Какое влияние оказывает марганец на свойства стали
Содержание:
- Влияние марганца на структуру и свойства стали
Влияние марганца на структуру и свойства стали
- Влияние марганца на структуру и характеристики стали Марганец является Карбидообразующим элементом. Использование углерода дает карбиды Mn3C Mangan, которые более стабильны и долговечны, чем карбид железа (цементит).При введении марганца в железоуглеродистый сплав (чугун, сталь) чистые карбиды марганца не образуются, но образуются сложные (двойные) карбиды цементного типа (Fe-Mn) 3C, в которых часть атомов железа всегда замещается марганцем atoms. In Высокомарганцевые аустенитные стали, 1C00 входят в состав таких множественных карбидов 1390 ′ Одна тысяча триста * 1200 Одна тысяча сто Хм. 。 910° ^ 900 В 300. 200. 100 л- 13.2 Тридцать м п + а-ffn (53 63 минута. 730 ′ 10 20 30 iO 50 60 70 SO 90 nn содержание марганца. U. (Вес) Рис.23.
Схема системы Fe-Mp. Влияние марганца на структуру и свойства стали 89 С большим количеством марганца, чем железа(около 80% Mn и 20% Fe), и перлитной марганцевой стали со средним содержанием менее 3% Mn, этот карбид содержит больше железа, чем марганца (около 80% Fe и 20% Mn). В промежуточной марганцевой стали (класс перлита) марганец частично связан с образованием углерода и двойных карбидов, а частично с твердым раствором с iron. In кроме того, распределение марганца между карбидом и твердым раствором этой стали составляет приблизительно соотношение 1.. 4, то есть 4 раза с карбидом марганца 150. 600. г Лу. Мне 150. Один Один ЯГ ! > я-я-я-Я-Я-Я-Я-Я-Я-я… г «) 3-6 О •— •—. / Яг ’ •—_ < г’ ) 6/9 Шесть 24.
Влияние марганца на критические точки сталей 0,4% C (a) и 0,9% C (b) Меньше, чем твердый раствор.
Людмила Фирмаль
Например, если общее содержание марганца в Стали равно 1,5%, то для карбидов оно составит около 0,3%, для твердых растворов-1,2%, а для карбидов-0,4 общее содержание составит 2,0%.% , Твердый раствор 1,6%, ЕТК. Марганец » снижает концентрацию углерода в perlite. In на диаграмме состояния железоуглеродистой системы под влиянием марганца точка кодирования 5 смещается влево в направлении, отклоняющемся от содержания углерода. Каждый процент марганца снижает концентрацию углерода в перлите на 0,05-0,06%, так, например, в сталях, содержащих 4% Mn, содержание перлита составляет всего 0,6%.
Точка е, на которую влияет (максимальная концентрация углерода в Фэт) марганец, незначительно смещается в сторону right. In другими словами, марганец повышает растворимость углерода в аустените. На рисунке 24 показано влияние марганца на критические точки 0,4 и 0,9% С стали. Из этого рисунка следует, что если увеличить количество марганца с 0,5 до 3,0 и нормализовать сплав углеродистой стали с 0,4% С, то точка% перлитной конверсии последовательно снижается, а точка% перлитной конверсии-АР постепенно проходит. Выше 3,5% Мп появляется марганцевая сталь, которая является точкой мартенситного превращения M.
- То есть при охлаждении стали на воздухе с увеличением содержания марганца(нормализованного) происходят точно такие же структурные изменения(происходит при увеличении скорости охлаждения простой углеродистой стали).Аустенит для стали с равномерным содержанием мартенсита или среднего углерода значительно легче, чем для стали с высоким содержанием углерода. На рисунке показано, что в стали 6% Mn, 0,4% C теряется точка тру плотного превращения, получается структура, состоящая из 100% мартенсита, и содержание марганца 0,9% C P стали, осаждается большое количество богатых марганцем карбидов, аустенит на его периферии истощается, что делает Манган нестабильным, и за короткий промежуток времени содержание марганца при охлаждении в зоне метаморфоза разлагается как смесь феррита и цементита. —
Если расход углерода превышает 0,9%, наряду с мартенситом или аустенитом, то вдоль границ зерен, где осаждается карбид марганца, всегда появляется труцит. Марганец вносит большой вклад в аустенитное переохлаждение. Поэтому под воздействием перлитной стали гистерезис между критическими точками увеличивается, а критическая скорость закалки уменьшается sharply. In в этом отношении марганец занимает 1-е место среди других легирующих веществ elements.
In стол. На рис. 17 приведены данные о влиянии марганца на критическую скорость закалки механической стали.
Людмила Фирмаль
Таблица 17 Влияние марганца на критическую скорость закалки среднеуглеродистой стали машиностроение с.% 0.48 0.47 0.46 0.46 MP、% 0.57 1.18 1.80 2.20 Температура закалки 850. 840. 830. Восемьсот двадцать Критическая скорость отверждения,°С / с 520. 120. Тридцать пять Восемь Как видно из таблицы, в станкостроительной стали из углеродистой стали Мп составляет — 1,8%, поэтому изделие диаметром до 20-25 мм погружают не в воду, а в следующую. В эвтектоидных и за〜эвтектоидных сталей 0.8-1.2%, влияние марганца на структуру и свойства стали 91 Эффект марганца и снижение критической скорости закалки еще сильнее. Снижая критическую скорость отверждения, марганец значительно улучшает упрочняющие свойства steel.
