Железомарганцевые сплавы

СВЕРХПЛАСТИЧНОСТЬ И РЕЛАКСАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ МАРТЕНСИТНОМ у- е-ПРЕВРАЩЕНИИ В ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫХ СПЛАВАХ [c.107]

Большой интерес представляет ход превращения в железомарганцевых сплавах при введении от 13 до 30% Мп, В этой области, согласно данным ряда исследователей, были найдены сплавы с гексагональной структурой, известные как е-твердые растворы. Эти превращения отмечены на диаграмме отдельными линиями. [c.415]

Превращения, наблюдаемые в железомарганцевых сплавах, сказываются на изменении физических, механических и других свойств в области распространения е-фазы сплавы имеют повышенную твердость при комнатной и более высоких температурах. [c.417]

Рассмотрена теория фазовых превращений в сплавах на основе марганца. Показано влияние различного фазового состава (а, г, у) на структуру, физические и механические свойства. Изложены результаты исследования механических свойств, характеристик сопротивления вязкому и хрупкому разрушению. Представлены последние достижения советских и зарубежных ученых в области исследования и использования железомарганцевых сплавов в качестве материалов, обладающих комплексом свойств, недоступных сплавам других систем легирования немагнитность, инварный эффект, эффект памяти формы, низкий порог хладноломкости, сверхпластичность, высокая демпфирующая способность. [c.2]

В настоящей монографии представлены исследования фазовых превращений, структуры и свойств железомарганцевых сплавов в широком диапазоне концентраций в зависимости от содержания марганца, чистоты выплавки, температуры испытания и режимов термической обработки. Исследование концентрационной зависимости характеристик сопротивления вязкому и хрупкому разрушению, показателей прочности и пластичности открыло новые возможности сплавов системы Fe—Мп и позволило рассматривать их в качестве основы нового класса безникелевых криогенных материалов. [c.5]

Кроме фазовых переходов первого рода в сплавах Fe—Мп наблюдаются и переходы второго рода,— и это все предопределяет большие возможности для создания железомарганцевых сплавов с разнообразными механическими и физическими свойствами. [c.10]

Двухфазные (е+7) железомарганцевые сплавы известны с 30-х годов. Однако до настоящего времени сплавы с ГПУ структурой на основе железа практически не использовались в технике из-за низкой стабильности. фазового состава и механических свойств во всем объеме изделия в течение длительного периода эксплуатации и из-за огра- [c.10]

Равновесный распад аустенита в железомарганцевых сплавах отличает ряд особенностей, которые связаны прежде всего с низкой диффузионной подвижностью атомов марганца и склонностью к дендритной ликвации. В работе [25] исследовали изотермическое превращение аустенита в литых и отожженных железомарганцевых а-сплавах, содержащих 0,58 1,0 1,48 1,86 2,45% Мп и 0,68—0,72% С. Кристаллизацию и охлаждение до 900 °С, проводили в тигле, затем образцы помещали в соляную ванну для изо- [c.20]

Стабильная фазовая диаграмма сплавов, богатых железом, практически не дает представлений о реальных превращениях в этой системе, в связи с вялостью процессов Диффузионного распада. В железомарганцевых сплавах при температурах ниже 500 °С у-фаза довольно легко переохлаждается и наряду с равновесным распадом в зависимости от состава, превращается без изменения концентрации (бездиффузионно) в фазы а и е, являющиеся твердыми растворами марганца в железе. Эти метастабильные фазы представляют наибольший практический интерес, так как именно они определяют свойства реальных сталей и сплавов. Фазовым превращениям мартенситного типа, а также атомным перестройкам (упорядочению) уделяют основное внимание при изучении железомарганцевых сплавов. [c.25]

Критические температуры фазовых переходов первого рода железного края диаграммы Fe—Мп были исследованы многочисленными авторами различными методами дилатометрическим, калориметрическим, рентгеновским, по изменению электрических и магнитных свойств, удельной теплоемкости, внутреннего трения и т. д. Одной из первых сводная диаграмма критических температур фазовых превращений железомарганцевых сплавов построена Шуманом [26] и приведена на рис. 6. Было показано изменение фазового состава в зависимости от содержания марганца и положение линий начала прямых превращений у->-а и y-ve (при охлаждении) и обратных,,а->-у и е- (при нагреве). Повышение содержания марганца приводит [c.25]

Рис. 6, Влияние марганца на температуру мартенситных превращений железомарганцевых сплавов [45].

