Мартенсит нестабильный

Сплавы с нестабильной аустенитной матрицей проявляют значительно более высокую износостойкость, чем сплавы со стабильной основой. Высокое сопротивление изнашиванию первых объясняется значительными изменениями, происходящими в их поверхностных слоях в процессе износа (превращение аустенита в мартенсит, создание внутренних сжимающих напряжений, выделение мелкодисперсных карбидов по плоскостям скольжения, значительное перераспределение количеств структурных составляющих и т. д.). Износостойкость таких сплавов повышается при наличии однородной карбидной фазы, причем ее содержание выше у марганцовистого аустенита по сравнению с никелевым. [c.30]

Нестабильность структуры сталей, применяющихся для изготовления деталей машин, сводится к следующим возможным изменениям. В структуре углеродистых сталей с содержанием более 0,6% С, а в легированных и высоколегированных сталях и при меньшем содержании углерода после закалки может сохраняться некоторое количество остаточного аустенита (от 2—3 до 10—15% и выше). Если этот аустенит не устранен последующими термическими операциями или не переведен в высокостабильную структуру, со временем может происходить его постепенное самопроизвольное частичное превращение в мартенсит — структуру большего удельного объема. Это ведет к увеличению линейных размеров детали. Содержание остаточного аустенита после закалки может возрастать в результате перегрева, а также в случае применения горячих охлаждающих сред (хотя последний метод закалки предпочтительнее, так как значительно понижает термические внутренние напряжения). [c.406]

Условные обозначения А - аустенит М - мартенсит Ф - феррит АН - аустенит нестабильный с а-) у-превращением при деформации К - карбиды Б - бориды а - угол атаки потока (струи) с абразивом. [c.165]

Примером стали, способной пройти весь спектр неустойчивости структуры, является мартенситно-стареющая сталь. Рассмотрим ее структуру в случае стали типа ЭП-678. "Богатство" химического состава этой стали (табл. 25) обеспечивает при старении образование стабильных и нестабильных фаз. При ее закалке (обычно от 900°С) происходит мартенсит-ное (у—а) превращение с образованием ОЦК-мартенсита, обладающего высокой плотностью дислокаций (р 10 см ), В структуре стали после закалки присутствуют карбиды титана, интерметаллическая фаза Лавеса [c.243]

После закалки на мартенсит и низкого отпуска свойства легированной стали определяются концентрацией углерода в мартенсите. Чем она выше, тем больше прочность и твердость, ниже ударная вязкость, выше склонность к хрупкому разрушению стали. Максимальное упрочнение достигается уже при 0,4 % С (рис. 9.7). При большей концентрации углерода показатели прочности становятся нестабильными из-за хрупкого разрушения стали, о чем свидетельствуют низкие значения ударной вязкости. [c.257]

Таким образом, эрозионно-стойкими являются сплавы, обладающие высокой твердостью и вязкостью (например, стали со структурой мартенсита) или приобретающие эти свойства в процессе микроударного воздействия (например, сплавы со структурой нестабильных твердых растворов). Сопротивление сталей отрыву можно повысить термической обработкой (например, закалкой на мартенсит, измельчением сфероидизированных карбидов, дисперсионным твердением и др.), а также легированием твердого раствора. [c.231]

Анализ диаграмм состав—свойство, построенных для-сплавов системы Fe—Мп—Сг (рис. 44), показал, что самым высоким комплексом механических свойств обладают сплавы с трехфазной (a+e-l-iY)-структурой, которой после разрушения образца сохраняется 5—10% 7- и 20— 30% е-фазы [77]. Этому условию удовлетворяют сплавы, содержащие 13—17% Мп и 3—5% Сг. Наиболее высокие значения предела прочности наблюдаются при содержании в исходной структуре 30% нестабильных (7-Ье)-фаз, полностью переходящих в а-мартенсит при деформации. Среди всех исследованных сплавов стабильными к деформации оказались только сплавы с однородной аустенитной структурой, содержащие 20—26% Мп и 10% Сг. Увеличение стабильности 7-фазы в а-, (а+7)-, (а-Ь 8+7)-сплавах сопровождается снижением пластичности. Так, при одинаковой исходной 7-структуре сплав с полностью стабильным [c.110]

В результате ударного воздействия количество е-фазы у всех опытных сплавов уменьшается (при температуре испытания 20°С от 71—95% до 5—12%), по аналогии с нестабильными бинарными железомарганцевыми сплавами, но в отличие от них уменьшение количества е-фазы не сопровождается одновременным увеличением а-фазы,. а наблюдается рост у-фазы. В работе [134] было высказано предположение о том, что е-фаза при деформации может превращаться в у-фазу (даже при температурах испытания значительно ниже температурного интервала е->7-перехода), а из последней в определенных условиях может образоваться мартенсит — этот механизм пока что-остается дискуссионным и требует дополнительных экспериментальных подтверждений. [c.277]

