Demir karbon faz diyagramı, yüksek sıcaklıklardan serin olan birçok mikroyapıdan biri olarak duruyor -pearlite, martensite ve ferrite - Amerikan metalurist Edgar C. Bain'in, bunu ilk önce tespit eden, bunu 1930'larda tanımlayan, bu tür bir dizin olmayan ve çimentolu bir şekilde, olağanüstü bir şekilde, metalik bir şekilde dekore edilen demirleme yöntemlerinden sonra.
Demir-Carbon Aşama Diagram: Faz Dönüşümleri için Bir Vakıf
Sıcaklık faz diyagramı çelik ısı tedavisinin temel taşıdır.De stabil aşamalar -ferrite (α-iron), austenite (Fe3C), ve sıvı - sıcaklık ve karbon içeriğinin fonksiyonları (tipik olarak% 6.67'ye kadar) Katı çeliklerin bileşimi (küresel) ve kromatografinin % 0.76'sı, yüksek çözünürlükte bulunan ve 727 °C'ye kadar) ekinoidler için tekrarlama koşulları gösterir.
Baini'nin Discovery ve Sınıflandırılması
Edgar C. Bain ve meslektaşı E. S. Davenport ilk önce 1930'larda vaftiz edilen vaftizi tarif ederken, austenitenin normal dekompozisyonuna göre mikro yapıt gözlemlediler: İncilik ve martensite arasında ayrı bir fark[Ms)[Ms)
Üst Baini
Yüksek sıcaklık aralığında yaklaşık 450°C'ye 550°C'ye kadar formlar.Pazarlamalı tahıllar paketlerde düzenlenir, hamite parçacıklarının lath sınırları arasında önceden belirlenmiş olduğu. Dönüşüm, optik bir mikroskop altında incelenir, ancak süper doğranmış karbon bölmeleri, kalan bir kepenkleri, en düşük limitler nedeniyle çimentolu betonlara kıyasla daha düşük maliyetlidir.
Aşağı Baini
Düşük sıcaklıklarda alt bainite formları, yaklaşık 250°C'ye 450°C'ye kadar, karbon difüzyon daha da kısıtlanmış ve dönüşüm belirli kristalsel açılarla uyumlu bir şekilde, plaka eksenlerine kadar (tipik olarak 60°) ilerleyici partiküllerin dağılımını içerir.Bu iyi çimentolu partiküllerin dağılımı[Düzücük plakalara kıyasla yüksek sertliği ve sertliği azaltır.
TTT Diagram ve Baini Formasyon Kinetics
Zaman ısı geçişi (TTT) diyagramı, belirli bir çelik kompozisyonu için, TTT diyagramları dönüşüm başlar ve bir sıcaklık vs. log-time axes gibi görünür. - austenite ilk olarak tek fazlı ⁇ bölgesine ısıtılır, sonra belirli bir isotermal sıcaklık için soğutulur.
Bainite burnu, incir burunundan önemli ölçüde daha kısa bir dönüşüm süresi içinde meydana gelir, yani bainitenin ilk olarak çelik, bainite eğrileri ile dolu bir sıcaklıkla gider.[Dörtüncü bölgeye göre ısıtılır).
Sürekli Soğutma Dönüşümü (CCT) Diagrams
Endüstriyel uygulamada, soğutma nadiren gerçekten determal. CCT diyagramları sürekli soğutma sırasında sürekli soğutma altında dönüşüm davranışı gösterir, soğutma oranı daha fazla sayıdaki veya martensite bölgeleri değildir.Bu kavimsel ısıtılır: Yavaş soğutma verimleri, sürekli soğutmaya kadar ısıtılır (her zaman soğutma, soğutma oranı sürekli olarak ısınır), soğutma oranı daha karmaşıktır.
Anahtar Parametreler Baini Formasyon
Çeşitli faktörler, vaftiz formlarının ve son özelliklerinin etkileniyor:
- [FONT:0)Carbon içeriği: [Dönetici: [DüzgT:0) Karbon, ilk sürücüdür. Düşük karbon çelikleri (0.1-0.3% C) aşırı çimentolu karbon içeriğine de sahip olma konusunda dikkatli bir kontrol gerektirir; orta karbon çelikleri (0.3-0.6-0.6% C) hem üst hem de daha düşük baini elde etmek için daha kolay hale getirebilir.
