Нитриды хрома

Некоторые из предложенных объяснений склонности ферритных нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии основаны на разнице скоростей растворения различных образующихся карбидов или на предполагаемой большей реакционной способности напряженной кристаллической решетки металла. Однако наиболее убедительное объяснение получено с помощью теории, широко используемой для объяснения этих явлений в аустенитных нержавеющих сталях. Согласно этой теории, разрушения происходят вследствие обеднения границ зерен хромом [36—38]. Различия в температурах и времени, необходимых для сенсибилизации этих сталей, объясняются более высокими скоростями диффузии углерода, азота и хрома в ферритной объемно-центрированной кубической решетке по сравнению с аустенитной гранецентрированной. В соответствии с этим, карбиды и нитриды хрома, которые растворены при высокой температуре, ниже [c.310]

Сплавы хрома в твердом состоянии не горят в кислороде вне зависимости от температуры и давления газового потока. В процессе нагрева выше 700° С в атмосфере, содержащей азот, происходит азотизация сплавов ВХ-1, ВХ-1 И, ВХ-2. При повышении температуры скорость азотизации металла увеличивается. При 1500 С нитриды хрома диссоциируют при атмосферном давлении газовой фазы. У сплавов ВХ-1И, ВХ-2И, ВХ-3 и ВХ-4 азотизации поверхности металла не происходит или она незначительна. [c.424]

Легирование стали N тормозит рост зерна при высоких температурах, однако без существенного увеличения ударной вязкости. N принято вводить в сталь в количестве 1/75-1/100 от содержания Сг, так как в этом случае зерно измельчается в литом состоянии за счет модифицирующего действия нитридов хрома. Ограничение роста зерна при высоких температурах в деформированной стали связано с образованием аустенита по границам зерен феррита. Для этого в сталь вводят 1-2 % Ni. N в системе Fe- r, подобно С, смещает границу у - фазы в сторону более высокого содержания Сг. Как N, так и С имеют малые атомные радиусы и образуют твердые растворы внедрения. Их растворимость в феррите ниже, чем в аустените, вследствие чего в высокохромистых сталях присутствуют, как правило, карбиды и нитриды Сг. Легирование стали Х28, содержащей N, 1,5 % Ni повышает ее прочность и особенно ударную вязкость, значения которой тем больше, чем значительнее суммарное содержание N и Ni. Однако высокая ударная вязкость сохраняется только при условии проведения предварительной закалки стали с относительно невысоких температур. В случае высокотемпературных закалки и отпуска (при 700 - 800 °С) ударная вязкость резко снижается. [c.19]

Нитрид хрома rN весьма стоек в химическом отношении [36] он совершенно не поддается действию воды как на холоде, так и при нагревании, не растворяется в щелочах, не восстанавливается водородом и почти не поддается действию кислот, в том числе царской водки. [c.27]

В хромалях действие азота несколько иное. Нитрид алюминия более устойчив, чем нитриды хрома. Поглощенный азот сначала связывается в виде нитрида алюминия и влияет на раствор только тогда, когда весь алюминий связан в виде нитрида. Нитрид алюминия устойчив до очень высоких температур и не растворим в железо-хромистой эвтектике, в то время как нитриды железа и хрома либо распадаются при 600—900° С, либо переходят в твердый раствор железохромистой эвтектики. [c.196]

Теплота образования нитрида алюминия равна 56 ООО кал, в то время как нитрида железа 3000 кал, а нитрида хрома [c.203]

Увеличение длительной прочности низкоуглеродистой стали 18-8 связано с упрочняющим действием феррита, который в этих условиях образуется не по границам зерен, а внутри их в особой форме, способствующей упрочнению. У сталей с повышенным содержанием углерода увеличение жаропрочности связано с упрочняющим эффектом дисперсионного твердения в результате образования карбидов и нитридов хрома. Повышение содержания углерода более 0,085% очень сильно снижает пластичность, тогда как азот не оказывает такого влияния. У малоуглеродистой стали 18-8 пластичность меняется не так сильно. [c.319]

Обеднение границ зерен хромом может быть следствием выделения не только карбидов но и нитридов хрома а также а фазы [c.267]

В процессе отпуска образуются нитриды хрома, которые так же, как карбиды хрома, могут вызывать склонность к МКК [1.30]. В то же время при введении в сталь азота наблюдается торможение образования пограничных выделений избыточных фаз. [c.58]

ИС (при 0,33 % N в структуре сохраняются нерастворенные нитриды хрома) 2,3 — отпуск при 650 С, 1 ч и 10 ч соответственно 4, 5 — отпуск при 700 °С, 1 ч и Ю ч соответственно [c.59]

