CARACTERISTICI GENERALE DE OȚEL
Oțel - aliaje multicomponente pe bază de fier, și carbon.
Fier si carbon - elemente chimice polimorfici care sunt capabile să schimbe tipul celulei cristaline elementar sub influența temperaturii și presiunii.
Pentru a evalua calitatea oțelului, legile procesului de distrugere, dezvoltarea de noi și îmbunătățirea proceselor existente, precum și în lupta împotriva căsătoriei și de muncă pentru a îmbunătăți calitatea produselor este necesar să se cunoască starea lor structurală și
efect asupra proprietăților (întreținere, mecanice, tehnologice, chimice, fizice).
Structura este proprietăți caracteristice ale oțelurilor. Structură-proprietăți depind de tratamentul termic (duritate, rezistență). Caracteristici rigiditate (modulul de elasticitate, modulul de forfecare), rezistența la căldură (rezistența la scalare) nu este sensibil la schimbările în structura.
Sub structura pentru a înțelege structura, forma, mărimea și natura fazei plumb. Fazele sunt componente structurale cu omogen (omogen) o structură cristalină și starea fizică separată de celelalte componente ale secțiunii suprafețe (limite). Componentele sunt microstructuri de fază. Sub fază realiza o parte din aliaj omogen având
interfață, peste care compoziția și proprietățile schimba brusc. Metal poate fi o singură fază, cu două faze și multifază.
Oțelurile Structure depinde în primul rând dacă componentele (elementele chimice care intră în compoziția oțelului) intră în orice interacțiune chimică. Componentele pot forma următoarele faze: soluții lichide, soluții solide, compus chimic. În stare solidă în oțelurile nu pot fi interacțiuni chimice între componentele într-un astfel de caz, structura este un amestec mecanic,
constând din două sau mai multe faze.
1.Tipy compuși componente din oțeluri
Condițiile de reacție a componentelor din oțeluri facilitează formarea următoarelor tipuri de compuși:
1. Soluțiile solide, în care componentul principal (solvent) isi pastreaza atomii de tip cristal cu zăbrele și solut înlocui unele dintre atomii din zăbrele (soluția solidă substituțională) sau introduse în interstițiile (soluție solidă). In diagrama de faza de fier-carbon (a se vedea paragraful. Anexa A), care corespund regiunilor delimitate prin descreșterea și creșterea liniilor
solubilitate. Soluțiile solide: austenita, ferita.
Soluția solidă poate fi faza si structura.
2. Compusul chimic are un nou tip de grilaj de cristal, care este diferit de rețelele cristaline ale componentelor sale constitutive. De aceea, ca element chimic pură se topește la o temperatură constantă. Acesta este format prin raportul stoichiometric simplu al elementelor chimice, adică, are formula chimica - .. Fe3C (cementita) - este o singură fază aliata conținând fier pe bază de 6,67% carbon (a se vedea Anexa A.).
Compusul chimic poate fi faza si structura. Acest oxid (FeO), carburile (VC, WC, TiC), intermetalicelor (Feal).
3. amestec mecanic de faze care nu se dizolvă unul în celălalt, fiecare tip își păstrează celula unitate (zăbrele). Formarea: Temperatura strict constantă și compoziția chimică a oțelului în punctele critice C (1 147 ° C, 4,3% C) și S (727 ° C,
0,83% C) (vezi. Anexa A).
amestec mecanic întotdeauna structura, deoarece structura sa poate include două sau mai multe faze. La o temperatură de 20 ° C și perlita sunt Ledebur amestec mecanic de ferită și cementita (a se vedea punctul. Anexa A).
Faza principală și structura din aliaje pe bază de fier sunt prezentate în anexa B.
Oțel 2. Carbon
Compoziția chimică a oțelului carbon este prezentată în anexa G.
O varietate de oțeluri carbon pentru a clasifica în funcție de diferite criterii de mai jos.
