ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Система железо—хром—углерод из "Нержавеющие стали " Хром с углеродом образует несколько типов карбидов, имеющих различные температуры плавления. [c.25] Предполагалось, что в области высокоуглеродистых сплавов существует еще. один карбид типа СгС, содержащий 18,75% С и 81,25% Сг (вес.), но последние данные указывают, что этот карбид при температурах ниже 1800° С не встречается он неустойчив и при охлаждении распадается на СгдСз -f С. [c.25] В табл. 5 приведены данные по свойствам карбидов хрома. В наиболее распространенных сплавах встречаются только два типа карбидов хрома СгазСв (раньше обозначаемый СГ4С) и Сг,Сз. [c.25] В присутствии железа часть хрома в обоих карбидах может замещаться железом. В кубическом карбиде хром замещается железом до 18—25%, а по данным [34] — до 35%, в тригональном карбиде — от 30 до 5Q %. В этом случае карбиды записываются в виде формул (Сг, Ре)7Сз или (Сг, Ре)2зСв и т. п. [c.27] Из диаграммы состояния для температуры 1150° С следует, что у сплавов с небольшим содержанием, хрома и повышенным содержанием углерода наряду с у-областью и карбидами присутствует жидкий раствор эвтектического состава. По мере замещения в карбиде Feg железа хромом температура плавления сплавов повышается. Основными составляющими для этого сечения являются а- и -у-твердые растворы, карбиды (Fe, Сг)4С и (Fe, Сг),Сз и расплавленный металл. Карбид (Fe, Сг)4С, более богатый хромом, встречается только в сплавах с высоким содержанием хрома. В сплавах, получивших широкое применение в практике при высокой температуре, встречается только карбид (Fe, Сг)7Сз. [c.28] Для сечения диаграммы при 850° С, кроме указанных карбидов и а- или Y-твердых растворов, еще наблюдается интерметаллическое соединение Fe r (сг-фаза). Следует считать, что в системе железо—хром—углерод присутствуют только три вида карбидов (Сг, Fe)4 (Сг, Fe), 3 и Feg . [c.28] Уточненные диаграммы системы железо—хром—углерод при комнатной температуре, по данным [38, 39], приведены на рис. 6. [c.28] Карбиды хрома при затвердевании этой системы выделяются в очень ограниченном участке диаграммы, что схематично показано на рис. 7. Эта диаграмма представляет горизонтальную проекцию системы железо—карбиды хрома—хром при затвердевании с относящимися сюда двойными системами. [c.28] Как видно, при температуре плавления имеются области, в которых при застывании образуются а- или -твердые растворы, кубический иди тригональный карбид и цементит с частичным растворением карбидов и образованием эвтектических смесей. [c.28] С понижением температуры область выпадания интерметаллического соединения Fe r и кубического карбида расширяется, что хорошо видно из сравнения диаграммы сечений для 20 и 850° С (см. рис. 5). То обстоятельство, что при высоких температурах более распространен тригональный карбид, бедный содержанием хрома, а при низких температурах — кубический, более богатый содержанием хрома, может служить причиной некоторого обеднения хромом твердого раствора при переходе от одного вида карбидов к другому. Это обеднение может происходить во всей MaQ e твердого раствора или в отдельных участках его в зависимости от температуры, а следовательно, и от скорости реакции. Изменение концентрации хрома в твердом растворе будет отражаться на коррозионной стойкости сплава. [c.28] На рис. 9 приведены вертикальные разрезы системы железо-хром—углерод для различных, но постоянных содержаний хрома [28]. Сопоставление этих диаграмм с диаграммами железоуглеродистых сплавов показывает, что введение хрома значительно сужает аустенитную область. Точка эвтектоидного превращения (перлитная) при введении хрома в сплавы с железом и углеродом смещается влево, в сторону более низких содержаний углерода. [c.29] В 20%-ных хромистых сталях при высоких температурах наблюдается еще большее расширение области с ферритной структурой и с двухфазной аустенито-ферритной структурой. Чисто аустенитная область у 20%-ных хромистых сталей исчезает. [c.35] Изучение кинетики [34, 40] образования карбидов при температурах отпуска хромистых сталей позволило установить ряд интересных особенностей. [c.35] В тех случаях, когда в сплаве имеются два карбидообразующих элемента или могут возникнуть два или несколько карбидов, их образование при недостаточном стехиометрическом соотношении, необходимом для образования определенного типа карбидов, протекает через промежуточные неустойчивые фазы. [c.35] например, в низколегированных хромистых сталях с содержанием до 1,5% Сг основной фазой выделения является цементит (рис. 10), который с увеличением выдержки обогащается хромом в результате замещения части железа в карбиде (Fe, Сг)зС. На это обогащение указывает изменение параметра решетки цементита. [c.35] При отпуске сталей с повышенным содержанием хрома вначале образуется цементит, но он неустойчив и с увеличением длительности отпуска вместо цементита появляется карбид хрома (Сг, Ре)7Сз или (Сг, Ре)2зСв. [c.35] При содержании хрома в стали свыше 10% при отпуске образуется переходная фаза, близкая по составу к тригональному карбиду хрома (Сг, Ре)7Сз и обозначенная как у -фаза [40] с увеличением длительности отпуска она переходит в тригональный карбид. [c.35] В стали с -- 23% Сг образуется неустойчивая фаза, быстро переходящая в тригональный карбид и устойчивая фаза (Сг, Ре)2зСб. В процессе отпуска тригональный карбид заменяется кубическим. [c.35] Тригональные карбиды постепенно насыщаются хромом, о чем свидетельствует увеличение травимости около зерен карбидов в результате диффузии хрома в карбиды. Затем метастабильные карбиды (Сг, Ре),Сд растворяются и начинают возникать зародыши более стабильных карбидов (Сг, Ре)2зСб- На этот процесс указы-ваёт постепенное, по мере растворения тригональных карбидов, размытие линий на рентгенограммах, вплоть до полного их исчезновения. [c.35] Вернуться к основной статье