К этой группе сплавов относятся углеродистые стали, а также стали, легированные хромом, вольфрамом, кобальтом и молибденом. В настоящее время углеродистая сталь для постоянных магнитов в промышленности применяется сравнительно мало, так как быстро стареет и изменяет свои свойства. Так мартенсит представляет собой нестабильный твердый раствор углерода в а-железе е тетрагональной объемно-центрированной решеткой. Кроме того, коэрцитивная сила — 25- 70 9 совершенно недостаточна, хотя остаточная индукция = 4700-ь 12 ООО гс достаточно высока. [c.312]

Нестабильность структуры стали ускоряет процесс ползучести. Так, сталь, закаленная на мартенсит и отличающаяся высокой прочностью при испытании на растяжение при комнатной и повышенной температурах, характеризуется низким пределом ползучести и пониженной жаропрочностью. В процессе ползучести такой стали происходит распад мартенсита (пересыщенного раствора углерода в а-железе), ускоряющий пластическую деформацию вследствие того, что при распаде мартенсита повыщается диффузионная подвижность атомов. [c.38]

Мартенсит закалки представляет собой нестабильный пересыщенный твердый раствор углерода в искаженной и сильно напряженной атомной решетке а-железа. [c.247]

Нестабильность размеров может иметь место вследствие объемных изменений в материале, происходящих с течением времени. Такие изменения имеют место при наличии в материале нестабильных структур. Например, аустенит в закаленной стали с течением времени может распадаться в мартенсит, удельный объем мартенсита становится больше объема аустенита, в связи с этим происходит увеличение размеров изделия. Такое явление называется старением материалов. Старение имеет место во многих материалах, в том числе в цветных сплавах, пластмассах и др. [c.11]

За исключением случая чистых металлов продукты мартенситной структуры нестабильны. Даже при относительно низких температурах отпуска мартенсит распадается с образованием стабильных структур путем зарождения и роста. [c.80]

Стойкость к коррозионной кавитации зависит как от коррозионной стойкости, так и прочности металла. Самоупрочняющнеся стали обладают высокой стойкостью к коррозионной кавитации (табл. 8). Так, у хромомарганцовой стали марки 30Х10Г10 в результате механического воздействия происходит распад нестабильного аустенита и превращение его в мартенсит, что способствует высокой стойкости этой стали к коррозионной кавитации, в то время как стойкость хромоникелевой нержавеющей стали марки 1Х18Н9Л со структурой стабильного аустенита значительно меньше. [c.18]

Растягивающие напряжения могут также ускорять структурные превращения в аустенитной нержавеющей стали, а это существенным образом влияет на процесс коррозионного растрескивания 111,92 111,99. В большинстве исследований коррозионное растрескивание рассматривается с точки зрения нестабильности аустенита в нержавеющих сталях. По представлениям Д. Д. Харвуда [111,71] мартенсит является более анодной фазой, чем аустенит, в результате распада которого он образовался. Аустенитная нержавеющая сталь 18-8 имеет неустойчивую структуру, в частности, при наличии растягивающих напряжений при распаде аустенита образуется мартенсит. Структурные превращения сопровождаются увеличением объема. Если распаду подвергать только часть аустенита, то в металле возникают механические напряжения [111,98]. [c.145]

При наличии в материале непрочных структурных составляющих его обычные механические характеристики могут быть достаточно высокими, но эрозионная прочность будет низка. Например, чугуны обладают высокой твердостью, но исключительно низкой эрозионной стойкостью. При одинаковой твердости аустенитные стали лучше сопротивляются эрозии, чем перлитные, и т. д. В свою очередь в некоторых работах отмечается, что гидроударное нагружение приводит также к структурным изменениям, связанным с фазовыми преобразованиями, например к распаду аустенита и превращению его в мартенсит, образованию упрочненных фаз в стеллитах. Нестабильность некоторых структур в условиях механического воздействия, таким образом, может использоваться для повышения эрозионной стойкости материала в процессе эрозионного нагружения его сопротивление будет возрастать. [c.292]

М — мартенсит, Ф —феррит. А —аустеннт, —нестабильный аустенит. [c.85]

