Сварка кипящих и спокойных сталей. Основы теории и практики кристаллизации

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Сварка кипящих сталей

Кипящая сталь плохораскисленная.

Плохораскисленная сталь имеет главным недостатком наличие большого количества кислорода. Кипящая сталь имеет малое количество кремния, что приводит к периферийной пористости и образовании шлака в сварном шве.

Образуется тонкая пористая стенка. Пористая стенка: Пористая стенка и шлак распределяют температуру по всему металлу. В связи с этим резко возрастает градиент теплоты. В результате то что раскисленно расплавляется и в какой то момент времени все начинается заново.

Кристаллы начинают расти быстро и целенаправленно. Появляется плоскость в которой сходятся все кристаллы, которая называется плоскостью главной слабины, эта часть кристаллизуется в последнюю очередь. Плохо это тем, что в последнюю очередь кристаллизуются низкотемпературные кристаллы, т. е. вредные примеси. Следовательно, плоскость главной слабины заполнена вредными примесями.

2. Сварка спокойной стали

Количество кремния больше 0,17%

появляются стабильные кристаллы, ограниченной длинны.

Нет опасной плоскости. Достаточное количество Si и Mn и очень тонкая прослойка образуется (Fe Mn), S(Fe Si)P благодаря им температура кристаллизации выше, чем в первом случае.

Когда твердый раствор дает усадку, то горячие трещины не образуются. Металл сплошной.

Применение кипящих сталей в ответственных деталях не допустимо, нужно использовать сталь с содержанием Si0,17%.

3. Дендритная теория кристаллизации по Д.К. Чернышову

Он показал, что процесс кристаллизации металла, схож с процессом роста дерева. Если семечко упало в благоприятную среду, так что ветви растут в одинаковых условиях 1-го порядка, следующие тоже в одинаковых условиях, 2го порядка и т. д. в результате крона дерева круглая. В этом состояние равноосные дендриты. В кристолите во всех направлениях свойства равны изотропные кристаллы, можно использовать формулы сопромата.

Если дерево растет в не благоприятных условиях. У дерева ветки пойдут в верх к солнцу и у него сформируется ствол ветви 1-го порядка. Столбчатые кристаллы.

Свойства высоты и поперечного сечения не совпадают. Анизотропная среда. Такую среду высчитывать сложнее.

Вывод: все это приводит к неоднородности. Нужна термообработка.

4. Диаграмма состояния сплавов. Теоретическая и практическая прочность

Формула Гейлора

k- структурный показатель.

d- размер структуры.

Чем меньше зерно, тем прочнее, так же и вязкость. В технике нужно обеспечить высокую прочность и высокую вязкость.

Прочность практическа - если ее определили расчетным или опытным путем, а материал считают таким какой он есть т.е. имеющиеся дефекты, поверхностные, линейные и точечные.

Теоретической прочность - получаемая расчетом из гипотетических условий, без деформации металла, когда внешним воздействиям сопротивляются одновременно все атомы.

5. Диаграмма состояния сплавов

Диаграмма является базовой для ТКМ, теории пайки, теории сварки и др. Диаграмма состояния сплавов 1го рода, когда компоненты сплава образуют механическую смесь, т.е. исходные продукты в сплаве не вступают в химическую реакцию.

6. Диаграмма состояния сплавов 1-го рода

7. Диаграмма состояния сплавов 3-го рода

8. Диаграмма состояния сплавов с перитектическим превращением

9. Проведение сплавов под нагрузкой. Закономерности плоской деформации гетерофазных сплавов

Механизм переползания вторичной фазы. Помогает противостоять внешней нагрузке.

10. Механизм огибания

11. Механизм переползания

Если доходит до границы зерен, то укрепляют боридами. При повышении температуры можно блокировать сплавами с легирующими добавками бора. Располагать бариты, где происходит переползание.

12. Особенности пластинчатой деформации по вариантам видов кристаллов

Г, К - координационное число.

а - межатомное расстояние.

13. Основы теории и практики термообработки. Превращение в сталях при нагреве. Превращение перлита в уастенит

П.

14. Превращения в сталях при охлаждении. Изотермический распад аустенита

Вдоль границ большое количество дефектов. Найдется несколько точек с всплеском концентрации. Высокая неоднородность состава, больше таких точек. И нагрев и охлаждение приводят к измельчению зерна.

15. Метастабильный процесс кристализации

Если нагрев или охлаждение идут с очень маленькой скоростью реализуется 100% диффузия и тогда .

При увеличении степени перегрева или степени охлаждения, при кристаллизации возникают зародыши (кристаллы 1-го порядка или ветвями 1-го рода.).

В первичной кристаллизации больше, во вторичной всегда меньше. Медленно протекает процесс выравнивания состава.

Постоянная структура и постоянный состав. Если диффузия реализуется, менее чем на 100%, то проявляется дендритная и зональная ликвации.

В основном процесс реализуется.

16. Метастабильный процесс перекристаллизации

сварка сталь кристаллизация аустенит

Неравномерная перекристаллизация. Будет идти процесс запаздывания.

Следует увеличить скорость охлаждения будет повышать свою концентрацию легирующими элементами. Увеличить степень перенасыщенности , увеличится концентрация С.

концентрация

100% диффузионный процесс.

ТО зависит от интенсивности вторичного процесса ТО может идти с большим или меньшим приближением к диффузионному процессу в зависимости от диффузионного процесса и от времени.

Чем ниже температура, тем большее время нужно на старение или отпуск. В зависимости от реализации диффузии, может привести к нормализации, но потеряем эффект от неравновесного состояния.

Процесс когда фиксируется на столько высокая скорость охлаждения, появляется вторичная фаза называется закалкой. А процесс перехода от промежуточного процесса и структурного состава, при вторичной диффузии называется отпуском, если же в нем зафиксировано промежуточного состояния его называют старением.

17. Превращения в закаленных сталях при отпуске

>140…2000С.

Первое превращение. В мартенсите появляется карбит и становится мартенсит отпуска мелкоигольчатый. . (

>320…3600C В зависит от содержания легирующих элементов .

> (350…400)0С, МОтростит отпуска.

> (580…640)0С. Реечный цементит превращается в зернистый цементит зернистый сорбит.

Размещено на Allbest.ru