- •Конспект лекций
- •1.1.2. Классификация легирующих элементов
- •1.1.3. Маркировка легированных сталей
- •1.1.4. Примеси в сталях
- •Газы в стали
- •1.2. Фазы в легированных сталях
- •1.2.1. Твердые растворы на основе железа
- •Закономерности образования твердых растворов замещения
- •Закономерности образования твердых растворов внедрения
- •1.2.3. Влияние легирующих элементов на свойства феррита
- •1.2.4. Влияние легирующих элементов на свойства аустенита
- •1.2.5. Влияние легирующих элементов на термодинамическую активность углерода
- •1.2.6. Образование карбидов и нитридов
- •Карбиды и нитриды металлов IV - V групп (Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta)
- •Карбиды и нитриды металлов IV, V групп – это фазы внедрения
- •Карбиды и нитриды металлов VI группы
- •Карбиды металлов VII группы (марганец)
- •Карбиды металлов VIII группы (железо)
- •Электронные соединения
- •Сигма-фазы
- •Фазы Лавеса
- •Геометрически плотноупакованные фазы
- •1.2.8. Неметаллические включения
- •1.2.9. Влияние легирующих элементов на полиморфное превращение в железе
- •1.2.10. Влияние легирующих элементов на критические точки стали
- •2. Фазовые превращения в легированных сталях
- •2.1. Влияние легирующих элементов на образование аустенита при нагреве
- •2.1.1. Структурная перекристаллизация стали при полиморфном превращении
- •Исходная неупорядоченная структура
- •Исходная упорядоченная структура. Структурная наследственность в стали
- •2.1.2. Растворение карбидов и нитридов в аустените
- •2.1.3. Рост зерна аустенита при нагреве
- •2.2. Превращение переохлажденного аустенита
- •2.2.1. Влияние легирующих элементов на устойчивость переохлажденного аустенита
- •2.2.2. Влияние легирующих элементов на перлитное превращение
- •2.2.3. Влияние легирующих элементов на бейнитное превращение
- •3.1 Классификация специальных сталей
- •Конструкционные стали
- •3.2.1 Требования к конструкционным сталям
- •3.2.2 Механизмы упрочнения конструкционной стали
- •3.2.3 Строительные стали Требования, предъявляемые к строительным сталям
- •Углеродистые стали
- •Низколегированные строительные стали
- •Стали повышенной прочности
- •Высокопрочные стали
- •Стали с карбонитридным упрочнением
- •Малоперлитные стали
- •Бейнитные стали
- •Низкоуглеродистые мартенситные стали
- •Арматурные стали
- •Упрочняющие обработки, применяемые для строительных сталей
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература
- •3.2.4 Машиностроительные конструкционные стали Общие требования к машиностроительным сталям и их классификация
- •Стали, применяемые для изготовления изделий методом холодной штамповки (глубокой вытяжки)
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература
- •Стали для цементации и нитроцементации
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература
- •Улучшаемые стали
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература
- •Пружинные стали
- •Классификация пружинных сталей
- •Применяемые стали общего назначения
- •Термическая обработка пружинных сталей общего назначения
- •Пружинные стали специального назначения
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература
- •Подшипниковые стали
- •Основные требования к подшипниковым сталям
- •Классификация подшипниковых сталей
- •Легирование подшипниковых сталей
- •Термическая обработка деталей подшипников из сталей
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература
- •3.3 Высокопрочные конструкционные стали
- •3.3.1 Легированные низкоотпущенные стали
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература
- •3.3.2 Высокопрочные дисперсионно-твердеющие стали
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература
- •3.3.3 Мартенситностареющие стали
- •Классификация мартенситностареющих сталей
- •Принцип легирования мартенситностареющих сталей
- •Достоинства и недостатки мартенситностареющих сталей
- •Термообработка мартенситностареющих сталей
- •Экономнолегированные мартенситностареющие стали
- •Области и перспективы применения мартенситностареющих
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература
- •3.3.4 Метастабильные аустенитные стали (мас) Особенности мас
- •Использование мас для повышения стойкости деталей
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература
- •4. Инструментальные стали
- •4.1. Классификация инструментальных сталей
- •4.2. Стали для режущего инструмента
- •Углеродистые инструментальные стали
- •Легированные стали
- •Быстрорежущие стали
- •Твердые сплавы
- •4.2. Штамповые стали
- •Стали для инструмента холодного деформирования
- •Стали повышенной (высокой) износостойкости
- •Стали с высоким сопротивлением смятию
- •Высокопрочные стали с повышенной ударной вязкостью
- •Стали для инструмента горячего деформирования
- •5. Конструкционные стали специального назначения
- •5.1. Криогенные стали (стали для криогенной техники)
- •Аустенитные криогенные стали
- •Ферритные криогенные стали
- •5.2. Износостойкие стали
- •Кавитационностойкие стали с метастабильным аустенитом
- •5.3. Стали с повышенной обрабатываемостью резанием
- •5.4. Рельсовые стали
- •5.5. Коррозионностойкие стали и сплавы Основные понятия и определения.