Коррозионностойкая зона азотированного слоя состоит из нитрида железа с гексагональной решеткой, нитрида хрома и твердого раствора у. Зона низкой коррозионной стойкости состоит из нитрида железа с гранецентрированной решеткой, нитрида хрома, карбида хрома и твердого раствора т- В стойкой зоне содержание нитридных фаз составляет примерно 30%, твердого раствора — 70%. В нестойкой зоне количество нитридов резко падает,, а твердого раствора растет. [c.127]

Нитриды железа и хрома являются фазами переменного состава. В нитриде железа, имеющем гексагональную кристаллическую решетку, половина атомов железа замещена атомами хрома, в меньшем количестве в него входят никель и вольфрам, а также, по-видимому, и углерод. В нитриде железа с гранецентрированной решеткой часть атомов железа также замещена хромом, никелем и вольфрамом. Нитрид хрома содержит довольно большое количество растворенного вольфрама и, кроме того, железо, никель и углерод в сумме 2,5%. [c.127]

Активные атомы азота проникают в решетку а-железа и диффундируют в ней. При соединении атомов железа и азота образуются нитриды железа, которые существенно повышают твердость (до HV 900-1000) поверхностных слоев в стали. Особо высокую твердость (до HV 1100-1200) азотированному слою придают нитриды хрома, молибдена и алюминия (при наличии в составе стали соответственно хрома, молибдена и алюминия). [c.199]

Различные методы химико-термической обработки позволяют насыщать поверхностный слой металла углеродом, азотом, хромом, бором. Углерод и азот образуют со сталью химические соединения— карбиды железа и нитриды. Хром и бор, проникая в поверхностные слои металла, образуют сложные карбиды, имеющие более высокую твердость, чем карбиды железа. [c.42]

Азотированием называется поверхностное упрочнение стали путем ее насыщения азотом. Наиболее твердыми и термостойкими нитридами, образующимися при азотировании и обеспечивающими упрочняемому слою высокую твердость и износостойкость не только при комнатной, но и при повышенной температуре, являются нитриды хрома, алюминия и молибдена ( rN, A1N. MoN), Поэтому детали, подвергающиеся азотированию, должны изготовляться из среднеуглеродистой стали, содержащей упомянутые легирующие элементы, например из стали 35ХМЮА. Так как азотирование производится при температуре 500—600 в газовой среде аммиака (NHj-v 1,5Н2 + Nax) и указанная температура соответствует температуре высокого отпуска, то по существующей технологии перед азотированием деталь улучшают, получая у ее материала прочную и вязкую сорбитную структуру. [c.39]

Введение 0,5 % Т1 вызывает практически полную замену нитрида хрома на дисперсный нитрид титана. Небольшие добавки лантана, иттрия и неодима, евязывающие вредные примеси, также увеличивают пластичность и понижают твердость хрома [1]. [c.116]

Добавки редкоземельных металлов приводят к наличию включении их оксидов и нитридов в микроструктуре хрома и к отсутствию включений оксидов и нитридов хрома. Легирование не меняло морфологию карбидных включений СггзСе, которые, располагаясь по границам зерен, могут охрупчивать литой металл. [c.116]

Нитриды хрома обладают высокой твердостью (в зависимости от различных факторов микротвердость колеблется в пределах от 1000 до 2500 кПмм ). Нитриды охрупчивают сплавы ВХ-1 и ВХ-2 при температурах ниже 200—300 С. Удаление азотированного слоя (механическая обработка или травление на глубину 0,05— 0,1 мм) восстанавливает пластичность металла. [c.424]

Помимо систем металлосилиция в микроэлектронике используются карбиды, нитриды хрома, тантала, вольфрама, нихром, сплавы на медной основе для получения низкоомных резисторов и т. д. [c.443]

При азотировании высоколегированных специальных сталей и сплавов возможно образование нитридов не только железа, но и других элементов, входящих в состав сплава. Так, при азотировании жаростойкой аустенитной стали 45Х14Н14В2М (ЭИ-69) образуется слой, состоящий из нитридов железа Fe4N и нитридов хрома rN, внедренных в зерна твердого раствора азота в аустените. [c.32]

Хром образует с азотом прочные нитриды СггМ (11,87% N) и rN (21,22о/о -N). Кроме того, предполагается наличие еще одного нитрида хрома СгМг (35,01% N). Твердый раствор на основе соединения СггМ (р-фаза) гомогенен в интервале концентраций азота от 9,3 до 1, 9% [36]. По данным Мозгового и Самарина [57, 58], растворимость азота в жидком хроме уменьшается с повышением температуры металла при давлении 1 бар и длительности выдержки 40 мин растворимость имеет следующие значения [c.25]