In стол. Эффект марганца показан на рисунке 18 и полностью излечим в образцах различного диаметра, изготовленных из углерода и среднего марганца В конструкционной стали, она твердеет на 820-850°пока охлаждающ с водой и маслом. Таблица 18 Диаметр отвержденного образца Состав стали、% И 0.48 0.47 0.46 Mp 0.57 1.18 1.80 Диаметр отверждаемого изделия при отверждении, мм В масле Четыре Двадцать Сорок В воде Двенадцать Сорок 60. Из данных, приведенных в этой таблице, его можно закалить маслом для отверждения изделий из среднеуглеродистых конструкционных сталей диаметром 1,80% Мп и длиной до 40 мм. Для качества закаленных изделий большое значение имеет влияние легирующих элементов на температуру мартенситного превращения и количество удерживаемого аустенита в структуре закаленной стали.
Чем ниже точка мартенситного превращения, тем сильнее упрочнение «будет удерживать больше в структуре аустенитной стали, что снизит твердость и прочность стали». кроме того, когда количество остаточного аустенита увеличивается, предел усталости стали резко падает, когда детали используются с переменными нагрузками. Марганец является одним из легирующих элементов, способствующих переохлаждению аустенита и повышению его стабильности. 1 при увеличении содержания марганца и закалке стали температура мартенситного превращения снижается, а количество удерживаемого аустенита увеличивается.
Количество остаточного аустенита в марганцевой стали очень сильно зависит от температуры нагрева стали перед закалкой: даже незначительное повышение температуры закалки марганцевой стали сопровождается повышением стабильности Фета. На рис. 25 показано влияние марганца на содержание мартенсита и остаточного аустенита в сталях, содержащих 0,5, 0,8 и 1,0% С, при закалке от оптимальной температуры. That92 марганцевой стали В структуре 2% MN высокоуглеродистой закаленной стали количество остаточного аустенита достигает 30-40%. При нагреве перлитно-марганцевой стали под воздействием Mn более 2% с содержанием углерода 0,4-0,5% скорость роста зерен резко возрастает и сталь становится чувствительной к перегреву.
<При нагреве марганцевой стали на 0,2-0,3% С до 3% марганца не будет увеличиваться, но это снизит скорость роста зерна и уменьшит склонность стали к перегреву[69]. В среднеуглеродистой конструкционной стали 0,4-0,5% с предел текучести и прочность увеличатся за счет влияния марганца после закалки и высокого отпуска(улучшения), но пластичность и вязкость значительно уменьшатся, а в мягкой стали с повышением содержания марганца примерно на 3% менее 0,2-0,3% прочность стали возрастет без выраженного снижения пластичности и пластичности[69]. На рисунке 26 представлена диаграмма соотношения углерода и марганца. Восемьдесят%б 0 Один- Да. 300. О * ОО • 「- В ’У’ Три г / / / * В、 х г с MP.% Рисунок 25.Остаточное содержание аустенита в закаленных сталях с различным влиянием марганца на точку мартенситного превращения (м») и содержание углерода: / −1.0% с; 2-0. 8%C; 3-0, 5%C требуется для получения Высокопрочная марганцево-стойкая инженерная сталь.
Этот рисунок показывает, что благодаря правильному сочетанию прочности и вязкости, чем выше содержание марганца в стали, тем ниже содержание углерода. При цементации стали марганец несколько ускоряет процесс цементации, увеличивая концентрацию углерода на поверхности цементного изделия. При длительном давлении при цементации в цементном слое стали, содержащем 1,5-2,0% Mn, рост зерен наблюдается редко, рост зерен под влиянием марганца, особенно в низкоуглеродистых кернах. На фиг. 27 представлена структурная схема марганцевой стали, из которой нормализуется образец, чтобы показать влияние марганца на структуру и характеристики стали.
Марганцевую сталь диаметром 25 мм можно классифицировать на 3 класса, в зависимости от микроструктуры, в зависимости от содержания в ней углерода и марганца.1) перлит. 2) мартенсит и 3) аустенит. < 0,4-0,5% C сталь имеет перлитную структуру до 2,0% Mp, а когда содержание 1,5% Mp уже превышает 0,8% C, в стали начинает появляться мартенсит structure. At в то же время этот показатель показывает, что углерод и марганец взаимно замещают и дополняют друг друга. Чем выше содержание углерода в стали、 26. C и MP совместное влияние. 27.Структурная схема механических свойств марганцевой стали и стали Бист(рисунок) Для получения неравновесных мартенситных или аустенитных структур требуется меньше марганца. В машиностроении широко используются только 2 класса марганцевой стали.
Перлит, содержащий 0,1-0,8% C при 0,7-2,0% Mn и аустенит, содержащий 1,0-1% 10-14% Mn при 4% C. При изотермическом превращении аустенита марганцевой стали с содержанием марганца до 2% Общий вид С-образной диаграммы практически не изменяется по сравнению с диаграммой углеродистой стали в течение инкубационного периода и времени полного изотермического превращения аустенита под действием марганца. Инжир. 図28は 、 0.Является фигурой изотермического превращения аустенитной стали 5 %. C и 1.8%Mp, для сравнения, показывает простой показатель углеродистой стали 0.5% C на том же рисунке. В медленно охлаждаемой углеродистой стали Nieco со сбалансированной структурой содержание марганца составляет до 10-12% 94 марганцевой стали Вызывает относительно небольшое увеличение твердости.
Поэтому, когда определенное количество марганца добавляется к перлитной стали, критическая скорость закалки в основном снижается, и прокаливаемость улучшается. 200 секунд a * u > время, sen u * 28.Иллюстрация изотермического превращения углеродистой стали 50 (слева) и аустенитной марганцевой стали 50Г2 (справа) На рис. 29 представлен график влияния марганца на твердость стали при 1% С после воздушного охлаждения (2) и 0,5% С после печи. Когда содержание марганца увеличивается и сталь нормализуется 60. Пятьдесят 8-0. Th / / 、 —• Х _ 29.
