Железо размера зерна

Наложение ультразвука в процессе кристаллизации сплава в изложнице способствует росту числа зародышей кристаллизации и измельчению кристаллитов слитка, уменьшает степень дендритной ликвации и в ряде случаев повышает деформируемость металла. В частности, применение ультразвука при обработке сталей У9 и У10 позволяет уменьшить размеры зерна до № 5—7, в результате чего предел прочности их возрастает на 75% при одновременном повышении характеристик пластичности на 30—60%. Большой эффект дает ультразвук на сплавах железа с хромом, кремнием и алюминием, особенно склонными к росту зерна. Обработка ультразвуком устраняет столбчатую структуру слитка, что также сопровождается увеличением предела прочности более чем в 1,5 раза, а относительного сужения и удлинения — в 4—13 раз. При этом понижается критический интервал хрупкости. Однако применение ультразвука в большой металлургии затруднено, так как требует больших мощностей (до 1,5— 2,5 кВт/кг). [c.503]

Для восстановления первоначальных магнитных свойств магнитомягкие материалы подвергают отжигу, который снимает внутренние напряжения и вызывает рекристаллизацию зерен. Магнитные свойства зависят от размера зерна. Поверхностные слои зерен вследствие искажения строения кристаллов характеризуются повышенной коэрцитивной силой. При мелкозернистом строении суммарная поверхность зерен в единице объема больше, чем при крупнозернистом материале, поэтому в материале, состоящем из мелких зерен, влияние поверхностных искажений слоев сказывается сильнее и у него коэрцитивная сила больше. Внутренние напряжения нередко связаны с наличием в материале различных загрязнений, например кислорода в чистом железе, примесей или присадок кобальта, хрома, вольфрама. Используя примеси, усложняющие кристаллическую решетку, вводя технологическую операцию закалки, а иногда добиваясь ориентации структуры доменов в магнитном поле, получают магнитотвердые материалы. При перемагничивании ферромагнетиков в переменных магнитных полях всегда наблюдаются тепловые потери энергии. Они обусловлены потерями на гистерезис и динамическими потерями. Динамические потери вызываются вихревыми токами, индуцированными в массе магнитного материала, а отчасти и так называемым магнитным последействием, или магнитной вязкостью. Потери на вихревые токи зависят от электрического сопротивления ферромагнетика. Чем выше удельное сопротивление ферромагнетика, тем меньше потери на вихревые токи. Магнитное последействие особенно заметно проявляется в магнитомягких материалах в области слабых полей. [c.272]

Рис. 2.24. Зависимость критических напряжений начала двойникования о (/) и скольжения (2) от размера зерна для армко-железа, деформированного при —105 °С и 8 = 10 с по данным работы [137] (кривая -

Конкретная величина отношения Кг/Оу, как следует из данных на рис. 3.35, зависит от основы материала (сравни кривые 2, 4 и 5 для соответственно молибдена, ванадия и железа), от размера зерна (кривые 2 и 3 для молибдена с О = = 100 и 40 мкм), наличия упрочняющей фазы (кривая /) и т. д. [c.156]

В кислых средах (pH = 1) был обнаружен [147] линейный рост тока активного растворения чистого электролитического железа с увеличением размера зерна наждачной бумаги. После отжига различие в поведении по-разному обработанных образцов устранялось, что позволило сделать вывод о зависимости тока растворения и стационарного потенциала от степени наклепа, коррелирующей с размером зерна. [c.186]

Таким образом, эти предварительные исследования позволяют сделать заключение о том, что проведением циклов термической обработки с быстрым нагревом имеется возможность регулировать размер зерна в железо-кобальтовых сплавах, а при использовании соответствующих конструкций нагревательных элементов и промышленных установок ТВЧ формировать структуру и физические свойства детали, в частности магнитные, в соответствии с назначением и условиями ее работы. [c.213]

Аналогичному испытанию подвергались две партии образцов из технически чистого железа, имеющих различное зерно, так как у железа эффект Баушингера проявляется по-разному в зависимости от величины зерна. Образцы первой партии имели мелкозернистую структуру (средний размер зерна 60 мк). Заготовки нормализовались при 940" С с выдержкой в течение часа. Для второй партии образцов проведен отжиг с нагревом до 1200 С (выдержка 2 ч), в результате чего образовалась крупнозернистая структура со средним диаметром зерна 230 мк. [c.39]

Латунь импортных образцов термобиметалла содержит до 1—2°/о N1 и до 2 /0 Ре. Никель повышает механические свойства латуни и сопротивление коррозии. Железо увеличивает предел прочности при растяжении и предел текучести, несколько снижает удлинение и уменьшает размер зерна. [c.243]

