Старение и перестаривание пересыщенных твердых растворов. Примеры продукции. Способы снижения склонности стали к старению.

Старение – процесс или сама термическая обработка, при которой в сплаве после закалки без полиморфного превращения происходит распад пересыщенного твердого раствора. При старении материал упрочняется.

При быстром охлаждении α‑раствора (низкоуглеродистой стали) Б (избыточного цементита) в А(феррите) задерживается выделение компонента Б (избыточного цементита) и при комнатной температуре фиксируется пересыщенный компонентом Б α‑раствор. Это состояние неустойчивое и со временем будет выделяться избыточный компонент Б (избыточный цементит).

Процесс снижения твердости при старении называется перестариванием.

Примеры продукции: продукция, изготовленная из аустенитных жаропрочных сталей - пароперегреватели, трубопроводы силовых установок сверхвысокого давления, работающих при 600-700°С.

Способы снижения склонности стали к старению: модифицирование стали алюминием, титаном или ванадием.

Маркировка:

1. легированных стали: две цифры в начале указывают содержание углерода в сотых долях процента, далее – легирующие элементы в процентах: Ni – Н, Cr – Х, Co – К, Mo – М, Mn – Г, Cu – Д, Nb – Б, Zr – Ц, Si –С, P – П, W – В, РЗМ – Ч, Ti – Т, N – А, V –Ф, Al – Ю, Se –Е.

Если буква А – в начале, то сталь автоматная (пример А40).

Если буква А в конце, то сталь высококачественная.

Примеры: 30ХГС, 37ХН3А.

В жаропрочных, жаростойких сталях указываются только буквы.

Шарикоподшипниковые стали – ШХ15.

2. Углеродистые инструментальные стали: стали У7 – У13, содержание углерода 0,7 -1,3%.

3. Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества – Ст1 – Ст6.

Пример - ВСт3сп5.

Буква в начале: А – регламентируются механические свойства, Б – регламентируется хим.состав, В – регламентируются и механические свойства и хим.состав.

Ст1 – Ст6 – категория стали по содержанию углерода ( в Ст3 содержится 0,14 -0,22%)

Способ выплавки: сп – спокойные, пс – полуспокойные, кп – кипящие.

Последняя цифра – категория прочности.

4. Качественные углеродистые конструкционные стали. Стали 08,10, 15,..., 85. В маркировке может также указываться способ выплавки.

Виды и режимы отжига. Структурные изменения. Примеры продукции.

Отжиг – нагрев стали с последующим медленным охлаждением с целью получения перлитной структуры.

Виды отжига:

Отжиг 1 рода может включать процессы гомогенизации, рекристаллизации и снятия остаточных напряжений. Характерной особенностью является то, что указанные процессы происходят независимо от того, протекают в сплавах фазовые превращения или нет. Поэтому отжиг первого рода можно проводить при температурах выше или ниже температур фазовых превращений.

Отжиг 2 рода (фазовая перекристаллизация) заключается в нагреве стали до температур выше точек А₃ или А₁, выдержке и последующем, как правило, медленным охлаждении. В результате отжига протекающие фазовые превращения приближают сталь к практически равновесному структурному состоянию: Ф+П – в доэвтектоидных сталях,

П – в эвтектоидной стали,

П + вторичный Ц – в заэвтектоидных сталях. После отжига сталь обладает низкой твердостью и прочностью при достаточной пластичности. Фазовая перекристаллизация, происходящая при отжиге, измельчает зерно и устраняет строчечность, которая образуется при окончании горячей деформации, и другие неблагоприятные структуры стали.