Нормализующее 0,5% C (1}и отжигающее (2) влияние марганца на твердость стали 3 4 Mp % От 0,4 до 4,0% твердость стали постоянно увеличивается. При более чем 4% Мп в структуре начинает появляться γ-марганцевая техническая сталь класса перлита 95. Твердость стали составляет reduced. In отожженная перлитная сталь, твердость под воздействием марганца почти не увеличивается.
Смотрите также:
Решение задач по материаловедению
Источник
Условные обозначения химических элементов:
хром ( Cr ) — Х никель ( Ni ) — Н молибден ( Mo ) — М титан ( Ti ) — Т медь ( Cu ) — Д ванадий ( V ) — Ф вольфрам ( W ) — В | азот ( N ) — А алюминий ( Аl ) — Ю бериллий ( Be ) — Л бор ( B ) — Р висмут ( Вi ) — Ви галлий ( Ga ) — Гл | иридий ( Ir ) — И кадмий ( Cd ) — Кд кобальт ( Co ) — К кремний ( Si ) — C магний ( Mg ) — Ш марганец ( Mn ) — Г | свинец ( Pb ) — АС ниобий ( Nb) — Б селен ( Se ) — Е углерод ( C ) — У фосфор ( P ) — П цирконий ( Zr ) — Ц |
ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ НА СТАЛЬ И ЕЕ СВОЙСТВА
Углерод — находится в стали обычно в виде химического соединения Fe3C, называемого цементитом. С увеличением содержания углерода до 1,2% твердость, прочность и упругость стали увеличиваются, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость ухудшается, ухудшается и свариваемость.
Кремний — если он содержится в стали в небольшом количестве, особого влияния на ее свойства не оказывает.(Полезная примесь; вводят в качестве активного раскислителя и остается в стали в кол-ве 0,4%)
Марганец — как и кремний, содержится в обыкновенной углеродистой стали в небольшом количестве и особого влияния на ее свойства также не оказывает. (Полезная примесь; вводят в сталь для раскисления и остается в ней в кол-ве 0,3-0,8%. Марганец уменьшает вредное влияние кислорода и серы.
Сера — является вредной примесью. Она находится в стали главным образом в виде FeS. Это соединение сообщает стали хрупкость при высоких температурах, например при ковке, — свойство, которое называется красноломкостью. Сера увеличивает истираемость стали, понижает сопротивление усталости и уменьшает коррозионную стойкость. В углеродистой стали допускается серы не более 0,06-0,07%. ( От красноломкости сталь предохраняет марганец, который связывает серу в сульфиды MnS).
Фосфор — также является вредной примесью. Снижает вязкость при пониженных температурах, то есть вызывает хладноломкость. Обрабатываемость стали фосфор несколько улучшает, так как способствует отделению стружки.
ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА СТАЛИ
Хром (Х) — наиболее дешевый и распространенный элемент. Он повышает твердость и прочность, незначительно уменьшая пластичность, увеличивает коррозионную стойкость; содержание больших количеств хрома делает сталь нержавеющей и обеспечивает устойчивость магнитных сил.
Никель (Н) — сообщает стали коррозионную стойкость, высокую прочность и пластичность, увеличивает прокаливаемость, оказывает влияние на изменение коэффициента теплового расширения. Никель – дорогой металл, его стараются заменить более дешевым.
Вольфрам (В) — образует в стали очень твердые химические соединения – карбиды, резко увеличивающие твердость и красностойкость. Вольфрам препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске. Это дорогой и дефицитный металл.
Ванадий (Ф) — повышает твердость и прочность, измельчает зерно. Увеличивает плотность стали, так как является хорошим раскислителем, он дорог и дефицитен.
Кремний (С)- в количестве свыше 1% оказывает особое влияние на свойства стали: содержание 1-1,5% Si увеличивает прочность, при этом вязкость сохраняется. При большем содержании кремния увеличивается электросопротивление и магнитопроницаемость. Кремний увеличивает также упругость, кислостойкость, окалиностойкость.
Марганец (Г) — при содержании свыше 1% увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности.
Кобальт (К) — повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару.
Молибден (М) — увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах.
Титан (Т) — повышает прочность и плотность стали, способствует измельчению зерна, является хорошим раскислителем, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии.
Ниобий (Б) — улучшает кислостойкость и способствует уменьшению коррозии в сварных конструкциях.
Алюминий (Ю) — повышает жаростойкость и окалиностойкость.
Медь (Д) — увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным образом в строительную сталь.
Церий — повышает прочность и особенно пластичность.
Цирконий (Ц) — оказывает особое влияние на величину и рост зерна в стали, измельчает зерно и позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью.
Лантан, цезий, неодим — уменьшают пористость, способствуют уменьшению содержания серы в стали, улучшают качество поверхности, измельчают зерно.
Источник
ÐаждÑй Ñ Ð¸Ð¼Ð¸ÑеÑкий ÑлеменÑ, Ð²Ñ Ð¾Ð´ÑÑий в ÑоÑÑав ÑÑали, по-ÑÐ²Ð¾ÐµÐ¼Ñ Ð²Ð»Ð¸ÑÐµÑ Ð½Ð° ее Ð¼ÐµÑ Ð°Ð½Ð¸ÑеÑкие ÑвойÑÑва – ÑлÑÑÑÐ°ÐµÑ Ð¸Ð»Ð¸ ÑÑ ÑдÑаеÑ.