- •Мартенсито-ферритные и мартенситные стали
- •Ферритные стали
- •Аустенитные стали
- •Аустенито - ферритные стали
- •Сплавы на железоникелевое и никелевой основе
- •5.6 Жаростойкие стали и сплавы
- •Хромистые и хромоалюминиевые стали ферритного класса
- •Стали мартенситного класса
- •Стали и сплавы аустенитного класса
- •5.7 Жаропрочные стали и сплавы
Использование мас для повышения стойкости деталей
при контактном динамическом нагружении
И.Н. Богачев и Р.И. Минц впервые определили новую область практического применения МАС. Из их работ следует, что решающие преимущества МАС реализуются в таких условиях эксплуатации, где металлическая поверхность испытывает действие нагрузок, значительно превосходящих предел текучести сталей. Поверхностные рабочие слои деталей из МАС изменяют свой фазовый состав и свойства в процессе самого рабочего нагружения, значительно упрочняясь за счет образования мартенсита деформации. МАС можно рассматривать как конструкционный материал в максимальной степени удовлетворяющий принципу обеспечения высокой стойкости при контактном динамическом нагружении. Контактное динамическое нагружение металлической поверхности деталей машин может осуществляться при взаимодействии с твердыми телами (трение скольжения, абразивное изнашивание), потоком жидкости (кавитационная эрозия, гидроабразивный износ) или газа (газовая эрозия, газоабразивное изнашивание). При всем многообразии проявлений контактное динамическое нагружение характеризуется общими чертами – локальностью, неравномерностью, многократностью приложения импульсных нагрузок.
Наиболее перспективным материалом с высокой стойкостью при контактном динамическом нагружении являются МАС на Fe-Mnоснове, системыFe-Cr-Mn-C, способные к интенсивному упрочнению в процессе рабочего нагружения за счет развития деформационного мартенситного превращения по схеме→→.
Вопросы для самоконтроля
Каковы особенности сталей с метастабильным аустенитом?
Какими факторами определяется эффект упрочнения МАС в процессе пластической деформации в интервале Мн– Мд?
Какие процессы происходят при протекании мартенситного превращения в процессе нагружения?
Какова роль метастабильного аустенита в повышении сопротивления ударно-абразивному изнашиванию?
Что представляют собой ПНП-стали?
В чем состоит принцип получения ПНП-сталей?
Какими элементами легируют ПНП-стали?
В чем заключается механизм аномально высокой пластичности ПНП-сталей?
Какие способы обработки применяются для ПНП-сталей?
В чем состоят достоинства и недостатки ПНП-сталей?
Назовите основные области применения ПНП-сталей?
Почему стали с метастабильным аустенитом являются перспективным материалом при контактом динамическом нагружении?
Литература
Голъдштейн М.И. Специальные стали: Учебник для вузов / М.И. Гольд-штейн, СВ. Грачев, ЮТ. Векслер. - М.: МИСИС, 1999. - 408 с.
Филиппов М.А. Стали с метастабильным аустенитом /М.А. Филиппов, B.С. Литвинов, Ю.Р. Немировский. - М.: Металлургия, 1988. - 256 с.
Георгиева И.Я. Трип-стали - новый класс высокопрочных сталей с повышенной пластичностью // МиТОМ. - 1976. - № 3. - С. 18-26.
Георгиева И.Я. Высокопрочные стали с пластичностью, наведенной мартен-ситным превращением // Итоги науки и техники. Металловедение и термическая обработка. - 1982. - Т.16. - С.69-105.
Богачев И.Н. Кавитационное разрушение и кавитационностойкие сплавы /И.Н. Богачев. - М.: Металлургия. - 1989. - 384 с.
Малинов Л.С. Использование принципа получения метастабильного аустенита, регулирования его количества и стабильности при разработке эконом-нолегированных сплавов и упрочняющих обработок // МиТОМ. - 1996. -№2.-С. 35-39.