- [FONT:0]Tüm elementler:[Dönetici:[Dönetici, chromium, nikel, molybdenum ve kullanım süresi geri dönüşler, daha sert dönüşüm kinetik ferriteler.
- [FONT:0)Kooling oranı ve isoterm holding sıcaklığı:[Dönemli:)Dörtün içindeki sıcaklık, bainite aralığındaki ısıyı azaltın.Balinte bölgesindeki yüksek sıcaklıklar üst bainite; daha düşük sıcaklıklar daha düşük bir kompozisyon için, dönüşüm ısısı azalır.
- [FONT:0] Ebeveynlerin büyüklüğüne göre: Daha önce bir örnek, iyi paketler ve laths, sertliği artırmak için iyileştirici bir şekilde, koarse tahıllar büyük paketlere yol açabilir.
- [FONT:0)Deformasyon: [Dönetici: [Dönetici] dönüşümden önce austenitenin plastik deformasyonu vaftizi ve bainitik ferriteleri hızlandırıyor. Bu, termomekanik işlemede (örneğin, kontrollü yuvarlanmış) çok yüksek güçle vaftiz çelikler üretmek için kullanılıyor.
Bainit
Baini, birçok uygulama için çekici hale getiren olağanüstü mekanik özellikler portföyü sunar. İyi ferrite laths ve dağınık tıraşlar yüksek verim gücü sağlar - 500-1200 MPa aralığındaki çatlaklar karbon içeriği ve ısı tedavisine bağlı olarak - iyi iyonajı korumak (günlük 10-20%) ve sertliği artırmakta ve daha düşük vaftiz edici noktalara sahip olmak için genellikle en düşük maliyetlidir.
Sertlik ve dönüşüm sıcaklığı arasındaki ilişki monotondur: düşük dönüşüm sıcaklıkları, yüksek karbon mikroyapıları ve daha yüksek karbon süpersaturasyon nedeniyle 400 °C'nin sağlamlığı ve yemleme süresi boyunca 500 °-500 HV'nin yüksek oranda artışını elde edebilirken, 500 °C'nin daha düşük dönüşüm sıcaklıkları ile daha düşük dönüşümle birlikte daha düşük dönüşümle birlikte daha düşük maliyetli hale gelir.
Ancak, bainite sınırlama olmaksızın değildir. Sertliği, aynı güç seviyesindeki iyi huylu martensitenin, özellikle yüksek karbon çeliklerinin kontrolü genellikle eksiktir - dönüşümleri devam edebilir, bu da dönüşüme yol açabilir (TRIP) etkiler veya boyutsal stabiliteyi zararlı olarak etkileyebilir.
Sıcaklık Tedavisi Süreçleri Baini
İki ana rotalar bainitik mikroyapılar üretir:
Austempering
Austempering en doğrudan yöntemdir: Çelik, geleneksel gider ve alınan bir sıcaklık kontrolüne kıyasla daha az bozulma ve çatlaklar içerir.Austempering, taşıyıcılar ve baharlar için yaygın olarak kullanılır. Commongradlar,00-90 çelik ve çelikler, üniformalı sertliği içerir ve sertliği geleneksel olarak basınç kontrolü gerektirir ve betonlu yataklar için hassas bir şekilde sağlanır.
Sürekli Soğutma (Direct Quenching and Tempering)
Bazı durumlarda, bainite sürekli soğutma sırasında form oluşturabilir, eğer soğutma oranı dikkatlice kontrol edilir. Örneğin, orta karbon düşük-tüm çelikler yağda gider, karma bir bainite-marten site yapısı üretebilir. daha sonra mizaçlı martensiteyi büyük ölçüde değişmeden bırakarak.Bu yaklaşım austeplikeli ısı tedavisi hatlarıyla daha uyumlu olabilir.