УглеÑод (С), ÑвлÑÑÑийÑÑ Ð¾Ð±ÑзаÑелÑнÑм ÑлеменÑом и Ð½Ð°Ñ Ð¾Ð´ÑÑимÑÑ Ð² ÑÑали обÑÑно в виде Ñ Ð¸Ð¼Ð¸ÑеÑкого ÑÐ¾ÐµÐ´Ð¸Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ Fe3C (каÑбид железа), Ñ ÑвелиÑением его ÑодеÑÐ¶Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð´Ð¾ 1,2% повÑÑÐ°ÐµÑ ÑвеÑдоÑÑÑ, пÑоÑноÑÑÑ Ð¸ ÑпÑÑгоÑÑÑ ÑÑали и ÑменÑÑÐ°ÐµÑ Ð²ÑзкоÑÑÑ Ð¸ ÑпоÑобноÑÑÑ Ðº ÑваÑиваемоÑÑи. ÐÑи ÑÑом Ñакже ÑÑ ÑдÑаÑÑÑÑ Ð¾Ð±ÑабаÑÑваемоÑÑÑ Ð¸ ÑваÑиваемоÑÑÑ.
ÐÑемний (Si) ÑÑиÑаеÑÑÑ Ð¿Ð¾Ð»ÐµÐ·Ð½Ð¾Ð¹ пÑимеÑÑÑ, и вводиÑÑÑ Ð² каÑеÑÑве акÑивного ÑаÑкиÑлиÑелÑ. Ðак пÑавило, он ÑодеÑжиÑÑÑ Ð² ÑÑали в неболÑÑом колиÑеÑÑве (в пÑÐµÐ´ÐµÐ»Ð°Ñ Ð´Ð¾ 0,4%) и замеÑного влиÑÐ½Ð¸Ñ Ð½Ð° ее ÑвойÑÑва не оказÑваеÑ. Ðо пÑи ÑодеÑжании кÑÐµÐ¼Ð½Ð¸Ñ Ð±Ð¾Ð»ÐµÐµ 2% ÑÑÐ°Ð»Ñ ÑÑановиÑÑÑ Ñ ÑÑпкой и пÑи ковке ÑазÑÑÑаеÑÑÑ.
ÐаÑÐ³Ð°Ð½ÐµÑ (Mn) ÑодеÑжиÑÑÑ Ð² обÑкновенной ÑглеÑодиÑÑой ÑÑали в неболÑÑом колиÑеÑÑве (0,3-0,8%) и ÑеÑÑезного влиÑÐ½Ð¸Ñ Ð½Ð° ее ÑвойÑÑва не оказÑваеÑ. ÐаÑÐ³Ð°Ð½ÐµÑ ÑменÑÑÐ°ÐµÑ Ð²Ñедное влиÑние киÑлоÑода и ÑеÑÑ, повÑÑÐ°ÐµÑ ÑвеÑдоÑÑÑ Ð¸ пÑоÑноÑÑÑ ÑÑали, ее ÑежÑÑие ÑвойÑÑва, ÑвелиÑÐ¸Ð²Ð°ÐµÑ Ð¿ÑокаливаемоÑÑÑ, но ÑÐ½Ð¸Ð¶Ð°ÐµÑ ÑÑойкоÑÑÑ Ðº ÑдаÑнÑм нагÑÑзкам.
СеÑа (S) и ÑоÑÑÐ¾Ñ (Ð ) ÑвлÑÑÑÑÑ Ð²ÑеднÑми пÑимеÑÑми. ÐÑ ÑодеÑжание даже в незнаÑиÑелÑнÑÑ ÐºÐ¾Ð»Ð¸ÑеÑÑÐ²Ð°Ñ Ð¾ÐºÐ°Ð·ÑÐ²Ð°ÐµÑ Ð²Ñедное влиÑние на Ð¼ÐµÑ Ð°Ð½Ð¸ÑеÑкие ÑвойÑÑва ÑÑали. СодеÑжание в ÑÑали более 0,045% ÑеÑÑ Ð´ÐµÐ»Ð°ÐµÑ ÑÑÐ°Ð»Ñ ÐºÑаÑноломкой, Ñ.е. Ñакой, коÑоÑÐ°Ñ Ð¿Ñи ковке в нагÑеÑом ÑоÑÑоÑнии Ð´Ð°ÐµÑ ÑÑеÑинÑ. ÐÑ ÐºÑаÑноломкоÑÑи ÑÑÐ°Ð»Ñ Ð¿ÑÐµÐ´Ð¾Ñ ÑанÑÐµÑ Ð¼Ð°ÑганеÑ, коÑоÑÑй ÑвÑзÑÐ²Ð°ÐµÑ ÑеÑÑ Ð² ÑÑлÑÑÐ¸Ð´Ñ (MnS). СодеÑжание в ÑÑали более 0,045% ÑоÑÑоÑа, Ð´ÐµÐ»Ð°ÐµÑ ÑÑÐ°Ð»Ñ Ñ Ð»Ð°Ð´Ð½Ð¾Ð»Ð¾Ð¼ÐºÐ¾Ð¹, Ñ.е. легко ломаÑÑейÑÑ Ð² Ñ Ð¾Ð»Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð¼ ÑоÑÑоÑнии. ÐбÑабаÑÑваемоÑÑÑ ÑÑали ÑоÑÑÐ¾Ñ Ð½ÐµÑколÑко ÑлÑÑÑаеÑ, Ñак как ÑпоÑобÑÑвÑÐµÑ Ð¾ÑÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ ÑÑÑÑжки.
