Перейти к публикации

Рекомендованные сообщения

Завязался с товарищем спор.

1.Товаришь считает что если 40Х13 закалить на 850-900, а потом провести высокий отпуск то сталь получит близкие свойства тем, если бы сталь калить с температуры 1000-1050. Я его уверяю что при 900 градусах карбиды не перейдут в аустенит и следовательно мартенсит будет низколегированный. Как следствие - низкая корозионностойкость и жаропрочность, на выходе металл который сильнее ржавеет и менее прочный. Его контраргумент - при 600 градусах мартенсит полностью распадется обратно на карбиды и троститы и уже не важно с какой температуры шла закалка.

2. В справочниках указана вторичная хрупкость 450-550 градусов, значит отпуск в этом диапазоне не целесообразен. Но кое где встречается нежелательный интервал 350-500. Как я понимаю в этом интервале нет вторичной хрупкости, но отпуск тут вроде бы тоже не делают - это связано с чем то другим? Сильно падает корозионная стойкость или что то еще?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 часов назад, Средней прожарки сказал:

но отпуск тут вроде бы тоже не делают - это связано с чем то другим? Сильно падает корозионная стойкость или что то еще?

Когда лишняя твёрдость не нужна, пользуются не 40Х13 а 20Х13, эти стали нежелательно использовать как карбидные и низкодисперсные, а только как стали границ существования мартенсита, во всех остальных случаях лучше выводить лишний углерод из легирования схемы железо-хром 13, пусть это будут другие карбиды, либо переходить на стали с избыточным хромом которого после 13 хватит и на карбиды. Впрочем и отожжённая сталь в бытовом отношении вполне нержавеющая, поступать можно как угодно. 

На первичную и вторичную хрупкость ИМХО не обращать внимания - в нормальных схемах ей нет места в остальных - да какая разница...  

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

с 40Х13 много не работал, но судя по рассуждениям ваш товарищ также далеко не ушел, мои соображения следующие:

а) Завист от исходной структуры металла, но скажем если оне не грубая, с равномерным распределением цементита и весь хром сосредоточен там - то точка Ас1 лежит уже 800-820 град. для этой стали, а Ас3 так и вообще за 900 или 950 град - нагрев до 850-900 при привычной времени выдержки на этой температуре не даст однородного аустенита, хром сильный карбидообразователь и просто так не отдает углерод во время аустенитизации, и через короткое время установится (около 1 часа) установится равновесие между углеродом в аустените и хромом в карбидах, т.е. часть карбидов не сумеет раствориться до конца физически, так как отдаст связанный углерод из карбидов то предела насыщения при данной температуре. Так что, тут вы правы - при закалке хром не будет сидеть в аустените в количестве, необходимом для обеспечения сопротивления коррозии.
Следующий пункт, на который ваш товарищ, не обращает внимает - это отпускная устойчивость при высоком содержании карбидообразующего элемента - там на троостит точно не распадется, а карбиды и так уже нерастворенные там есть - все что он получит при закалке от 900 град и отпуске 600 град. - игольчатую структуру отпущенного мартенсита (с диспеpсными выделившимися карбидами, озможно и остатки феррита - надо посмотреть точно т. Ас3 - уже не помню, а в справочника сейчас нет под рукой) и остатками крупных нерастворенных карбидов.


б) тут вам надо определиться - вы хотите коррозионую стойкость или условную жаропрочность - если низкий отпуск сделаете и хром будет сидеть в мартенсите, то выбирайте первое (низкий отпуск до условно 300-350 град.), если хотите чтобы деталь сдeалть "условно жаропрочной" или лучше сказать отпускоустойчивой (при кратковременных нагревах)- так как при таком количестве хрома, я предполагаю при отпуске на 600 град - детали будут сохранять устойчивую микроструктуры до 400-450 град. определенное время.

 

Изменено пользователем Мажорик

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
13 часов назад, Средней прожарки сказал:

После 900 закалки и 600 отпуска мартенсит отпуска? Как такой низколегированный мартенсит не развалится?

обычно говорят высокоотпущенный мартенсит, быстро писал - не заметил - это структура, которая похожа еще свой игольчатой формой на мартенсит, но еще не троостит или сорбит отпуска (т.е. разделенные фазы феррита и карбидов), но по прочности уже явно ему уступает и имеет в своей структуре карбиды, выделившиеся при высоkoм отпуске. В сталях типа 41Cr4, 34CrMo4 - обычное дело, а тут хрома аж под 13%, который углерод даже при высоком отпуске держит.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

После закалки на 900 большая часть хрома должна остаться в карбидах и не перейти в мартенсит. То есть мартенсит будет с алым количеством хрома и углерода - значит и структура в нем по идее должна быть какой то троститной...

Изменено пользователем Средней прожарки

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 часа назад, Средней прожарки сказал:

есть мартенсит будет с алым количеством хрома и углерода - значит и структура в нем по идее должна быть какой то троститной...

мартенсит не может быть с трооститной структурой - он либо есть, либо нет. Термин высокоотпущенный мартенсит - как раз и подразумевает то, что он не тождественен мартенситу закалки или низкого отпуска.