Austempered Ductile Iron (ADI)
ADI, asır dökme demirin ağır makineler, otomotiv süspansiyon bileşenleri ve askeri uygulamalar için popüler olduğu ayrı bir malzeme sınıfıdır.ADI, büyük miktarda koruma sağlar. -bundan 20-40% - dönüşüm sağlar ve ağır makineler, otomotiv süspansiyon bileşenleri ve askeri uygulamalar için popüler hale getirir.
Modern Endüstride Baini Uygulamaları
Güç, sertlik ve direnç pozisyonlarının eşsiz kombinasyonu, geniş bir uygulama serisinde vaftiz çelikleri giymek:
- [FONT:0)Automotive components:[Dönetmen:[Dönder: 0,0] Automotive components:[Dönetmen:[Dönetmen: 0,4] Gears, miller, axles ve crankshafts genellikle bainitik çelikleri kullanır. Aşırı bozulma olmadan yüksek sertliğe ulaşma yeteneği hassas parçalar için kritiktir. ADI ağır-truck süspansiyonları, kontrol kolları ve demiryolu tekerlekleri kullanılır.
- [FONT:0]Cutting araçları ve ölür: A2, D2 ve S7 gibi Tool çelikleri, servis sırasında bir bainitik matris üretmek için austemperyalist olabilir. Bainitic aracılık işlemleri kesintiye uğratmak için daha uzun bir yaşam sunar.
- [FONT:0]Structural ve madencilik uygulamaları: Yüksek güçlü düşük (HSLA) çelikler boru hatları çelik, basınç gemileri ve madencilik ekipmanlarında kullanılır. Bainitic ferrite yüksek verim gücü ve iyi kaynaklanabilirlik sağlar.
- [FONT:0]Aerospace ve savunma:[Dönetici: Arazi dişli bileşenleri, füze parçaları ve zırh kaplaması, daha sert ve daha düşük bainite yorgunluk direncinden faydalanır. 300M gibi yüksek güçlü çelikler (modize edilmiş 4340) bir bainitik veya martensitik-bainitik yapıya ısıtılır.
- [FONT:0)Bearings ve taşıyıcılar: Needle yataklar, roller yataklar ve ağır betonlar, sık sık sık sık, orta temas yorgunluk ve hidrojen ambrittlementine karşı çıkan bir üniforma yapısı elde etmek için atamperyatr.
Modern Geliştirmeler ve Araştırma Yolları
Bainite'nin evrimleştiği bir araştırma, yüksek çözünürlükte (örneğin, % 0,4) ve çok düşük sıcaklıklarda (200-2 °C) kullanarak, yüksek karbon, yüksek çözünürlükte çelikler kullanarak, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte (örneğin, % 0,4,4, % 0) ile yüksek çözünürlükte olan bir diğer çelikler ile birlikte, yüksek çözünürlükte bir şekilde genişletilir.
Simülasyon araçları şimdi mühendislerin termodinamik veritabanı kullanarak vaftiz formlarını tahmin etmelerine izin verir (örneğin, termo-Calc, Dictra) ve kinetik modeller. Bu araçlar demir-karbon faz diyagramı, diffüzyon katları ve dönüşüm kinetics'i optimize etmek için ısı tedavi programları için artan talep sağlar.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Bainite'nin oluşumu, demir-karbon faz diyagramı ve kinetik uzantıları (TTT ve CCT diyagramları) ile ilgili olarak, termodinamik ve işleme arasındaki olağanüstü bir etkileşimin ortaya çıkmasını gösterir.Demokratın içeriğine göre, alaşım ekleri ve termal tarihler, mühendisler, geniş bir güç yelpazesini kapsayan, sertliği ve mekanik bir şekilde çalışır.
[FONT=0)Dönemli Referanslar: [Dönemli: [Dönemli: 1)
- ASM International: 03:0)ASM International - Malzeme Bilgi Topluluğu).
- Çelik Üniversitesi (Dünya Çelik Birliği): [[Dönetici.org[Dönetici:0)
- Faz Diagrams ve Kumaş: [Ücretsiz:0) Cambridge Üniversitesi - Demir-Carbon Faz Diagram[Dönemli: 1)
- Bhadeshia: 03. Bölüm: A Review by Bhadeshia[D: 1)
- MATDAT (Malzeme Veritabanı):0)MatDat - Malzeme Mülkiyet Verileri).