Презентация на тему: Презентация на тему « Легированные стали»

Презентация на тему « Легированные стали»
1. Общие положения
Презентация на тему « Легированные стали»
Презентация на тему « Легированные стали»
2. Влияние элементов на полиморфизм железа
Рис. 1 – Схема влияния легирующих элементов на полиморфизм железа
Презентация на тему « Легированные стали»
3. Влияние легирующих элементов на превращение перлита в аустенит
4. Влияние легирующих элементов на превращение переохлажденного аустенита
Презентация на тему « Легированные стали»
Рис 2 – Влияние легирующих элементов на превращение переохлажденного аустенита: а – некарбидообразующие элементы; б – карбидообразующие элементы
Презентация на тему « Легированные стали»
4. Влияние легирующих элементов на мартенситное превращение
5. Влияние легирующих элементов на превращения при отпуске
6. Классификация легированных сталей
Рис. 3 – Диаграммы изотермического распада аустенита для сталей перлитного (а), мартенситного (б) и аустенитного (в) классов
Презентация на тему « Легированные стали»
Спасибо за внимание!
1/18
Средняя оценка: 4.3/5 (всего оценок: 84)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (378 Кб)
1

Первый слайд презентации: Презентация на тему « Легированные стали»

Выполнила: Таратынова Анна Александровна студентка 1 курса,12 группы очной формы обучения профиля «Логистическо-технический сервис автомобильного транспорта» Руководитель: Морозова Ольга Николаевна Министерство образования и науки РФ ФГАОУ БПО «Южный Федеральный Университет» Академия психологии и педагогики Кафедра технологии и профессионально-педагогического образования

Изображение слайда
2

Слайд 2: 1. Общие положения

Элементы, специально вводимые в сталь в определенных концентрациях с целью изменения ее строения и свойств, называются легирующими элементами, а стали – легированными. Содержание легирующих элементов может изменяться в очень широких пределах: - хром или никель – 1% и более процентов; - ванадий, молибден, титан, ниобий – 0,1... 0,5%; - кремний и марганец – более 1 %. - При содержании легирующих элементов до 0,1 % – микролегирование. В конструкционных сталях легирование осуществляется с целью улучшения механических свойств (прочности, пластичности). Кроме того, меняются физические, химические, эксплуатационные свойства. Легирующие элементы повышают стоимость стали, поэтому их использование должно быть строго обоснованно.

Изображение слайда
3

Слайд 3

Достоинства легированных сталей: - особенности обнаруживаются в термически обработанном состоянии, поэтому изготовляются детали, подвергаемые термической обработке; - улучшенные легированные стали обнаруживают более высокие показатели сопротивления пластическим деформациям ( ). -легирующие элементы стабилизируют аустенит, поэтому прокаливаемость легированных сталей выше; - возможно использование более «мягких» охладителей (снижается брак по закалочным трещинам и короблению), так как тормозится распад аустенита; - повышаются запас вязкости и сопротивление хладоломкости, что приводит к повышению надежности деталей машин.

Изображение слайда
4

Слайд 4

Недостатки легированных сталей: - подвержены обратимой отпускной хрупкости II рода; - в высоколегированных сталях после закалки остается аустенит остаточный, который снижает твердость и сопротивляемость усталости, поэтому требуется дополнительная обработка; - склонны к образованию флокенов. Флокены – светлые пятна в изломе в поперечном сечении – мелкие трещины с различной ориентацией. Причина их появления – выделение водорода, растворенного в стали. При быстром охлаждении от 200° водород остается в стали, выделяясь из твердого раствора, вызывает большое внутреннее давление, приводящее к образованию флокенов. Меры борьбы: уменьшение содержания водорода при выплавке и снижение скорости охлаждения в интервале флокенообразования.