Ðиобий (Nb) ÑлÑÑÑÐ°ÐµÑ ÐºÐ¸ÑлоÑÑойкоÑÑÑ ÑÑали и ÑпоÑобÑÑвÑÐµÑ ÑменÑÑÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾ÑÑозии в ÑваÑнÑÑ ÐºÐ¾Ð½ÑÑÑÑкÑиÑÑ .
ТиÑан (Тi) повÑÑÐ°ÐµÑ Ð¿ÑоÑноÑÑÑ, плоÑноÑÑÑ Ð¸ плаÑÑиÑноÑÑÑ ÑÑали, ÑлÑÑÑÐ°ÐµÑ Ð¾Ð±ÑабаÑÑваемоÑÑÑ Ð¸ ÑопÑоÑивление коÑÑозии. ÐовÑÑÐ°ÐµÑ Ð¿ÑокаливаемоÑÑÑ ÑÑали пÑи малÑÑ ÑодеÑжаниÑÑ Ð¸ Ð¿Ð¾Ð½Ð¸Ð¶Ð°ÐµÑ Ð¿Ñи болÑÑÐ¸Ñ .
Ð¥Ñом (Cr) повÑÑÐ°ÐµÑ Ð¿ÑоÑноÑÑÑ, закаливаемоÑÑÑ Ð¸ жаÑоÑÑойкоÑÑÑ, ÑежÑÑие ÑвойÑÑва и ÑÑойкоÑÑÑ Ð½Ð° иÑÑиÑание, но ÑÐ½Ð¸Ð¶Ð°ÐµÑ Ð²ÑзкоÑÑÑ Ð¸ ÑеплопÑоводноÑÑÑ ÑÑали. СодеÑжание болÑÑого колиÑеÑÑва Ñ Ñома (в обÑÑнÑÑ ÑоÑÑÐ°Ñ ÑÑали Ð´Ð¾Ñ Ð¾Ð´Ð¸Ñ Ð´Ð¾ 2%, а в ÑпеÑиалÑнÑÑ – до 25%) Ð´ÐµÐ»Ð°ÐµÑ ÑÑÐ°Ð»Ñ Ð½ÐµÑжавеÑÑей и обеÑпеÑÐ¸Ð²Ð°ÐµÑ ÑÑÑойÑивоÑÑÑ Ð¼Ð°Ð³Ð½Ð¸ÑнÑÑ Ñил.
Ðолибден (Mo) повÑÑÐ°ÐµÑ Ð¿ÑоÑноÑÑнÑе Ñ Ð°ÑакÑеÑиÑÑики ÑÑали, ÑвелиÑÐ¸Ð²Ð°ÐµÑ ÑвеÑдоÑÑÑ, кÑаÑноÑÑойкоÑÑÑ, анÑикоÑÑозионнÑе ÑвойÑÑва. ÐÐµÐ»Ð°ÐµÑ ÐµÐµ ÑеплоÑÑÑойÑивой, ÑвелиÑÐ¸Ð²Ð°ÐµÑ Ð½ÐµÑÑÑÑÑ ÑпоÑобноÑÑÑ ÐºÐ¾Ð½ÑÑÑÑкÑий пÑи ÑдаÑнÑÑ Ð½Ð°Ð³ÑÑÐ·ÐºÐ°Ñ Ð¸ вÑÑÐ¾ÐºÐ¸Ñ ÑемпеÑаÑÑÑÐ°Ñ . ÐаÑÑÑднÑÐµÑ ÑваÑкÑ, Ñак как акÑивно окиÑлÑеÑÑÑ Ð¸ вÑгоÑаеÑ.
ÐÐ¸ÐºÐµÐ»Ñ (Ni) ÑвелиÑÐ¸Ð²Ð°ÐµÑ Ð²ÑзкоÑÑÑ, пÑоÑноÑÑÑ Ð¸ ÑпÑÑгоÑÑÑ, но неÑколÑко ÑÐ½Ð¸Ð¶Ð°ÐµÑ ÑеплопÑоводноÑÑÑ ÑÑали. ÐикелевÑе ÑÑали Ñ Ð¾ÑоÑо кÑÑÑÑÑ. ÐнаÑиÑелÑное ÑодеÑжание Ð½Ð¸ÐºÐµÐ»Ñ Ð´ÐµÐ»Ð°ÐµÑ ÑÑÐ°Ð»Ñ Ð½ÐµÐ¼Ð°Ð³Ð½Ð¸Ñной, коÑÑозионноÑÑойкой и жаÑопÑоÑной.
ÐолÑÑÑам (W) обÑазÑÑ Ð² ÑÑали ÑвеÑдÑе Ñ Ð¸Ð¼Ð¸ÑеÑкие ÑÐ¾ÐµÐ´Ð¸Ð½ÐµÐ½Ð¸Ñ â каÑбидÑ, Ñезко ÑвелиÑÐ¸Ð²Ð°ÐµÑ ÑвеÑдоÑÑÑ Ð¸ кÑаÑноÑÑойкоÑÑÑ. УвелиÑÐ¸Ð²Ð°ÐµÑ ÑабоÑоÑпоÑобноÑÑÑ ÑÑали пÑи вÑÑÐ¾ÐºÐ¸Ñ ÑемпеÑаÑÑÑÐ°Ñ , ее пÑокаливаемоÑÑÑ, повÑÑÐ°ÐµÑ ÑопÑоÑивление ÑÑали к коÑÑозии и иÑÑиÑаниÑ, ÑменÑÑÐ°ÐµÑ ÑваÑиваемоÑÑÑ.