Долгое время считали, что а-мартенсит является единственным, возникающим при закалке сплавов. В 1929 г. при рентгенографическом исследовании кристаллической структуры железомарганцевых сплавов, содержащих от [c.26]

В настоящее время установлено, что е-превращение происходит по сдвиговому механизму мартенситного типа, в котором решающую роль отводят несовершенствам кристаллической структуры типа дефектов упаковки [4, 29— 32]. При этом, в Y-фазе имеются как упорядоченные, так и хаотически расположенные дефекты упаковки 30], появившиеся в исходном аустените при кристаллизации из жидкой фазы или при резком охлаждении. Предполагается, что зародышами гексагональной кристаллической структуры в железомарганцевых сплавах являются упорядоченные дефекты упаковки, количество которых по мере приближения к температуре возрастает, а также [c.27]

Явление сверхпластииыости при мартенситном у- - -превращении хорошо изучено [1, 2], однако особенности развития сверхпластического течения при мартенситном (- -е-превращении, идущем в железомарганцевых сплавах с уменьшением объема, исследованы пока недостаточно [3]. [c.107]

Возрастание напряжений вследствие сокращения длины образцов при охлаждении происходит до температуры начала (->8-превращения, при которой происходит резкое снижение величины напряжений (рис. 4). Релаксация термических напряжений в железомарганцевых сплавах в интервале температур (->в-1тревра- [c.109]

Методами высокотемпературной металлографии изучена пластичность при охлаждении под действием растягивающих напряжений железомарганцевых сплавов типа Г20. Показано, что в процессе мартенситного вращения имеет место эффект сверхпластичности, выраженный тем сильнее, чем выше уровень приложенных напряжений. Явление сверхпластичности при превращении сопровождается релаксацией напряжений 1 рода. Иллюстраций 4, библиогр. 3 назв. [c.165]

Аномалия теплового расширения наблюдается в двойных железоникелевых, железоплатиновых, железопалладиевых и железомарганцевых сплавах, а также в некоторых тройных легированных сплавах на железоникелевой и железокобальтовой основах. Аномалия теплового расширения проявляется в резкой зависимости а сплавов от их состава с экстремальными точками, причем величина а сплава может быть на порядок ниже величины его компонентов. Из перечисленных выше сплавов практическое применение нашли двойные и легированные железоникелевые сплавы в области составов, отвечающих минимуму а и близких к нему по обе стороны от минимума, а также железохромистые сплавы. [c.294]

Как установлено В С Литвиновым при исследовании межатомно го взаимодеиствия в сплавах методом ядернои гамма спектроскопии (эффект Мессбауэра) основная роль марганца заключается в измене НИИ взаимодеиствия атомов железа между собой Под влиянием мар ганца происходит перераспределение внешних электронов от атомов железа к атомам марганца в результате чего d электроны атомов же леза принимают большее участие в свяэи Изменение характера про странственного распределения электронов является основным факто ром в определении свойств железомарганцевых сплавов Низкие значе [c.52]

Богачев И Н Еголаев В Ф Структура и свойства железомарганцевых сплавов М Металлургия 1973 296 с [c.402]

Из-за ограниченности сырьевых ресурсов возникает необходимость частичной или полной замены дорогостоящих легирующих элементов и совершенствования технологических процессов. Одним из универсальных методов воздействия на структуру и субструктуру металла с целью повышения уровня свойств без применения дополнительного легирования является деформация. В этом отношении стали и сплавы на железомарганцевой основе с нестабильным аустенитом очень перспективны и могут служить основой для получения нового класса материалов, обладающих комплексом таких свойств, как сверхпластичность, способность к упрочнению, немагнит-ность, инварный эффект, эффект памяти формы. Использование железомарганцевых сплавов и экономически целесообразно, так как марганец дешевле никеля, а необходимый уровень свойств достигается за счет особого состояния аустенит-ной матрицы, что впервые было использовано> Гадфильдом. [c.5]

Представляют большой научный и практический интерес особенности структурообразования и формирования свойств в порошковых железомарганцевых сплавах. Эта область в металдове- [c.5]

На современном уровне вопросы создания новых материалов не могут быть успешно решены без знания фундаментальных процессов, происходящих на атомном уровне. За последние два десятилетия был достигнут существенный прогресс в разработке теории фазовых превращений, происходящих при перекристаллиза.ции и деформации железомарганцевых сплавов. Исследование тонкой (Структуры и анализ физической природы межатомного взаимодействия при фазовых переходах первого и второго рода существенно расширили и углубили знания о реальной структуре железомарганцевых сплавов. [c.6]