Изображение слайда
5

Слайд 5: 2. Влияние элементов на полиморфизм железа

Все элементы, которые растворяются в железе, влияют на температурный интервал существование его аллотропических модификаций В зависимости от расположения элементов в периодической системе и строения кристаллической решетки легирующего элемента возможны варианты взаимодействия легирующего элемента с железом. Им соответствуют и типы диаграмм состояния сплавов системы железо – легирующий элемент (рис. 20.1) Большинство элементов или повышают, и снижают, расширяя существовавшие – модификации (рис. 20.1, а), или снижают и повышают, сужая область существования – модификации (рис. 20.1.6).

Изображение слайда
6

Слайд 6: Рис. 1 – Схема влияния легирующих элементов на полиморфизм железа

- Элементы первой группы, понижающие точку А3 и повышающие точку А4: Ni, Mn (рис. а ), а также Cu, C и N, при небольшом содержании в сплаве расширяют область существования гомогенной  -фазы (рис. б ), а при большем содержании вследствие их ограниченной растворимости в железе сначала сужают однофазную область  -фазы и затем ее полностью выключают, хотя двухфазные области, в которых присутствует  -фаза, сохраняются. - Элементы второй группы: Cr, W, Мо, V, Si, A 1, понижающие точку А 4 и повышающие точку А3 ( рис. в ). B, Zr, Nb даже при сравнительно небольшом содержании способствуют сужению области  -фазы. Однако вследствие их малой растворимости в железе, прежде чем наступает полное замыкание однофазной области  -фазы, образуются двухфазные сплавы (рис. г ).

Изображение слайда
7

Слайд 7

Свыше определенного содержания марганца, никеля и других элементов, имеющих гранецентрированную кубическую решетку, – состояние существует как стабильное от комнатной температуры до температуры плавления, такие сплавы на основе железа называются аустенитными. При содержании ванадия, молибдена, кремния и других элементов, имеющих объемно-центрированную кубическую решетку, выше определенного предела устойчивым при всех температурах является – состояние. Такие сплавы на основе железа называются ферритными. Аустенитные и ферритные сплавы не имеют превращений при нагреве и охлаждении.

Изображение слайда
8

Слайд 8: 3. Влияние легирующих элементов на превращение перлита в аустенит

Легирующие элементы в большинстве случаев растворяются в аустените, образуя твердые растворы замещения. Легированные стали требуют более высоких температур нагрева и более длительной выдержки для получения однородного аустенита, в котором растворяются карбиды легирующих элементов. Малая склонность к росту аустенитного зерна – технологическое преимущество большинства легированных сталей. Все легирующие элементы снижают склонность аустенитного зерна к росту, кроме марганца и бора. Элементы, не образующие карбидов (кремний, кобальт, медь, никель), слабо влияют на рост зерна. Карбидообразующие элементы (хром, молибден, вольфрам, ванадий, титан) сильно измельчают зерно.

Изображение слайда
9

Слайд 9: 4. Влияние легирующих элементов на превращение переохлажденного аустенита

По влиянию на устойчивость аустенита и на форму С-образных кривых легирующие элементы разделяются на две группы. 1. Элементы, которые растворяются в феррите и цементите (кобальт, кремний, алюминий, медь, никель), оказывают только количественное влияние на процессы превращения. Замедляют превращение (большинство элементов), или ускоряют его. 2. Карбидообразующие элементы (хром, молибден, вольфрам, ванадий, титан) вносят и качественные изменения в кинетику изотермического превращения.