Однако в ряде случаев это правило не выполняется. Например, в листах электротехнического железа или в текстурованных фольгах размер зерна в десятки раз может превосходить толщину металла. [c.125]

К настоящему времени получен большой объем экспериментальных данных, свидетельствующих о том, что начальные акты пластической деформации, а следовательно и диссипация энергии, связаны с поверхностными слоями кристалла. Крамер [539] экспериментально показал на деформируемых ОЦК-, ГЦК- и ГПУ-кристаллах наличие градиента плотности дислокаций в приповерхностных слоях. Образующийся деб-рис-слой действует как барьер, задерживающий дислокации, генерированные в процессе нагружения внутренними источниками. Глубина такого слоя — около 60 мкм для алюминия и 100 мкм для железа, что сопоставимо с размером зерна. Установлено, что этот эффект не связан с градиентом напряжений, так как он проявляется и при одноосном растяжении, а являет собой пример самоорганизации структур, обеспечивающей самозащиту поверхности металла от разрушения. [c.336]

Рис 21 Зависимость предела текучести железа от размера зерна (Петч) [c.47]

Zr уменьшает размер зерна в 80-100 раз. Кроме того, Zr и Мп значительно уменьшают вредное влияние примесей железа и никеля на свойства сплавов. [c.628]

Рис. 5.15. Зависимость размера зерна D рекристаллизованного металла от деформации (а) и диаграмма рекристаллизации технически чистого железа (б) i)o - размер исходного зерна

Цирконий и церий оказывают модифицирующее действие на структуру сплавов магния. Особенно эффективно модифицирует цирконий. Добавка 0,5 - 0,7 % Zr уменьшает размер зерна магния в 80 - 100 раз. Это объясняется структурным и размерным соответствием кристаллических решеток Mg и Ziq, (ГП с периодами а = 0,3223 нм, с = 0,5123 нм). Кроме того, цирконий и марганец способствуют устранению или значительному уменьшению влияния примесей железа и никеля на свойства сплавов. Они образуют с этими элементами промежуточные фазы большой плотности, которые при кристаллизации выпадают на дно тигля, очищая тем самым сплавы от вредных примесей. [c.375]

Рис. 4.9. Вклад структурных составляющих в деформационное упрочнение молио-денового сплава МЧВП (размер зерна 75 мкм, температура испытания 100 °С) (а) и армко-железа (размер зерна 15 мкм, температура испытания 20 С) (б)

Размер зерна после рекристаллизации. Размер рекристалл изо-ванного зерна оказывает большое влияние на свойства металла. Металлы и сплавы, имеющие мелкое зерно, обладают повышенной прочностью и вязкостью. Однако в некоторых случаях необходимо, чтобы металл имел крупное зерно. Так, трансформаторная сталь или техническое железо наиболее высокие магнитике свойства имеют при крупном зерне. Величина зерна после холодной пластической деформации и рекристаллизации может быть больше или меньше исходного зерна. Величина зерна зависит от температуры рекристал-лизационного отжига (рис. 38, а), его продолжительности (рис. 38, б), [c.57]

Рис. 145. Влияние размера зерна на характер кривых а—е о езуглеро-женного железа Армко

С) с различным размером зерна — железо, упрочненное холодным наклепом 5 — эвгектондные перлитные стали 6 — эвтектоидные бейнитные стали 7 — низколегированные мартенситные стали 5 — низколегированные мартенситные стали, подвергнутые ТМО 9 — холоднотянутая стальная проволока (патентированная) 10 — нитевидные кристаллы железа [c.9]

Впервые на связь двойникования с величиной зерна поликристалла обратил внимание Н. Н. Давиденков [114, 115]. Но первой фундаментальной работой по этому вопросу, пожалуй, следует считать ра-боту Р. И. Гарбера, И. А. Гиндина и М. К. Константиновского [116], которые исследовали условия возникновения и развития двойникования в поликристаллическом армко-железе в зависимости от размера зерна. [c.56]

На рис. 2.25 представлено изменение едщах в зависимости от размера зерна О, рассчитанное по формуле (2.53) для трех конкретных случаев испытаний армко-железа, по данным работ [22, 1221. Результаты микроструктурной оценки степени деформации двойникованием с помощью выражения (2.49), которая была выполнена для образцов с размером зерна больше 1 мм показали хорошее согласование с расчетными кривыми Едтах на рис. 2.25. [c.70]