Ðанадий (V) обеÑпеÑÐ¸Ð²Ð°ÐµÑ Ð¼ÐµÐ»ÐºÐ¾Ð·ÐµÑниÑÑоÑÑÑ ÑÑали, повÑÑÐ°ÐµÑ ÑвеÑдоÑÑÑ Ð¸ пÑоÑноÑÑÑ. УвелиÑÐ¸Ð²Ð°ÐµÑ Ð¿Ð»Ð¾ÑноÑÑÑ ÑÑали, Ñак как ÑвлÑеÑÑÑ Ñ Ð¾ÑоÑим ÑаÑкиÑлиÑелем. Ð¡Ð½Ð¸Ð¶Ð°ÐµÑ ÑÑвÑÑвиÑелÑноÑÑÑ ÑÑали к пеÑегÑÐµÐ²Ñ Ð¸ ÑлÑÑÑÐ°ÐµÑ ÑваÑиваемоÑÑÑ.
ÐобалÑÑ (Co) повÑÑÐ°ÐµÑ Ð¶Ð°ÑопÑоÑноÑÑÑ, магниÑнÑе ÑвойÑÑва, ÑвелиÑÐ¸Ð²Ð°ÐµÑ ÑопÑоÑивление ÑдаÑÑ.
ÐлÑминий (Ðl) ÑвлÑеÑÑÑ Ð°ÐºÑивнÑм ÑаÑкиÑлиÑелем. ÐÐµÐ»Ð°ÐµÑ ÑÑÐ°Ð»Ñ Ð¼ÐµÐ»ÐºÐ¾Ð·ÐµÑниÑÑой, одноÑодной по Ñ Ð¸Ð¼Ð¸ÑеÑÐºÐ¾Ð¼Ñ ÑоÑÑавÑ, пÑедоÑвÑаÑÐ°ÐµÑ ÑÑаÑение, ÑлÑÑÑÐ°ÐµÑ ÑÑампÑемоÑÑÑ, повÑÑÐ°ÐµÑ ÑвеÑдоÑÑÑ Ð¸ пÑоÑноÑÑÑ, ÑвелиÑÐ¸Ð²Ð°ÐµÑ ÑопÑоÑивление окиÑÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ñи вÑÑÐ¾ÐºÐ¸Ñ ÑемпеÑаÑÑÑÐ°Ñ .
ÐÐµÐ´Ñ (Cu) влиÑÐµÑ Ð½Ð° повÑÑение коÑÑозионной ÑÑойкоÑÑи, пÑедела ÑекÑÑеÑÑи и пÑокаливаемоÑÑи. Ðа ÑваÑиваемоÑÑÑ Ð½Ðµ влиÑеÑ.
ÐÐ»Ñ Ð²ÑеÑÑоÑоннего Ð¿Ð¾Ð½Ð¸Ð¼Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¸ анализа пÑоÑеÑÑов, пÑоиÑÑ Ð¾Ð´ÑÑÐ¸Ñ Ð¿Ñи легиÑовании и деÑоÑмиÑовании ÑÑалей, важнÑÑ ÑÐ¾Ð»Ñ Ð¸Ð³ÑÐ°ÐµÑ Ð·Ð½Ð°Ð½Ð¸Ðµ завиÑимоÑÑей Ð¼ÐµÐ¶Ð´Ñ Ñ Ð¸Ð¼Ð¸ÑеÑким ÑоÑÑавом и Ð¼ÐµÑ Ð°Ð½Ð¸ÑеÑкими ÑвойÑÑвами.
ЦелÑÑ Ð½Ð°ÑÑоÑÑÐ¸Ñ Ð¸ÑÑледований ÑвлÑеÑÑÑ Ð¸Ð·ÑÑение комплекÑного влиÑÐ½Ð¸Ñ Ñ Ð¸Ð¼Ð¸ÑеÑкого ÑоÑÑава на пÑедел ÑекÑÑеÑÑи σТ аÑмаÑÑÑной ÑÑали клаÑÑа Ð500С.
Ð ÑеÑение ÑенÑÑбÑÑ Ð¸ окÑÑбÑÑ ÑекÑÑего года в ÐабоÑаÑоÑии иÑпÑÑаний ÑÑÑоиÑелÑнÑÑ Ð¼Ð°ÑеÑиалов и конÑÑÑÑкÑий ÐÐУ «Ð¦ÐÐÐС» пÑоводилиÑÑ Ð¸ÑпÑÑÐ°Ð½Ð¸Ñ Ð¾Ð±ÑазÑов аÑмаÑÑÑнÑÑ ÑÑеÑжней диамеÑÑом Ð¾Ñ Ø16 до Ã36. ÐÑли вÑÐ¿Ð¾Ð»Ð½ÐµÐ½Ñ Ð±Ð¾Ð»ÐµÐµ 30 паÑаллелÑнÑÑ Ð¸ÑпÑÑаний. ÐÑи ÑÑом Ð´Ð»Ñ Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð¹ и Ñой же пÑÐ¾Ð±Ñ Ð´Ð°Ð½Ð½Ð¾Ð³Ð¾ ÑипоÑазмеÑа аÑмаÑÑÑнÑÑ ÑÑеÑжней опÑеделÑли ÑакÑиÑеÑкÑÑ Ð¼Ð°ÑÑовÑÑ Ð´Ð¾Ð»Ñ Ñ Ð¸Ð¼Ð¸ÑеÑÐºÐ¸Ñ ÑлеменÑов Ñ Ð¿Ð¾Ð¼Ð¾ÑÑÑ Ð¾Ð¿Ñико-ÑмиÑÑионного ÑпекÑÑомеÑÑа PMI-MASTER SORT (ÑиÑ.1) и Ð¼ÐµÑ Ð°Ð½Ð¸ÑеÑкие ÑвойÑÑва ÑÑали пÑи помоÑи иÑпÑÑаÑелÑной маÑÐ¸Ð½Ñ ÐÐ -1000Ð-авÑо (ÑиÑ.2).