De calitate (crește din oțel de calitate, cu o scădere a conținutului de impurități nocive în acestea):
- calitate obișnuită (0,04% ≤ S ≤ 0,06%, 0,04% ≤ P ≤ 0,08%);
- calitate (0,03% ≤ S ≤ 0,04%; 0,03% ≤ P ≤ 0,04%);
- calitate (S ≤ 0,03%; P ≤ 0,03%).
Calitatea oțelului crește cu o scădere a conținutului său de impurități nocive de sulf și fosfor.
Conținutul Conform% carbon (C):
- scăzut de carbon (0,25% C);
- de mediu (0,3 - 0,6% C);
- Ridicat de carbon (≥ 0,7% C).
- perlită + ferita (până la 0,83% C) - hipoeutectoide (Figura 2).
- perlit (C = 0,83%) - eutectoid (Figura 3).
- perlită + cementita secundar (0,83% C) - clase hypereutectoid (Fig.4.).
Starea de echilibru este atins prin răcire lentă
oțel de fabricație cuptor, t. e. după operație de tratament termic numit recoacere. Microstructura după toate tipurile de oțel carbon de recoacere corespunde diagramei de fier-cementita (a se vedea paragraful. Anexa A). Microstructura oțelului pro-eutectoid (starea recoaptă) constă din culminante (boabe) ale feritei și porțiunile întunecate (granule) perlit (Fig. 2). In doevtektoidnyh devin practic tot carbonul conținut în perlita, astfel făcând referire la structura poate determina aproximativ
gradul de oțel, cu ajutorul formulei
în care X,% - vedere microsection ocupate perlit, în care
Fig. 2. A → P conversie: A - 20 oțel pro-eutectoid (0,2% C).
soluție 3% etchant de acid azotic în alcool. Prelucrare: recoacere. Duritate: 110 HB.
Baza: Fe. Componentele structurale: ferită și perlită;
b - pro-eutectoid circuit de imagine din oțel
Microstructura oțel eutectoid (stare recoaptă) este format din plăci paralele alternante de plăci de ferită și cementită. Întregul câmp vizual (100%) de perlită lamelar este ocupat, atunci când conținutul de carbon din perlită = 0,83% (Fig. 3).
Fig. 3. A → P conversie: A - 80 de oțel eutectoid (0,8% C).
soluție 3% etchant de acid azotic în alcool. Prelucrare: recoacere. Duritate: 174 HB.
Baza: Fe. componentă structurală: perlită lamelar (100%);
b - Circuit de imagine din oțel eutectoid
Microstructura hypereutectoid oțel în stare recoaptă - alternarea plăci paralele de ferită și cementita pe perlit fond întunecat și alocarea frontierei cementita secundar ca grilă continuă subțire de lumină de-a lungul limitei grăunților fostei austenita, transformată (prin răcirea lentă a cuptorului) la perlitei placa (figura 4). .
Fig. 4. A → P conversie: a - U12 oțel hypereutectoid (1,2% C).
soluție 3% etchant de acid azotic în alcool. Prelucrare: recoacere. Duritate: 190 HB.
Baza: Fe. Componentele structurale: o placă perlită și ciment
b - imagine diagrama din oțel hypereutectoid
Microstructura otelurilor depinde de forma de fază și dispunerea acestora în
influența diferitelor operații de proces în timpul fabricării articolelor (fig. 5 a, b).
Fig. 5. A → P conversie: a - U8 oțel eutectoid (0,8% C).
soluție 3% etchant de acid azotic în alcool. Prelucrare: recoacere ciclică. Baza:
Fe. Structura perlit granulară;
b - Circuit de imagine din oțel eutectoid
În recristalizare ciclică recoacere are loc la temperaturi nu mai mare de 10-30 ° C deasupra liniei PSR (727 ° C) diagrame
fier-cementita, perlită nu a apelat la placa (a se vedea punctul. Anexa A). Structura perlitul granulare ar trebui să aibă un oțel de scule, deoarece asigură o prelucrabilitate, adică. E.
posibil să se aplice viteze mari de tăiere și pentru a atinge o puritate ridicată a suprafeței tratate. Prezența structurii de particule perlit reduce tendința eutectoid oțelului și supraîncălzirea hypereutectoid în timpul stingerii.