 

4 часа назад, Средней прожарки сказал:

После закалки на 900 большая часть хрома должна остаться в карбидах и не перейти в мартенсит

само собой - думаю значительная таки часть перейдет при соотв. выдержке, надо бы залезть в дебри теории и посмотреть диаграмму состояний Fe-C  с хромом или чисто Fe-Cr, там было бы понятнее сколько чего растворяется и при какой температуре

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

За структуры ничего писать не буду. В ответе на Ваш вопрос подойду с другой стороны:

1) Начну с того, что при закалке (на воздух) 40Х13 с указанных Вами температур будут получаться различные значения по твердости  (с 850 - очень низкая, быть может не выше 33-35HRC, с 900С - повыше, уже до 40HRC может набрать ... с 1000С - максимальная твердость (не более 50HRC), а с 1050С - снижение твердости после закалки (из-за появления остаточного аустенита).  Речь здесь была о закалки деталей небольшого размера (которые закаливаются на воздухе из 40Х13, даже с температуры 850С);

2) После отпуска на 600С - эти все структуры с разными твердостями отпустятся по разному (там где было мягче - будет мягче, а там где тверже - будет тверже). А раз твердости разные, то и свойства будут разными (как механические так и коррозионные). Для нормально закаленной 40Х13, при отпуске на 600С - твердость получается более 30HRC (а если закалите с 850С, да сунете потом на отпуск при 600С - твердости и в 20-22HRC можно не набрать).

3) Если изменять температуру отпуска в зависимости от температуры закалки, но так чтобы твердости были схожими  (например

- закалка 850С, отпуск 600С (твердость 241НВ)

- закалка 1000С, отпуск 700С (твердость 241НВ)

=> то тогда, действительно, механические свойства (прочность, ударная вязкость) будут близкими. 

Если говорить о коррозионных свойствах, то в 40Х13 с ними проблема после высокого отпуска (без разницы какая там была закалка).  Если хотите коррозионные свойства, то отпуск нужен низкий (при этом прочность материала высокая - как в ножах например).  При низкой температуре закалки  коррозионные свойства так же низкие, несмотря на последующий низкий отпуск (в этом Вы правы)

 

Вывод:  в чем то Ваш знакомый прав (свойства будут одинаковыми, но при схожих твердостях после отпуска, а не при одинаковых температурах отпуска).   Например, после отпуска в 700С, уже без разницы, какая температура была на закалке :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если это так, то зачем в принципе такую сталь на высокий отпуск отправляют? Не разумнее ли использовать для механических свойство что то более дешевое, ели коррозионные свойства при высоком отпуске остаются слабыми?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
21 час назад, Средней прожарки сказал:

Если это так, то зачем в принципе такую сталь на высокий отпуск отправляют? Не разумнее ли использовать для механических свойство что то более дешевое, ели коррозионные свойства при высоком отпуске остаются слабыми?

Смысла отпускать на высокую температуры эту сталь нету для корроз. стойкости - вам уже писали, ее с такими режимами никто и не применяет для этого. Ну наверное, если только нет ничего больше под рукой и как замену обычной 40Х или чего-то похожего используют - т.е. как обычная конструкционная улучшенная сталь идет - Или у вас есть конкретные примеры?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

У нас своя вакуумная термичка,сторонние заказчики часто приносят детали с 40Х13. Часто приносят с требованиям 28-32, часто приносят с требованиями 40-45 HRC. Вот и возник вопрос - если коррозионная стойкость при высоком отпуске теряется, то для каких целей приносят такое количество 40Х13 с такими требованиями?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 минут назад, Средней прожарки сказал:

сторонние заказчики часто приносят детали с 40Х13. Часто приносят с требованиям 28-32, часто приносят с требованиями 40-45 HRC

Темна вода в облацех... - может конструктор от балды назначает или передирает с другого чертежа, а может и как писал ранее - устойчивость к отпуску, т.е. к кратковременным нагревам необходима. Тут вам у клиентов лучше напрямую спросить

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, Средней прожарки сказал:

Чаще всего говорят что не знают почему такие требования - в чертеже так заложено и все.

 

2 минуты назад, Мажорик сказал:

конструктор от балды назначает или передирает с другого чертежа

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Это не разовые заказы - очень много заказов приходит на твердость 40-45... Не могут же все пчелы ошибаться?

40X13.jpg

Судя по справочнику после 600 коррозионная стойкость начинает опять расти - с чем это связано?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Скорее всего рост коррозионной стойкости связан с дальнейшим распадом микроструктуры и коагуляцией и ростом карбидом, при этом часть хрома уходит в приграничные области зерен.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Средней прожарки сказал:

Судя по справочнику после 600 коррозионная стойкость начинает опять расти - с чем это связано?

Это связано с укрупнением карбидной фазы, а, следовательно, уменьшением межфазной поверхности раздела, на которой протекает электрохимическая реакция.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

  Средней прожарки,

Вам уже выше писали (Мажорик) о назначении требований в чертеже, по принципу "от балды",  так оно и есть на самом деле (так как после высоких отпусков 40Х13 "ржавейка", и есть более дешевые и доступные материалы, обладающие не меньшей жапропрочностью при повышенных температурах).

 

Примечание: при высоком отпуске коррозионные свойства не восстанавливаются в полной мере (о чем написано в справочнике, приведенном Вами).  В некоторые высокохромистые (где хрома гораздо больше) стали дополнительно вводятся карбидообразующие элементы (освободить хром от углерода), препятствующие образованию МКК - даже в них склонность к МКК остается, после пребывания на повышенных температурах (поэтому, отчего сделано умозаключение в справочнике по 40Х13, по восстановлению свойств - мне непонятно).

  Например, в посте №17 написано об укрупнении карбидной фазы после высокого отпуска (хром связан с углеродом, и не понижает электроотрицательсть поверхности в полной мере => оксидной пленки нет - коррозия идет полным ходом, МКК)  ... зато, как там написано (по сути ниочем).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Хорошо. Есть где то данные по антикоррозионным свойствам высокоотпущенной 40Х13? Ну или просто какой то подробный источник, где можно почитать о 40Х13 и других нержавейках?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

    Почитайте про межкристаллитную коррозию (МКК) в хромоникелевых сталях, и методах борьбы с этим явлением.  Суть между МКК и тем как 40Х13 теряет коррозионную стойкость при высоком отпуске - одинакова.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

×