РиÑ.1 – ÐÑпÑÑание аÑмаÑÑÑного ÑÑеÑÐ¶Ð½Ñ Ð´Ð»Ñ Ð¾Ð¿ÑÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ
имиÑеÑкого ÑоÑÑава ÑÑали.
РиÑ.2 – ÐÑпÑÑÐ°Ð½Ð¸Ñ Ð°ÑмаÑÑÑной ÑÑали на ÑаÑÑÑжение.
ÐÐ»Ñ Ð¾Ð±ÐµÑпеÑÐµÐ½Ð¸Ñ Ð´Ð¾ÑÑовеÑноÑÑи ÑÑаÑиÑÑиÑеÑÐºÐ¸Ñ Ð²Ñводов и ÑодеÑжаÑелÑной инÑеÑпÑеÑаÑии ÑезÑлÑÑаÑов иÑÑледований ÑнаÑала опÑеделили Ð½ÐµÐ¾Ð±Ñ Ð¾Ð´Ð¸Ð¼Ñй обÑем вÑбоÑки, Ñ.е. минималÑное колиÑеÑÑво паÑаллелÑнÑÑ Ð¸ÑпÑÑаний. Так как в данном ÑлÑÑае иÑпÑÑÐ°Ð½Ð¸Ñ Ð¿ÑоводÑÑÑÑ Ð´Ð»Ñ Ð¾Ñенки маÑемаÑиÑеÑкого ожиданиÑ, Ñо пÑи ноÑмалÑном ÑаÑпÑеделении иÑÑледÑемой велиÑÐ¸Ð½Ñ Ð¼Ð¸Ð½Ð¸Ð¼Ð°Ð»Ñно Ð½ÐµÐ¾Ð±Ñ Ð¾Ð´Ð¸Ð¼Ñй обÑем иÑпÑÑаний можно найÑи из ÑооÑноÑениÑ:
где υ â вÑбоÑоÑнÑй коÑÑÑиÑÐ¸ÐµÐ½Ñ Ð²Ð°ÑиаÑии,
tα,k â коÑÑÑиÑÐ¸ÐµÐ½Ñ Ð¡ÑÑÑденÑа,
α=1-P â ÑÑÐ¾Ð²ÐµÐ½Ñ Ð·Ð½Ð°ÑимоÑÑи (Ð – довеÑиÑелÑÐ½Ð°Ñ Ð²ÐµÑоÑÑноÑÑÑ),
k = n-1 â ÑиÑло ÑÑепеней ÑвободÑ,
ΔÐ â макÑималÑÐ½Ð°Ñ Ð¾ÑноÑиÑелÑÐ½Ð°Ñ Ð¾Ñибка (допÑÑк) пÑи оÑенке маÑемаÑиÑеÑкого Ð¾Ð¶Ð¸Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð² долÑÑ Ð¼Ð°ÑемаÑиÑеÑкого Ð¾Ð¶Ð¸Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ (ÎÐ = γ*δÐ, где γ – генеÑалÑнÑй коÑÑÑиÑÐ¸ÐµÐ½Ñ Ð²Ð°ÑиаÑии, δРâ макÑималÑÐ½Ð°Ñ Ð¾Ñибка пÑи оÑенке маÑемаÑиÑеÑкого Ð¾Ð¶Ð¸Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð² долÑÑ ÑÑеднеквадÑаÑиÑеÑкого оÑклонениÑ).
Ðак пÑавило, генеÑалÑнÑй коÑÑÑиÑÐ¸ÐµÐ½Ñ Ð²Ð°ÑиаÑии γ неизвеÑÑен, и его заменÑÑÑ Ð²ÑбоÑоÑнÑм коÑÑÑиÑиенÑом ваÑиаÑии Ï , Ð´Ð»Ñ Ð¾Ð¿ÑÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ ÐºÐ¾ÑоÑого нами бÑла пÑоведена ÑеÑÐ¸Ñ Ð¸Ð· деÑÑÑи пÑедваÑиÑелÑнÑÑ Ð¸ÑпÑÑаний.
Ðо ÑезÑлÑÑаÑам пÑоведеннÑÑ Ð¸ÑпÑÑаний и вÑполненнÑÑ ÑаÑÑеÑов пÑи довеÑиÑелÑной веÑоÑÑноÑÑи Ð =0,95 полÑÑен Ð½ÐµÐ¾Ð±Ñ Ð¾Ð´Ð¸Ð¼Ñй обÑем вÑбоÑки, Ñавной n=26. ФакÑиÑеÑкое колиÑеÑÑво иÑпÑÑаний, как бÑло Ñказано вÑÑе, ÑоÑÑавило 36.
ÐаÑÑив даннÑÑ , полÑÑеннÑÑ Ð¿Ð¾ ÑезÑлÑÑаÑам пÑоведеннÑÑ Ð¿Ð°ÑаллелÑнÑÑ Ð¸ÑпÑÑаний, бÑл обÑабоÑан Ñ Ð¿Ð¾Ð¼Ð¾ÑÑÑ Ð¼Ð½Ð¾Ð³Ð¾ÑакÑоÑного коÑÑелÑÑионного анализа.
