20.Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа и кинетику распада аустенита
Влияние элементов на полиморфизм железа.Все элементы которые растворяются в железе влияют на температурный интервал существования её аллотпропических модификаций(A3=917C A4=1392C)В зависимости от расположения элементов в период системе и строения кристаллической решетки легирующего элемента возможны варианты взаимодействия легирующего элемента с железом.Им соответсвуют и типы диаграмм состояния сплавов системы желез-легирующ элемент.(рис)Большинство элементов или повыш А4 или пониж А3 разширяя существование Y модификаций(рис а)или снижают А4 и повыш А3(рис б)Свыше определнного содержания марганца,никеля, и других элементов имеющих гранецентрированную кубическую решетку,Y-состояние существует как стабильное от комнатной температуры до температуры плавления,такие сплавы на основе железа называются аустенитными.При содержания ванадия,молибдена,кремния и других элементов имеющих объемно-центрированную кубическую решетку,выше определнного предела устойчивым при всех температурах является альфа состояние,такие сплавы на основе железа называются ферритными.Аустенитные и ферритные сплавы не имеют не имеют превращений при нагреве и охлаждении.
21.Цементация стали
При цементации происходит поверхностное насыщение стали углеродом, в результате чего получается высокоуглеродистый поверхностный слой. Для цементации берут низкоуглерод сталь и след сердцевина остается мягкой и вязкой,несмотря на то что после цементации сталь подвергается закалке.Два вида цементации: твердая и газовая.При твердой цементации детали запаковывают в ящик,наполненный карбюризатором-неуглероживающим веществом.Карбюризатором явся древесный уголь с различными добавками.В ящике,в промежутках между кусочками угля,имеется воздух,кислород котор при 900-950С соединяется с углеродом,образуя окись углерода CO(именно СO а не CO2из за недостатка кислорода)2CO=CO2+Cслед при тверд цементации процесс протекает с образованием газовой фазы.При газовой цементации герметически закрытая камера печи наполнена цементирующим газом.Время на прогрев ящика и карбютизаторы не затрачивается и скоость (получение заднной глубины слоя)возрастаетв тем большей относительной степени,чем меньшей глубины слой требуется получить.Газовая цементации явся для массового производства основным процессом.Она осуществляется в стационарных и методических конвейерных печах.Практическую цементацию проводят при 900-930С.Содержание углерода определяется при данной температуре пределом растворимости углерода в аустените,чем выше темпер тем более углерода(не превосходит2%.)Поверхност зона в котор углерод >0.8-0.9% имеет струтуру перлит+цементит-заэвтектоидная зона,затем след зона 0.8%-эвтектоидная и наконец доэвтектоидная содержащая менее 0.7%.Цементацию следует проводить чтобы содерж не превышало в наружном слое 1.1-1.2%Задача цементации-получить высокою поверхностную твердость и износоустойчивость при вязкой сердцевине-не решается одной цементацией.Она лишь достигает выгодное распределение углерода по сечению.Обычно закалку производят из цементационного нагрева,иногда после некоторого подстуживания и обработки холодом.Этот режим самый экономичный в смысле продолжительности процесса и расхода топлива,он сохраняет крупнозернистость поверхностного слоя и сердцевину.Поэтому когда к цементированным изделиям предявляют повышенные требования в отношении механических свойств после цементации,охлаждение производят медленное и затем дается закалка с повторного нагрева.цементированные изделия должны проходить шлифовку.во всех случаях цементирования после закалки для снятия внутренних напряжений подвергаются отпуски при низкой температуре(100-200)в результате такой обработке поверхность дожна иметь твердость 58-62 HRC а сердцевина -25-35 HRC для легированных и менее <20HRC для углерод сталей.В сердвцевине цементир детали из легиров глубокопрокаливающейся стали образуется мартенсит.Ввиду низкого содержания углерода в таком мартенсите он не обладает хрупкостью.