Нитрид хрома СггМ кристаллизуется в гексагональной системе параметры решетки а = 4,806 и с = 4,479 А. Температура-пла-вления 1970° К, рентгеновская плотность 6,51 [40]. Теплота образования t2N из элементов АЯздз = 105500 12600 док моль. [c.26]

Исследования влияния азота, по-видимому, указывают на то, что азот может бить наиболее вредной примесью [76, 881 его критическое содержание равно 0,002—0,003% и даже ниже (рис. 7) [76]. Азот, находящийся в твердом растворе, оказывает более вредное влияние на пластичность, чем тогда, когда он выделяется в виде нитрида хрома. При быстром охлаждении наблюдается тенденция к сохранению азота в твердом -растворе и к повышению температуры перехода, в то время как медленное охлаждение позволяет получить более полное выделение нитрида. Например, при испытаниях на изгиб температура перехода хрома, содержавшего 0,029 о азота, найдена равной 150—200° после закалки в воду с 1200° и около 50° после охлаждения с печью от тон же температуры [76 . Кроме того, наблюдения показывают, чго минимальное содержание азота, вызывающее хрупкость, значительно ниже для рекристаллизованного материала, чем для холоднодеформированных образцов [44 . Сделаны попытки объяснить это влияние азога на основании представления о блокировании дислокаций [44]. Эта теория учитывает взаимодействие между дислокациями и определенными растворенными в металле атомами, которое, как было показано, влияет на предел текучести и деформационное старение. [c.883]

Чтобы синтетический шлак обладал такими свойствами, он должен был а) иметь низкую температуру плавления и хорошую жидкотекучесть при температуре 1300° С 0,4—0,8 Н Сек1м (4—8 пз] б) хорошо растворять тугоплавкие окислы и нитриды хрома н титана в) хорошо смачивать поверхность металла и изложницы г) быть химически нейтральным к металлу и не содержать окислов железа д) состоять из дешевых и ие-дефицитных материалов. [c.244]

С -И давлении 101308 Па вводят газообразный азот чистотой >99,5 % и затем давление азота поддерживают примерно на 4 кПа выше атмосферного. При понижении температуры <800°С для ускорения охлаждения пропускают азот через печь, поддерживая в ней избыточное давление 1,33—2 кПа. Процесс охлаждения садки ведут до 500— 550°С. Азотирование практически не затягивает процесса, так как протекает во время охлаждения печи. При азотировании образуется комплексный нитрид хрома (Сг, Fe)2N при среднем содержании азота в сплаве до 7,5 °/о- Более высокие концентрации азота достигаются в результате образования высшего нитрида rN при замедленном охлаждении феррохрома (- 10 ч) в атмосфере азота при 1000—1100°С. На производство 1 баз. т вакуумтермическо-го феррохрома в однокамерной печи расходуется 1100 кг передельного феррохрома и 28080 МДж (7800 кВт-ч) электроэнергии. Извлечение хрома составляет 90%. [c.245]

Чаще всего азотируют среднеуглеродистые легированные стали типов 38ХМЮА, 38ХВФЮ (нитралои), в поверхности которых образуются твердые нитриды хрома, молибдена, алюминия. Твердость поверхности таких сталей после азотирования достигает 1200 HV, в то время как после азотирования среднеуглеродистой стали 200 HV. [c.497]

Руководствуясь сказанным о механизме удаления азота при ЭШП и ВДП, можно понять причины заметного снижения азота в стали 0Х18Н9 (азот связан в нитрид хрома) и сплаве ЭИ867 (азот связан в нитрид алюминия) и сохранения на исходном уровне [c.411]

Испытания модели камеры сгорания в высокоэнтальпийном потоке воздуха с температурой 1700...2500 °С в течение 2490 с, при которых температура поверхности камеры достигала 1600 °С (что на -130 °С превышает обычную температуру для таких изделий из Ni-суперсплавов), не выявили каких-либо видимых изменений на горячей поверхности камеры. Исследования показали также, что необходимо обращать внимание не только на физико-химическое взаимодействие основ материалов матрицы и упрочняющего волокна, но и на взаимодействие материала матрицы с легирующими элементами (ЛЭ) и фазами в упрочняющем волокне. Так, было установлено, что в хромовой матрице наиболее высокопрочные (W-HfN)-вoлoкнa не имеют преимуществ перед менее прочными (W-Hf )-волокнами из-за активного взаимодействия HfN с Сг и образования нитридов хрома. [c.217]