В работах [328, 330, 332, 339, 3551 было показано, что описание-кривой нагружения ОЦК-поликристаллов уравнением параболического типа (3.57) значительно расширяет возможности экспериментального изучения процесса деформационного упрочнения. Обобщением-результатов этих работ, а также ряда литературных данных [9, 289,, 290] является общая схема деформационного упрочнения поликристал-лических ОЦК-металлов и сплавов [47, 48] (рис. 3.33), которая отражает сложный многостадийный характер процесса, обусловленный поэтапной перестройкой дислокационной структуры при деформации. Считается, что перестройка структуры (от относительно однородного распределения дислокаций через сплетения и клубки к дислокационной ячеистой структуре) вызывает соответствующее изменение внутренних напряжений [2961, следовательно, и параметров процесса деформационного упрочнения. Данная схема основывается на анализе и обобщении результатов механических испытаний и структурных исследований, проведенных на десяти сплавах ОЦК-металлов [47, 481, которые различались по величине модуля упругости, энергии дефекта упаковки, наличию дисперсных упрочняющих фаз, уровню примесных элементов и размеру зерна (в пределах одного сплава). В частности, были исследованы при испытаниях на растяжение в интервале температур 0,08—0,5Гпл однофазные и дисперсноупрочненные сплавы-на основе железа (армко, сталь 45, Ре + 3,2 % 81), хрома, молибдена (МЧВП с размером зерна 100 и 40 мкм, Мо Н- 4,5 % (об.) Т1М, ЦМ-10-и ванадия (технически чистый ванадий), а также сплавы ванадия и ниобия с нитридами соответственно титана и циркония [95]. [c.153]

Пример соотношения вклада каждого слагаемого в величину напряжения течения, а также его изменение по мере нарастания степени деформации показан на рис. 4.9. Материалами для исследования служили молибденовый сплав МЧВП с размером зерна 75 мкм, испытанный при 100 °С, и армко-железо с размером зерна 15 мкм, испытанное при 20 °С. Как видно из рис. 4.9, вклад предела упругости, естественно, остается постоянным на всем протяжении деформации ц является тем исходным уровнем напряжения, на который накладываются все последующие составляющие деформационного упрочнения, [c.172]

Рис. 4.11. Зависимость вклада структурных составляющих в деформационное упрочнение молибденового сплава Л1ЧВП (а) (температура испытания 100 С, е = 0,2) и армко-железа (б) (температура испытания 20 С, е = 0,2) от размера зерна

При постоянных параметрах испытания (сечение образца, скорость деформирования) на порог хладноломкости оказьшают влияние следующие факторы а) размер зерна (чем крупнее зерно, тем выше порог хладноломкости) б) наличие второй фазы, в особенности дисперсной (приводит к повышению порога хладноломкости) в) чистота металла (ее повышение, в особенности по примесям внедрения, способствует понижению порога хладноломкости) г) образование твердых растворов замещения (как правило, оно приводит к повышению порога хладноломкости, впрочем, имеются важные исключения из этого положения - никель в сплавах железа, рений в сплавах молибдена и др.). [c.29]

В работах [1, 2] исследовались упругие напряжения, уравновешивающиеся в объеме целых листов и вызванные несовершенством их термической обработки. В то же время важно измерить остаточные упругие напряжения в пластинах, нарезанных для эксплуатации в производственных условиях. При этом особый интерес представляет изучение напряженного состояния отдельных зерен, расположенных на различных участках пластины. На пластине кремнистого железа размерами 750Х115Х Х0,35 мм, имеющей крупные зерна, было выбрано 11 участков примерно одинаковой площади, которые состояли из одного или нескольких зерен. На каждом участке наклеивали по два тензодатчика ПКП-100-5 один — вдоль про.катки, второй — поперек. Исследуемый участок путем химического вытравливания (применялась азотная, кислота) освобождался по зеренным гра- [c.105]

Распределение зерен по размерам. На рис. 2 представлены гистограммы распределения частот линейных размеров зерен технического железа в исходном состоянии (а) и после деформирования при термоциклировании с прохождением через интервал сверхпластичности (б). Обе гистограммы обнаруживают некоторую скошенность (в сторону меньших размеров зерен), но для сверхпластично деформированного материала скошенность значительно возрастает. Это подтверждается подсчетом коэффициентов асимметрии [5], характеризующих скошенность по сравнению с нормальной кривой распределения. Так, параметр скошенности 7, [5], равный для исходной структуры 0,21, после сверхпластичной деформации увеличивается до 1,56. Наряду с уменьшением среднего размера зерна (от 110 до 60 мкм), имеет место значительное увеличение разнозернистости, так что при наличии зерен, имеющих размеры, практически не уступающие исходным зернам, в структуре образцов, претерпевших состояние сверхпластичности, наблюдается значительное количество мелких зерен, размерами 20— 30 мкм и менее. Это отражается при подсчете коэффициентов эксцесса 2 [5], характеризующих вершинность кривых распределения. Так, распределение зерен после сверхпластичной деформации отличается значительно возросшей островершинностью ( уг= =3,08 по сравнению с 0,89 для исходной структуры). [c.104]

