1.1.3. Видманштеттова структура

Видманштеттова структура имеет два характерных признака: крупнозернистость и определенную направленность иглообразных пластин феррита в доэвтектоидных сталях или цементитных игл в заэвтектоидных сталях (рис. 1.2).

Эта структура образуется вследствие ускоренного охлаждения крупнозернистой стали из аустенитного состояния. При перекристаллизации в доэвтектоидной стали феррит, а в заэвтектоиной – цементит вторичный, образуется не только на границах, но и внутри зерен аустенита (в местах дефектов кристаллического строения).

а) б)

Рис. 1.2. Схема (а) и фотография (б) микроструктуры Видманштетта

Видманштеттова структура – признак перегрева стали. Она встречается в стальных отливках (корпус автосцепки, надрессорная балка и др.) и сварных швах. Такая структура считается дефектной и в ответственных деталях недопустима. Она должна быть устранена полным отжигом или нормализацией для доэвтектоидных и нормализацией с последующим неполным отжигом – для заэвтектоидных сталей. Стали с видманштеттовой структурой имеют низкую ударную вязкость и высокую склонность к хрупкому разрушению.

2. Порядок выполнения работы

1. Изучить процесс превращения перлита в аустенит и образования начального зерна.

2. Определить балл (номер) зернистости по предложенной структуре стали, используя эталоны ГОСТ 5639-82. Сделать заключение о возможности перегрева стали или его отсутствии.

3. Для заданной марки стали предложить режим термической обработки для устранения крупнозернистой структуры стали (привести график).

3. Содержание отчета

1. Краткое описание процесса перлитно-аустенитного превращения и образования начального зерна.

2. Понятие о размере действительного зерна и определение его по структуре с использованием эталонов ГОСТ 5639-82.

3. Графики термической обработки перегретой стали.

1.4. Вопросы для самоконтроля

1. Как идет перекристаллизация перлита в аустенит при нагреве стали?

2. Как определяется температура полной перекристаллизации в аустенит при нагреве доэвтектоидной, эвтектоидной и заэвтектоидной сталей?

3. Что называется начальным и действительным зерном стали?

4. Как определяется размер зерна по ГОСТ 5639-82?

5. Что называется перегревом и пережогом стали?

1. Какая структура стали называется видманштеттовой?

6. Какой термической обработкой исправляется перегрев доэвтектоидной и заэвтектоидной сталей?

7. Как влияет размер зерна стали на ее механические свойства?

8. Чем отличается структура пережженной стали от перегретой стали. Возможно, ли исправить структуру такой стали, если нет, то почему?

Лабораторная работа 2 фазовые и структурные превращения в стали при охлаждении

Цель работы: получить практические навыки проведения термической обработки образцов из углеродистой стали с охлаждением в различных средах (вода, минеральное масло, воздух); изучить механизм диффузионного и бездиффузионного превращений аустенита при охлаждении стали.