Полученные данные хорошо согласуются с представлениями о МКК по механизму обеднения, так как при равном содержании углерода и азота на связывание азота в нитриды расходуется меньше хрома, т. е. образование нитрида сопровождается меньшим обеднением по хрому. В окислительных средах (65 %-ной HNOg) скорость коррозии закаленных сталей на основе Х16Н15 не зависит от содержания углерода и азота (0,003—0,03 % С 0,01—0,25 % N). В отпущенной стали с увеличением содержания азота наблюдается интенсивная коррозия при испытании в HNOg (рис. 1.41), что может быть объяснено МКК по механизму обеднения и частично — по механизму растворения нестойкой фазы — нитрида хрома. [c.58]

Возникновению склонности к МКК в результате образования нитридов хрома так же, как в присутствии карбидов, соответствует образование слаборазобш,енных цепочек мелкодисперсных нитридов, укрупняющихся при повышении температуры или увеличении продолжительности отпуска. Однако в присутствии только нитридов глубина МКК и травимость границ значительно меньше, чем при аналогичной структуре, связанной с образованием карбидов, вследствие меньшего обеднения твердого раствора при образовании нитридов. [c.65]

В том случае, когда МКК в слабоокислительной среде вызвана наличием нитридов хрома, картина аналогичная — нитриды сохраняются, травится узкая приграничная зона. В окислительной среде в процессе испытания хромоникельмолибденовой стали растворяются сами карбиды хрома, обогащенные молибденом (JJU . 1.067, (Э). [c.68]

Положительное действие азота объясняют либо образованием нитрат-иона, действующего как ингибитор ПК (причем полагают, что нитрат появляется как результат не только коррозии матрицы, но нитридов и карбонитридов), либо увеличением pH в приэлек-тродном пространстве, в результате возникновения ионов аммония, как продукта реакции разложения нитридов хрома [1.48]. [c.81]

Для повышения эрозионной стойкости аустенитных сталей применяют способ одновременного насыщения их хромом, азотом и углеродом. Для этого детали нагревают до 1050° С в течение б ч в смеси, содержащей 2— 3% стандартного карбюризатора (для цементации), 70% металлического феррохрома, обработанного соляной кислотой, 25% AI2O3 и 1—2% NH4 I. В результате такой обработки можно получить диффузионный слой глубиной до 0,4 мм, содержащий 15—27% Сг, 1,5—2% N и увеличенное количество углерода. Одновременное насыщение стали хромом и азотом приводит к образованию на ее поверхности сплошного слоя нитридов хрома, имеющих твердость порядка HV 1100— 1600 и обладающих высоким сопротивлением микроударному разрушению. [c.266]

Азот, подобно углероду, значительно снижает точку Ми и стабилизирует аустенит. Азот существенно повышает лрочностные свойства сплавов, особенно при выделении нитрида хрома [149]. Повышения предела текучести можно добиться увеличением содержания азота и углерода [144]. Для достижения Сто,2 на уровне 400 МПа рекомендовано следующее соотношение этих элементов С + 4-1,5 N = 0,7%. Дальнейший прирост предела текучести ыл получен дополнительным легированием ванадием. [c.111]

При изучении структуры и свойств сталей типа Fe25 r, легированных никелем (3 и 5 %), молибденом (3 и 5 %) и азотом (0,35—0,91 %) [173] было показано следующее. При введении азота в стали с 25 % Сг образуются феррито-аусте-нитная (>0,3 % N) или аустенитная ( 0,8 % N) структуры после закалки с 1100—1300 °С. Но при охлаждении на воздухе высокоазотистых сталей наблюдается выделение нитридов обычной формы и перлитоподобного нитрида — ложного перлита , представляющего собой чередующиеся участки тонких лепестков нитрида хрома СггЫ и аустенита. В высокохромистой стали с молибденом при легировании азотом аустенитная структура не образуется. [c.195]

Карбонитрированный слой образуется при диффузии атомов N и С через соответствующие слои карбидов и нитрида хрома заметной встречной диффузии атомов хрома не наблюдается. Фронт [c.171]

При диффузионном отжиге пары СГзЫ—СГдСз (образцы получали из смеси порошков этих фаз горячим прессованием при 1500° С в течение 5 мин с последующим отжигом) наблюдалось образование карбонитридных фаз и растворение углерода в нитриде хрома [202, с. 172]. После изготовления образцов различного состава их подвергали рентгенографическому фазовому анализу и измеряли некоторые физические свойства электросопротивление, термо- [c.177]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...