Сверхпластичность технического железа при теплосменах под нагрузкой сопровождается некоторым уменьшением размеров зерна, имеющим место в условиях значительного возрастания неоднородности размеров зерен за счет резкого увеличения доли мелких зерен, так что с высокой вероятностью устанавливается ло-гарифмичесри-нормальный закон распределения зерен по [c.106]

Влияние размера зерна на растрескивание сталей исследовано достаточно полно. Общий вывод экспериментов, проведенных при измерении в широких пределах условий поляризации, состоит в том, что уменьшение размера зерна повышает стойкость к растрескиванию [16, 18]. Это наблюдалось для таких различных сплавов на основе железа, как сталь 4340 [13], АРС77 [23], мартенситно-стареющая сталь [27, 57], высокочистое железо [20, 50] и сплавы Ре—Т1 [20, 58]. В качестве примера на рис. 10 приведены данные для высокопрочной стали 4340 и сплава Ре—Т1 с низким уровнем прочности. Поведение высокопрочной стали (рис. 10, а) было исследовано методами механики разрушения. Результаты показали, что скорость роста трещины уменьшается при измельчении зерна [13], но поведение /Снф при этом неоднозначно наблюдалось как возрастание [23], так и постоянство этого параметра при изменении размера аустенитного зерна [13]. Здесь следует проявлять осторожность, так как для однозначных выводов необходим учет конкурирующих эффектов, связанных с влиянием уровня прочности. Сильная зависимость уровня прочности от размера зерна затрудняет раздельное определение роли этих факторов. [c.64]

В сплавах серии 2000 с низким соотношением u/Mg добавки хрома и марганца повышают прочность [2]. Сообщалось, что в разрабатываемых перспективных сплавах повышению прочности способствовали также добавки кобальта и молибдена [142]. Добавки железа и никеля, как, например, в сплаве 2618, стабилизируют размер зерна, образуя нерастворимые частицы [2]. В британском эквиваленте сплава 2618 — сплаве R.R. 58, широко используемом в конструкции сверхзвукового лайнера Конкорд , наблюдался сравнительно быстрый рост трещин на II стадии (см. рис. 2), что может быть отчасти связано с присутствием железа и никеля [2]. [c.85]

Избыток кремния приводит к небольшому уменьшению сопротивления КР, однако сопротивление при этом остается относительно высоким [51]. Добавки марганца и хрома к сплавам серии 6000 регулируют размер зерна и увеличивают как прочность, так и пластичность [115]. Сплавы, имеющие добавки хрома и марганца, имеют минимальную чувствительность к межкристаллитной коррозии в растворах типа соль — кислота и соль — пероксид водорода, особенно в приеутствии небольших количеств примесного элемента железа [115]. Медь также способствует повышению прочности сплава, однако при содержании>0,5 % Си сопротивление сплава к коррозии понижается [116]. Хотя сплавы системы А1 — Мд — 51 имеют высокое сопротивление общей коррозии и КР [51, 115], определенные отклонения от стандартной термической обработки могут сделать эти сплавы чувствительными к КР в состоянии естественного старения Т4. Это имеет место, когда температура под закалку слишком высока, а скорость закалки невысокая [51, 117]. Даже в этих условиях КР на поперечных образцах сплава 6061-Т4 происходило только на высоконапряженных пластически деформированных образцах и отсутствовало при испытании образцов на растяжение, напряженных на 75 % от предела текучести. Искусственное старение закаленного с низкой скоростью сплава 6061-Т4 до состояния Тб устраняло тенденцию к КР [51]. [c.233]

Добавка кремния, например к сплаву 2014, используется для того, чтобы сделать для сплавов системы А1— u Mg более эффективным искусственное старение [116]. Добавки железа и никеля (сплав 2618) служат для увеличения прочности сплавов системы А1—Си— lg при повышенных температурах. Это происходит в результате присутствия интерметаллидной фазы Ре141А19, которая образуется во время затвердевания (литья) и не растворяется при последующих операциях термообработки. Указанные частицы уменьшают и стабилизируют размер зерна конечного продукта, а также увеличивают сопротивление ползучести сплава. Они оказывают небольшое влияние на характер дисперсион- [c.238]