Деформация до точки б кривой напряжение — деформация обусловлена упругой деформацией исходной фазы. В образцах, соответствующих точке б, начинают появляться пластинчатые образования. По данным нейтронографического анализа и исследований микроструктуры установлено, что указанные образования — это /3 1-мартенсит типа 1ВЯ, возникающий под действием напряжений. Следовательно, увеличение деформации от точки б до точки г обусловлено вызванным напряжениями превращением /З1 —/З ]. Образец в точке г является монокристалли-ческим образцом, почти полностью состоящим из (3 1-мартенсита. Деформация от точки г до точки б обусловлена упругой деформацией /З )-мартенсита. Если в этот момент снять напряжения, то деформация образца прежде всего упруго возвращается к точке а, затем в результате обратного превращения происходит возврат деформации до точки вблизи б. В конце концов деформация становится равной нулю в результате возврата упругой деформации исходной фазы. Обратное превращение при снятии напряжений обусловлено тем, что при приложении напряжений при температуре выше точки образуется совершенно нестабильный мартенсит. Следует особо отметить тот факт, что плоскость габитуса /3)-мартенсита при прямом и обратном превращениях одна и та же. Этот факт является весьма характерным с точки зрения обратимости превращения. [c.42]

Волочение проволок из сталей аустенитного класса (Х18Н9, Х18Н10Т и др.) проводят с обжатиями более 92%, что резко увеличивает их прочность и значительно снижает пластичность. Такие повышенные обжатия в процессе изготовления проволок с аустенитной структурой выполняют при окончательном волочении. При производстве проволок с мартенситной структурой величина единичных обжатий обычно ниже и определяется температурой в зоне деформации. Заданная температура и соответствующая степень пластической деформации обеспечивают протекание и завершение у >а-превраше-ния в процессе волочения на окончательный размер. Для интенсификации процесса превращения нестабильного аустенита в мартенсит заготовки охлаждают до отрицательных температур. [c.263]

Многие детали машин, работающие в контакте с быстро текущим потоком жидкостей (например, лопасти турби ны гидростанций, судовые гребные винты, лопасти насо сов, системы охлаждения различных агрегатов и т п), подвергаются кавитационной эрозии Под воздействием многократных и гидравлических ударов, локализованных в микрообъемах поверхности, происходит пластическая деформация, а затем и разрушение, эрозия металла Высокая способность марганцевого аустенита к де формационному упрочнению использована при разработ ке хромомарганцевых нестабильных аустенитных сталей с высокой кавитационной стойкостью И Н Богачев с сотрудниками показали, что наибольшим сопротивлением кавитационному воздействию обладают метастабильные аустенитные стали на хромомарганцевой основе, которые под влиянием внешней нагрузки претерпевают мартенсит ное превращение [c.248]

Магнитотвердые сплавы мартенситного класса. Мартенсит представляет собой нестабильный твердый раствор углерода в а-железе с тетрагональной объемноцент-рированной решеткой. [c.557]

Наличие остаточного аустенита в закаленной стали в подавляющем числе случаев нежелательно. Остаточный аустенит снижает твердость, износостойкость, теплопроводность, магнитную индукцию и делает размеры изделий нестабильными. Для уменьшения количества остаточного аустенита прибегают к так называемой обработке холодом , предложенной в 1937 г. А. П. Гуляевым. ОхлаждениехМ закаленной высокоуглеродистой стали до отрицательных температур можно значительную часть остаточного аустенита перевести в мартенсит. [c.140]

Стали марок 12X13 нестабильны по свойствам, так как небольшие отклонения в составе (в пределе марки) по углероду и хрому резко изменяют структуру сталей от ферритной до полуферритной и даже до мартенсит-ной. [c.168]

В качестве магнитотвердых материалов применяют высокоуглеродистые стали (марок УЮ, У12, У13), закаленные на мартенсит их основным недостатком является нестабильность магнитных свойств вследствие протекающего старения. Улучшение магнитных свойств деталей и повышение их стабильности достигается применением сталей, легированных хромом, вольфрамом, кобальтом. Наиболее распространена хромистая сталь марки ЕХЗ (ГОСТ 6862—54). Для изделий, где требуются мощные магниты, например, для приборов навигации применяют кобальтовые стали (марки ЕХ5К5, ЕХ9К15М, ЕХ13К30 и др.), имеющие высокие магнитные свойства. Однако эти стали являются дорогими. [c.189]

Нестабильность размеров при охлаждении. Изменения размеров в деталях подшипников, охлажденных до низких температур, возникают из-за превращения остаточного аустенита в мартенсит, причем превращение 1% остаточного аустенита при охлаждении вызывает относительное увеличение всех размеров детали приблизительно на 10 мкм на каждые 100 мм размера. Зависимость размерной нестабильности при охлаждении до различных температур от температуры отпуска и количества остаточного аустенита в стали ШХ15 характеризуется кривыми на рис. 172. Для каждой рабочей температуры существует некоторое допустимое (критическое) количество остаточного аустенита, обеспечивающее практически пол-230 [c.230]

