячейки, и конечная фаза мартенситного превращения может рассматриваться как однородно деформированная исходная фаза.
Что такое критическая скорость охлаждения при закалке?
Критическая скорость охлаждения – минимальная скорость охлаждения стали, при которой не происходит распада аустенита с образованием перлита (t = 727° C).
Критическая скорость охлаждения – это минимальная скорость, при охлаждении с которой образуется структура мартенсит.
Что такое Бейнит Материаловедение?
Бейна, E. Bain), устар. игольчатый троостит – игольчатая структура железоуглеродистых сплавов, образующаяся при термической обработке в результате промежуточного превращения аустенита. Иногда структуру бейнита называют игольчатый троостит или продукты промежуточного превращения.
Бейнит-это пластинчатая микроструктура, образующаяся в сталях при температурах 125-550 °С (в зависимости от содержания сплава).
Впервые описанный Э. С. Давенпортом и Эдгаром Бейном, это один из продуктов, которые могут образовываться, когда аустенит (гранецентрированная кубическая кристаллическая структура железа) охлаждается до температуры, при которой он больше не является термодинамически стабильным по отношению к ферриту, цементиту или ферриту и цементиту.
Что такое аустенит и мартенсит?
аустенит (А) – твердый раствор углерода в γ-железе Feγ (C); мартенсит (М) – твердый раствор углерода в α-железе Feα (C); перлит (П) – эвтектоидная смесь из одновременно образующихся феррита и карбида Feα + Fe3C (ничтожно малой равновесной растворимостью углерода в феррите пренебрегаем).
Что называется Ледебуритом?
Ледебурит — структурная составляющая железоуглеродистых сплавов, главным образом чугунов, представляющая собой эвтектическую смесь аустенита и цементита в интервале температур 727—1147 °C, или перлита и цементита ниже 727 °C.
Как получить мартенсит?
Мартенсит – это перенасыщенный раствор железа и углерода. Его обычно получают при закалке аустенита. В результате температурного воздействия мартенситный материал приобретает из кубической тетрагональную решётку, которая придаёт ему твердость до 1000 HV.
Получается он методом переохлаждения аустенитной фазы. Другими словами, мартенсит – результат проведения закаливания сталей с содержанием углерода выше 0,3%.
Кристаллы мартенсита имеют тетрагональную структуру, где атомы железа занимают место в узлах решетки. На вид мартенсит представляет собой множественные темные иглы железа на светлом фоне. Угол наклона данных игл в среднем составляет 60 градусов относительно друг друга.