Изображение слайда
10

Слайд 10

При разных температурах они по разному влияют на скорость распада аустенита: - при температуре 700...500°С – замедляют превращение в перлитной области, - при температуре 500...400°С (образование троостита) – очень сильно замедляют превращение, - при температуре 400...300°С (промежуточное превращение) – замедляет превращение аустенита в бейнит, но меньше, чем образование троостита. Это отражается на форме С-образных кривых: наблюдаются два максимума скорости изотермического распада, разделенных областью высокой устойчивости переохлажденного аустенита (рис. 20.2, б)

Изображение слайда
11

Слайд 11: Рис 2 – Влияние легирующих элементов на превращение переохлажденного аустенита: а – некарбидообразующие элементы; б – карбидообразующие элементы

Изображение слайда
12

Слайд 12

Температура максимальной устойчивости аустенита зависит от карбидообразующего элемента: - хром – 400...500°С, - вольфрам – 500...550°С, - молибден – 550...575°С, - ванадий – 575...600°С. Время максимальной устойчивости при заданной температуре возрастает с увеличением степени легированности (очень велико для высоколегированных сталей). Важным является замедление скорости распада. Это способствует более глубокой прокаливаемости и переохлаждению аустенита до интервала мартенситного превращения при более медленном охлаждении (масло, воздух). Увеличивают прокаливаемость хром, никель, молибден, марганец, особенно при совместном легировании.

Изображение слайда
13

Слайд 13: 4. Влияние легирующих элементов на мартенситное превращение

При нагреве большинство легирующих элементов растворяются в аустените. Карбиды титана и ниобия не растворяются. Эти карбиды тормозят рост аустенитного зерна при нагреве и обеспечивают получение мелкоигольчатого мартенсита при закалке. Остальные карбидообразующие элементы, а также некарбидообразующие, при нагреве растворяются в аустените и при закалке образуют легированный мартенсит. Некоторые легирующие элементы (алюминий, кобальт) повышают мартенситную точку и уменьшают количество остаточного аустенита, другие не влияют на эту точку (кремний). Большинство элементов снижают мартенситную точку и увеличивают количество остаточного аустенита.

Изображение слайда
14

Слайд 14: 5. Влияние легирующих элементов на превращения при отпуске

Легирующие элементы замедляют процесс распада мартенсита: - никель, марганец – незначительно; - хром, молибден, кремний – заметно. Это связано с тем, что процессы при отпуске имеют диффузионный характер, а большинство элементов замедляют карбидное превращение. Легированные стали сохраняют структуру мартенсита отпуска до температуры 400...500°С. Так как в легированных сталях сохраняется значительное количество остаточного аустенита, то превращение его в мартенсит отпуска способствует сохранению твердости до высоких температур. Таким образом, легированные стали при отпуске нагревают до более высоких температур или увеличивают выдержку.

Изображение слайда
15

Слайд 15: 6. Классификация легированных сталей

Стали классифицируются по нескольким признакам. 1. По структуре после охлаждения на воздухе выделяются три основных класса сталей: – перлитный; – мартенситный; – аустенитный Стали перлитного класса характеризуются малым содержанием легирующих элементов; мартенситного – более значительным содержанием; аустенитного – высоким содержанием легирующих элементов. Классификация связана с кинетикой распада аустенита. Диаграммы изотермического распада аустенита для сталей различных классов представлены на рис. 20.3

Изображение слайда
16

Слайд 16: Рис. 3 – Диаграммы изотермического распада аустенита для сталей перлитного (а), мартенситного (б) и аустенитного (в) классов

Изображение слайда
17

Слайд 17

2. По степени легирования (по содержанию легирующих элементов): - низколегированные – 2,5...5 %; - среднелегированные – до 10 %; - высоколегированные – более 10%. 3. По числу легирующих элементов: - трехкомпонентные (железо, углерод, легирующий элемент); четырех компонентные (железо, углерод, два легирующих элемента) и так далее. 4. По составу: никелевые, хромистые, хромоникелевые, хромоникельмолибденовые и так далее (признак – наличие тех или иных легирующих элементов). 5. По назначению: - конструкционные; - инструментальные (режущие, мерительные, штамповые); - стали и сплавы с особыми свойствами (резко выраженные свойства – нержавеющие, жаропрочные и термоустойчивые и т.д.).

Изображение слайда
18

Последний слайд презентации: Презентация на тему « Легированные стали»: Спасибо за внимание!

Изображение слайда