При производстве феррана необходимо строго соблюдать температурный режим при прокатке и отжиге переход за температурный оптимум резко снижает качество биметалла. Оптимальная температура нагрева феррана перед прокаткой лежит в пределах 420—470° С. При этой температуре в процессе прокатки происходит прочное соединение алюминия со сталью без образования промежуточного хрупкого диффузионного слоя (см. вклейку, лист VIH, 9 и 10). При повышении температуры нагрева (выше 550° С) между алюминием и сталью образуется диффузионная зона, являющаяся весьма хрупким сплавом алюминия и железа, растрескивающимся при прокатке (см. вклейку, лист V111, 11 и 72). Отжиг феррана является самой ответственной операцией в его производстве в силу большой разницы поведения алюминия и железа при нагревании. Температура полного отжига алюминия 350—400 С самая низкая температура рекристаллизации стали лежит в пределах 500—550 С. Чтобы приблизить оба температурных интервала, при прокатке феррана дают наибольший наклёп (70—720/о) и длительный отжиг (5—8 час.), исходя из того, что температура рекристаллизации тем ниже, чем больше наклёп и меньше размер зерна. Оптимальная температура отжига феррана лежит в пределах 530—550 С. [c.240]

Иттрий мало растворим в сплавах на основе железа и, по-видимому, придает им пирофорпость, улучшает их механическую обрабатываемость, уменьшает размеры зерна, увеличивает сопротивление высокатемператур- [c.256]

Исследование мартенситных преврашений в ряде сплавов железа и титана показало, что уменьшение размера кристаллитов сопровождается подавлением мартенситных переходов [16]. Так, критический размер зерна, ниже которого мартенситное превращение при охлаждении сплава Tio 5Nio,25 uo,25 не происходит, составляет 15 — 25 нм. Теоретическое рассмотрение этого вопроса, основанное на анализе условий зарождения мартенситных кристаллов, показало, что объемная доля конечного продукта мартенситного превращения и температура начала превращения зависят от исходного размера кристаллитов по закону Физическое объяснение роли размерных эффектов в данном случае заключается в том, что с уменьшением диаметра зерна размер критического зародыша для мартенситного превращения становится больше размера кристаллитов. [c.59]

Диаграммы рекристаллизации. Зависимость между величиной зерна, степенью деформации, и температурой обычно выражается в виде пространственных диаграмм рекристаллизации для разных металлов и сплавов, одна из которых, например для железа, приведена на фиг. 49. Такие диаграммы в настоящее время существуют для многих металлов и сплавов, и в них установлена зависимость между величиной зерна после отжига, измеряемой в степенью деформации, определяемой в п[Лцентах обжатия в холодном состоянии, и температурой нагрева. Между тем, размер зерна после рекристаллизационного отжига зависит еще от продолжительности нагрева, наличия препятствий и [c.72]

Теплота выделяется в результате окисления (горения) горючего кислородом оксида железа по реакции 8А1 + 3Feg04 = 4AI2O8 + 9Fe + + 3241 кДж. В качестве горючего используют порошок алюминия, применяемый в состоянии поставки с размером зерна 0,6—1,5 мм стружку алюминиево-магниевых сплавов [с содержанием, % (мае. доля) А1 53 Mg 47], предварительно обезжиренную, просушенную, дробленую и просеянную через сито с размером ячей- [c.104]

В работе [484] при кристаллизации стекол (металл—металлоид) на основе сплавов железа получены нанокристаллические материалы с размером зерна 0,1 мкм. Отмечено, что в полиморфно-кристал-лизующемся стекле Fe66Ni]oB24 наиболее мелкая структура может [c.295]

В работе [20] приводятся результаты исследования рентгеновским методом остаточных напряжений по сечению стальных образцов (0,85% С) (рис. 7). Показано, что действующие напряжения на поверхности образца после прохождения площадки текучести всегда меньше, чем среднее напряжение всего образца, и с увеличешем степени деформации увеличивается уровень остаточных напряжений в поверхностном слое. Аналогичные данные получены в работе [21] при деформировании технического железа с размером зерна 0,1-0,2 мм. После деформации на 11% в поверхностном слое глубиной 0,2 мм уровень остаточных напряжений сжатия превышает остаточные напряжения внутри образца. [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...