384,74 Kb.НазваниеРазработка состава аустенитной коррозионно-стойкой стали с улучшенной обрабатываемостью резанием для систем выпуска отработанных газов автомобилейстраница2/3Сахаров Владимир ВячеславовичДата конвертации05.10.2012Размер384,74 Kb.Тип 2 В третьей главе исследованы возможности улучшения обрабатываемости резанием коррозионно-стойких сталей путем формирования неметаллических включений определенного состава и морфологии. Такими включениями могут являться халькогениды , которые попадая в зону стружкообразования, улучшают условия процесса резания. Халькогениды можно получить микролегированием стали селеном или теллуром. При этом целесообразно стремиться к глобулярной форме включений. С целью нахождения наиболее оптимального подхода к микролегированию в работе исследовано три его варианта: микролегирование селеном ( вариант Se ) ; микролегирование селеном и теллуром ( вариант Se + Te ); микролегирование селеном, теллуром и силикокальцием (вариант Se + Te + SiCa ), причем модифицирование силикокальцием предполагало именно глобуляризацию включений. Химический состав исследованных вариантов показан в таблице 1. Введение любых из перечисленных сочетаний микролегирующих элементов не повлияло на структуру матрицы: во всех случаях аустенит был с зерном не крупнее 6 балла по ГОСТ 5639-82.Характерная микроструктура всех вариантов стали аустенит с присутствующими двойниками и резко выраженной травимостью по строчечным скоплениям включений, содержащих титан. При этом состав и морфология включений изменялись при микролегировании существенно. На первом этапе выполнены комплексные исследования неметаллических включений в базовой стали марки 12Х18Н10Т. Установлено, что основными включениями в этой стали являются нитриды. Частицы нитридов могут иметь разнообразную окраску: от золотисто-розовой до темно-серой и разную геометрическую форму. Присутствие в стали углерода приводит к образованию, наряду с нитридами, карбонитридов. Анализ показал, что крупные единичные нитриды образуются в массе жидкого металла, а значительные количества мелких включений концентрируются в междуосных участках. После деформации они образуют строчки нитридных включений . Нитрид титана встречается и в чистом виде, но часто содержит в своем составе хром и железо. Очень часто нитриды и карбонитриды титана осаждаются на имеющихся в жидкой стали частицах типа MgO Al2O3 или Al2O3 . В свою очередь, к нитридам часто примыкают сульфиды, кристаллизующиеся вокруг нитридов. Иногда нитриды (карбонитриды) являются составной частью сложных включений: в центре частицы корунда или магнезиальной шпинели, вокруг которого кристаллизуется нитрид титана, к последнему примыкает сульфид, и все это окружено карбонитридной оболочкой. При пластической деформации пластичный сульфид вытягивается в направлении течения металла. Кроме описанных выше включений, в образцах стали обнаружены группы мелких пластичных включений переменного состава сульфидов , в основном на базе железа или титана. Отмечено наличие в стали самостоятельных включений Al2О3 . Встречаются и единичные простые или сложные включения кремния SiO (FeO, MnO) глобулярной или угловатой формы с примесью окислов железа и хрома типа 2СаО Al2О3g SiO2. В центре прокатанных заготовок установлено наличие полос неметаллических включений, содержащих продукты раскисления. Введение в базовую сталь селена приводит к образованию значительного количества пластичных включений селенидов. Селен вступает в соединение не только с железом, но и другими компонентами стали, образуя при этом сложные селениды, которые взаимодействуя с сульфидами, образуют легированные сульфидоселениды ( Рисунок 1, Рисунок 2). По размерам селениды можно условно разделить на две группы: - имеющие размеры = 6 12 мкм и b = 1 1,5 мкм; - имеющие размеры =18 38 мкм и b 2 мкм. Сульфидоселениды кристаллизуются как самостоятельно, так и на базе окислов или оксинитридов (оксикарбидов) титана. В стали сохранились единичные включения округлых силикатных включений, глинозема. В сульфидных включениях обнаружена медь. Аналогично формированию сульфидов, в процессе кристаллизации селен выделяется на растущих нитридах или карбонитридах титана переменного состава, образуя селенид или карбоселенид. Следует отметить, что при введении в состав стали селена строчечность нитридных и карбонитридных включений резко уменьшилась. Расположены эти включения, в основном, по центру заготовки.Таблица 1 - Химический состав исследуемых сталей Вариант Содержание элементов, % С Si Mn Cr Ni Ti S P Se Te 12Х18Н10Т (ГОСТ 5632-72) 0,12 0,8 2,0 17,0 19,0 9,0 - 11,0 5"С" 0,8 0,02 0,035 - - 12Х18Н10Т (базовая) 0,098 0,11 0,56 0,73 1,37 1,4 17,34 17,51 10,5 10,66 0,4 0,51 0,011 0,014 - - "Se" 0,098 0,11 0,56 0,71 1,36 1,4 17,05 17,51 9,99 10,5 0,4 0,49 0,011 0,014 0,17 - "Se + Te" 0,098 0,12 0,56 0,68 1,32 1,4 17,07 17,51 10,45 10,5 0,4 0,5 0,011 0,014 0,08 0,03 "Se + Te + SiCa" 0,098 0,12 0,56 0,7 1,33 1,4 17,05 17,51 10,38 10,5 0,4 0,52 0,011 0,014 0,07 0,03 Известно, что теллур нерастворим в стали в твердом состоянии, и поэтому он концентрируется в поверхностях раздела между фазами, например, неметаллическое включение матрица. Самостоятельных включений теллуридов не обнаружено. а б в a- в отраженных рентгеновских лучах; концентрационные кривые; б- в лучах титана (линия Ti Ka); в- в лучах селена ( линия Se Ka) Рисунок 1 Рентгеновское изображение неметаллических включений в стали варианта легирования Se . Рисунок 2 Микроспектрограмма сульфидоселенида марганца в стали варианта легирования Se . Установлено образование комплексных теллуридов на базе марганца, осаждающихся на селеносульфидах или оксиселенидах, или на базе этих включений с нитридами ти
В третьей главе - Разработка состава аустенитной коррозионно-стойкой стали с улучшенной обрабатываемостью резанием...
Комментариев нет:
Отправить комментарий