Известные аустенитные стали системы Fe—Мп являются, как правило, стабильно парамагнитными и однофазными. Установленные аномалии тепловых и упругих констант инварного типа у этих сплавов явились основой для создания принципиально нового класса — антиферромаг-нитных сталей с особыми физическими и механическими свойствами, а использование железомарганцевых сплавов с основной структурой е-мартенсита в сочетании с применением известных методов воздействия на интенсивность у=рг 8-превращения (легирование, фазовый и механический наклеп, всестороннее давление), явилось одним из важных направлений в создании высокопрочных немагнитных сталей [1—3]. [c.10]

За последние годы в ЦНИИЧМ им. И. П. Бардина проведена большая работа по исследованию ударной вязкости и характера разрушения железомарганцевых сплавов в широком диапазоне концентраций марганца (от 4 до 54%) в зависимости от чистоты выплавки, фазового состава и типа кристаллической решетки. Построение диаграмм ударной вязкости и критических температур хрупкости этих сплавов позволило расширить область применения двухфазных (е + 7) Сплавов и дало научное обоснование возможности использования однофазных у-сплавов, расположенных на границе (е + 7)- и у-областей, в криогенной технике [11, 12]. [c.12]

Анализ научно-технической и патентной литературы свидетельствует о все более широком применении железомарганцевых сталей и сплавов в качестве износостойких, коррозионно-стойких, жаропрочных, немагнитных, криогенных и демпфирующих материалов. Такой широкий набор классов сталей, различных по применению, объясняется тем, что железомарганцевые сплавы обладают целым комплексом специальных свойств, таких как самоупрочнение, инварный эффект, эффект памяти формы, немагнитность, сверхпластичность, низкий порог хладноломкости, демпфирование, высокий температурный коэффициент линейного расширения. [c.13]

Наиболее удачное исследование равновесных условий в сплавах, богатых железом, выполнено Трояно и Мак-Гуайром. Они провели микроскопическое и рентгенографическое изучение железомарганцевых сплавов после очень длительных выдержек при температурах 300—900 °С. Были достигнуты равновесные условия при температурах выше 300 °С, но при 300 °С и ниже даже двух лет оказалось недостаточно, чтобы установить равновесные условия. Растворимость марганца в а-железе не превышает 3%. [c.16]

К понижению начала и конца превращения и к увеличению гистерезиса между прямым и обратным превращениями. При закалке а-фаза образуется в железомарганцевых сплавах, содержащих всего 3— 4% Мп 20]. При более высоком содержании марганца мартенситные превращения протекают и при медленном охлаждении, а также в процессе холодной деформации сплавов. В сплавах, содержащих 10— 14,5% Мп, из аустенита образуется как ферромагнитный а-мартенсит (ОЦК), так и парамагнитный е-мар-тенсит (ГПУ). В сплавах с концентрацией марганца 14,5—27% 7-раствор становится устойчивым к образованию а-фазы и превращение начинается в области отрицательных температур, причем наблюдается только 7 8-превращение. [c.26]

Японские исследователи, обнаружившие е-фазу в железомарганцевом сплаве позже Шмидта, рассматривали ее как переходную структуру мартенситного типа и полагали, что 8-фаза — химическое соединение РезМп, которое образуется в результате перитектоидного превращения твердого раствора (а-Ре+7-твердый раствор->е-фаза). Некоторые исследователи полагали, что е-фаза — это карбид в системе Fe—Мп—С. Биндер наблюдал е-мартенсит в высоколегированных хромоникелевых сталях. Марганцевые стали, легированные хромом, молибденом, вольфрамом, кобальтом и никелем, также могут содержать е-мартенсит [27, 28]. [c.27]

Ориентировки кристаллических решеток г- и v-фаз при мартенситном у- е превращении теоретически рассчитаны Нишияма [42], подтверждены на моно- и поликристалли-ческих образцах железомарганцевых сплавов рентгенографически И. Парром, Л. И. Лысаком, Б. И. Николиным [43] и при электронно-микроскопическом исследовании на просвет тонких фольг сплава Г20 [30]. [c.29]

Структурной однородности 8-мартенсита в железомарганцевых сплавах в значительной степени препятствует малая скорость диффузии марганца в железе (Z)o = 0,35X ХЮ-" м /с <3 = 67,5 Дж/(кг-атом) [46]. Оказалось, что концентрационная неоднородность марганца в пределах одного зерна может достигать 2,5—4%. Для выравнивания перепада концентраций марганца от 1 до 0,1% согласно второму зайону диффузии требуется следующее вреря 40 ч при 1200 °С 220 ч при 1100°С и 1510 ч при 1000 °С. Такая концентрационная неоднородность обусловливает образование е-фазы в сплавах с низким содержанием Марганца раньше всего по границам зерен. В сплавах с высоким содержанием Марганца е-фаза исчезает в последнюю очередь в центре зерна. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...