Высокой стойкостью против кавитационного разрушения обладают хромистые стали с мартенситной структурой (тип Е). Применение этих сталей для наплавки затруднено из-за появления трещин и необходимости предварительного подогрева деталей. Более технологичны аустенитные хромоникелевые стали 18-8 типа О, но более высокой износостойкостью обладают стали с нестабильным аустенитом, который при микроударном нагружении превращается в мартенсит. К сталям с нестабильным аустенитом относятся 30Х10Г10, Х15Н8, Х13Н9 и др. Наличие в структуре б-феррита снижает кавитационную стойкость, поэтому стали с высоким содержанием хрома (20—25%) хуже противостоят кавитации, чем стали с 13—15% Сг. [c.701]

Диаграмма Шефлера [170] (см. рис. 43), так же как и магнитные измерения, проведенные на многих сплавах, показывает, что снижение содержания хрома у хромоникелевых сталей вызывает нестабильность аустенита и превращение его в мартенсит. Поэтому после выделения карбидов в течение более длительного времени аустенит в стали должен частично превратиться в мартенсит при охлаждении до нормальной или еще более низкой температуры. Частичное превращение в мартенсит было действительно обнаружено у сталей, подвергавшихся выделительному отжигу, как после охлаждения в жидком водороде, так и после длительной выдержки при нормальной температуре [12, 182]. Область диаграммы температура — время, в которой образуется наибольшее количество мартенсита, находится внутри области, в которой сталь обладает склонностью к межкристаллитной коррозии. [c.64]

Кроме мартенсита и феррита, матрицами износостойкого наплавленного металла могут быть аустенит и ледебурит. Аустенитная матрица имеет ряд преимуществ перед ферритной. Прежде всего аустенит характеризуется более высокими вязкостью и прочностью, чем феррит. С одной стороны, это способствует улучшению удержания в ней твердых частиц карбидов и других выделений, а с другой — общему повышению износостойкости, особенно при ударно-абразивном изнашивании. Кроме того, аустенит может быть полностью или частично неустойчивым (нестабильным) и претерпевать превращение в мартенсит при пластической деформации, сопровождающей процесс изнашива- [c.317]

Как уже отмечалось, износостойкий наплавленный металл является высокоуглеродистым. Введение в такой высокоуглеродистый сплав на железной основе легирующих элементов оказывает двоякое действие. С одной стороны, карбидообразующие легирующие элементы участвуют в образовании карбидной фазы и часто определяют ее характер. Ряд элементов образует бориды, карбобориды, карбонитриды. Наибольшее значение для формирования свойств наплавленного металла имеют карбиды. С другой стороны, легирующие элементы влияют на характер и свойства матрицы сплава. Влияние на характер матрицы связано главным образом с изменением устойчивости аустенита и изменением продуктов распада при его охлаждении после наплавки. Кроме того, легирующие элементы на диаграмме состояния железо — углерод сдвигают влево критические точки эвтектоидного и эвтектического превращений и способствуют образованию чугунов при меньшей концентрации углерода, чем это показано на диаграмме состояния железо — углерод. Таким образом, легирование может обеспечить получение мартенситной, аустенитной и ледебуритной матриц, а также матриц из смесей указанных фаз. Важно и то, что, регулируя легирование качественно и количественно, можно весьма благоприятную аустенитную матрицу сделать стабильно аустенитной и частично нестабильной, способной к частичному превращению в мартенсит при деформации поверхностных слоев, сопровождающей изнашивание. [c.320]

Совершенно иначе ведут себя нестабильно аустенитные стали и нестабильно аустенитный наплавленный металл при ударноабразивном изнашивании. Износостойкость сплава и определяющая ее степень перехода аустенита в мартенсит на рабочей поверхности зависят не только от состава и способности сплава к 7а-превращению, но и от энергии удара (рис. 12.8). В табл. 12.2 приведены данные о количестве мартенсита в исходном состоянии после наплавки и после испытания при разной энергии удара. [c.326]

Таким образом, если температура детали превышает температуру начала мартенситных превращений (Мп) (см. рис. 2.14 и 2.15), то при любом давлении изнашивающей среды мартенсит деформации образовываться не будет, упрочнение не произойдёт и износостойкость не увеличится. В случае если температура нагрева детали в процессе эксплуатации ниже линии Ми, характеризующей начало мартенситных превращений (см. рис. 2.6) и давление ниже величины От (см. рис. 2.4), упрочнение также не произойдёт. Если же температура рабочей поверхности будет ниже линии мартенситных превращений Мп, а давление выше От (см. рис. 2.9) в процессе эксплуатации будет появляться мартенсит деформации и, следовательно, будет расти упрочнение материала и износостойкость. Пресс-формы для прессования огнеупоров, изготовленные из стали тинаХ12 после термической обработки, в результате которой в структура стали содержит достаточное количество остаточного нестабильного аустенита и в процессе прессования на рабочую поверхность оказывается большое давление происходит значительное упрочнение контактнруемых слоев и износостойкость таких пластин возрастает в несколько раз. [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...