УÑавнение множеÑÑвенной ÑегÑеÑÑии Ð¼Ð¾Ð¶ÐµÑ Ð±ÑÑÑ Ð¿ÑедÑÑавлено в виде:
Y = f (β, X) + ε,
где X=(X1, X2,…, Xm) â векÑÐ¾Ñ Ð½ÐµÐ·Ð°Ð²Ð¸ÑимÑÑ (иÑÑ Ð¾Ð´Ð½ÑÑ ) пеÑеменнÑÑ ; β â векÑÐ¾Ñ Ð¿Ð°ÑамеÑÑов (подлежаÑÐ¸Ñ Ð¾Ð¿ÑеделениÑ); ε â ÑлÑÑÐ°Ð¹Ð½Ð°Ñ Ð¾Ñибка (оÑклонение); Y â завиÑÐ¸Ð¼Ð°Ñ (ÑаÑÑеÑнаÑ) пеÑеменнаÑ.
РазÑабоÑка множеÑÑвенной коÑÑелÑÑионной модели вÑегда ÑопÑÑжена Ñ Ð¾ÑбоÑом ÑÑÑеÑÑвеннÑÑ ÑакÑоÑов, оказÑваÑÑÐ¸Ñ Ð½Ð°Ð¸Ð±Ð¾Ð»ÑÑее влиÑние на пÑизнак-ÑезÑлÑÑаÑ. РнаÑем ÑлÑÑае из далÑнейÑего ÑаÑÑмоÑÑÐµÐ½Ð¸Ñ Ð±Ñли иÑклÑÑÐµÐ½Ñ ÑÑи ÑлеменÑа (Ðl, Тi, W) по пÑиÑине Ð¸Ñ Ð½Ð¸Ð·ÐºÐ¾Ð¹ маÑÑовой доли (<0,05%) и оÑÑÑÑÑÑÐ²Ð¸Ñ ÑеÑÐºÐ¸Ñ Ð¿Ð¾ÐºÐ°Ð·Ð°Ð½Ð¸Ð¹ ÑпекÑÑомеÑÑа.
Таким обÑазом, нами полÑÑено ÑледÑÑÑее ÑÑавнение ÑегÑеÑÑии комплекÑного влиÑÐ½Ð¸Ñ Ñ Ð¸Ð¼Ð¸ÑеÑÐºÐ¸Ñ ÑлеменÑов ÑÑали на ее пÑедел ÑекÑÑеÑÑи ÏТ:
РдалÑнейÑем, Ð´Ð»Ñ Ð¾Ð¿ÑÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ð¸Ñ ÑеÑноÑÑ ÐºÐ¾ÑÑелÑÑионной ÑвÑзи Ð¼ÐµÐ¶Ð´Ñ Ð¸Ð·ÑÑаемÑми показаÑелÑми бÑли пÑÐ¾Ð²ÐµÐ´ÐµÐ½Ñ Ð´Ð¾Ð¿Ð¾Ð»Ð½Ð¸ÑелÑнÑе оÑеноÑнÑе иÑпÑÑÐ°Ð½Ð¸Ñ â 9 паÑаллелÑнÑÑ Ð¸ÑпÑÑаний аÑмаÑÑÑнÑÑ ÑÑеÑжней диамеÑÑами Ã16, Ã18 и Ã20 (ÑаблиÑа 1).
РаÑÑеÑнÑе знаÑÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ñедела ÑекÑÑеÑÑи ÏТ (ÑиÑ.3) ÑÐµÑ Ð¶Ðµ аÑмаÑÑÑнÑÑ ÑÑеÑжней бÑли опÑÐµÐ´ÐµÐ»ÐµÐ½Ñ Ð¿Ð¾ ÑазÑабоÑанной многоÑакÑоÑной коÑÑелÑÑионной модели.
ÐЫÐÐÐЫ
1) ÐелиÑина коÑÑÑиÑиенÑа коÑÑелÑÑии R подÑвеÑÐ¶Ð´Ð°ÐµÑ Ð²Ð¾Ð·Ð¼Ð¾Ð¶Ð½Ð¾ÑÑÑ Ð½Ð°Ð´Ñжного пÑогнозиÑÐ¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¿Ñедела ÑекÑÑеÑÑи ÏТ иÑÑ Ð¾Ð´Ñ Ð¸Ð·Ñ Ð¸Ð¼Ð¸ÑеÑкого ÑоÑÑава аÑмаÑÑÑной ÑÑали клаÑÑа Ð500С.
2) ÐÑименение множеÑÑвенного ÑегÑеÑÑионного анализа Ð¿Ð¾Ð·Ð²Ð¾Ð»Ð¸Ñ Ð²ÑÑвиÑÑ Ñакже комплекÑное влиÑние Ñ Ð¸Ð¼Ð¸ÑеÑÐºÐ¸Ñ ÑлеменÑов на дÑÑгие Ð¼ÐµÑ Ð°Ð½Ð¸ÑеÑкие ÑвойÑÑва ÑÑали (вÑеменное ÑопÑоÑивление ÏÐ, оÑноÑиÑелÑное Ñдлинение δ5), ÑÑо ÑвлÑеÑÑÑ Ð·Ð°Ð´Ð°Ñей наÑÐ¸Ñ Ð´Ð°Ð»ÑнейÑÐ¸Ñ Ð¸ÑÑледований.
ÐаÑалÑник лабоÑаÑоÑии ЮÑиÑов Ð .Ю.
ÐедÑÑий Ð¸Ð½Ð¶ÐµÐ½ÐµÑ ÐÐ¸Ñ Ð°Ð»ÑÑова Ð.Ð.
Источник