Феррит упрочнение

Рассмотрение начнем с анализа превращений, которые происходят в ферритных зернах перлитных жаропрочных сталей — наиболее мягкой и податливой структурной составляющей. Феррит упрочнен из-за растворения в нем углерода, молибдена, хрома и ванадия. В теле ферритных зерен имеются мелкодисперсные карбиды. Их роль особенно велика в упрочнении феррита хромомолибденованадиевых сталей. Мелкие карбиды, равномерно распределенные в ферритной матрице, затрудняют пластическую деформацию, так как препятствуют движению дислокаций. При коагуляции карбидов их количество уменьщается, а размеры увеличиваются. Препятствий для движения дислокаций становится меньше. Это явление в значительной степени объясняет изменение механических свойств перлитных сталей. В процессе эксплуатации ферритная матрица обедняется легирующими элементами из-за ухода их в карбидную фазу. Изменяется фазовый состав карбидов. [c.162]

Стремление к облегчению веса конструкции и к экономии металла заставляет изыскивать малоуглеродистые свариваемые стали с более высоким пределом текучести, чем у стали Ст. 3 (без термической обработки). Этому условию удовлетворяют многие малоуглеродистые легированные стали, в которых феррит упрочнен растворенными в нем легирующими элементами. [c.287]

Степень упрочнения поверхностных слоев зависит от структуры стали. Упрочнение поверхностных слоев стали 45 с мартенситной структурой составляет 25%, а со структурой феррит+перлит 10%. Следовательно, наибольшее упрочнение для стали 45 наблюдается при мартенситной структуре. [c.100]

Кремнистый феррит имеет крупнозернистое строение хорошо сопротивляется коррозии и обладает особыми электротехническими свойствами повышает твердость и предел пропорциональности сильно повышает коэффициент упрочнения практически не повышает, а при большем содержании понижает сопротивление вязкому разрушению понижает пластичность особенно заметно с 2% кремния повышает критическую температуру хрупкости, а при содержании его в количестве >1% резко падает ударная вязкость при комнатной температуре [c.22]

Растворение легирующих элементов в феррите приводит к упрочнению стали без термической обработки. При этом твердость и временное сопротивление возрастают, а ударная вязкость обычно снижается. Только хром в количестве до 1% и никель повышают ударную вязкость феррита. Никель оказывает наиболее эффективное действие одновременно с упрочнением феррита он резко повышает его ударную вязкость при комнатных и особенно при минусовых температурах. [c.49]

Ускоренное охлаждение стали в некоторых композициях ау-стенитных сталей может привести к фиксации в их структуре первичного б-феррита, в некоторых случаях необходимого с точки зрения предупреждения горячих трещин. Холодная деформация, в том числе и наклеп закаленной стали, в которой аустенит зафиксирован в неустойчивом состоянии, способствует превращению у а. Феррит, располагаясь тонкими прослойками по фаницам аустенитных зерен, блокирует плоскости скольжения и упрочняет сталь (рис. 9.2). Упрочнение стали тем выше, чем ниже температура деформации. Обычно тонколистовые хромоникелевые стали в состоянии поставки имеют повышенные прочностные и пониженные пластические свойства. Это объясняется их повышенной деформацией при прокатке и пониженной температурой окончания прокатки. [c.349]

Однако после длительного хранения на складе у холоднокатаного листа происходит деформационное старение, которое заключается в том, что отдельные раздробленные мелкие частички нитридов и цементита снойа растворяются в феррите, а атомы азота и углерода перемещаются в дислокации, преимущественно на границы зерен (фиг. 214, в), создавая там упрочненные прослойки в виде скелета. Это вызывает повышение предела текучести, образование длинной площадки текучести (фиг. 213, в), и полосы скольжения снова появляются в состаренном листе. [c.358]

Легирующие элементы, растворяясь в феррите, упрочняют его. Однако упрочнение феррита приводит к снижению ударной вязкости, особенно если концентрация легирующих элементов больше 1 %. Исключение составляет никель, который не снижает вязкости стали. [c.87]

В полностью раскисленной углеродистой стали содержится до 0,4 % Si. Кремний является полезной примесью, так как эффективно раскисляет сталь и, полностью растворяясь в феррите, способствует его упрочнению. [c.276]

При значительной пластической деформации этих сталей, особенно при низких температурах, может образовываться мартенсит деформации, что увеличивает степень упрочнения, но в то же время стали становятся ферро.магнит-ными. [c.700]

Ранее указано, что феррит в углеродистой стали является наиболее слабой структурной составляющей. Он первым начинает разрушаться при микроударном воздействии. Преимущественное разрушение феррита при испытании особенно сильно проявляется в сталях, структура которых включает либо ферритную сетку, либо избыточный феррит. Увеличение количества феррита в структуре углеродистой стали приводит к ее интенсивному разрушению при испытании. Разрушение феррита чаще, всего начинается на границах зерен, а иногда и внутри зерна. В случае, когда прочность зерна выше прочности его границ, разрушение развивается сначала по границам, а затем переходит и в зерно. Феррит может обладать различными механическими свойствами в зависимости от содержания растворенных в нем легирующих элементов. Его склонность к упрочнению и разупрочнению зависит от свойств легирующих элементов. [c.126]

К другим факторам, способствующим упрочнению твердых растворов, относятся различие типов кристаллических решеток железа и легирующего элемента, а также влияние легирующего элемента на силы межатомных связей и тонкую структуру зерна. Известно, например, что никель, имеющий гранецентрированную кубическую решетку, меньше упрочняет феррит, чем марганец, кристаллизующийся в сложную кубическую решетку, или кремний, имеющий решетку алмаза. [c.174]

Таким образолг, с увеличением скорости охлаждения металла шва вместо сравнительно мягких равновесных структур феррит-но-перлитиой стали происходит образование неравновесных, мелкодисперсных структур сорбита, тростита и бейнита, что приводит к заметному повьннепию прочности и уменынению пластичности металла шва. Аналогичное явление происходит в сталях, которые с целью повышения их прочности подвергают процессу так называемого термического упрочнения. [c.200]

Упрочнение при быстром охлаждении легированного феррита в безуглеродистых сплавах (С<С0,02%) связано с образованием структуры мартенситного типа. Так, при медленном охлаждении образуется обычный (полиэдрический) феррит, а при быстром охлаждении — игольчатый феррит, по внешнему виду похожий на мартенсит. Твердость игольчатого феррита НВ на 100—150 Мн1м выше твердости полиэдрического феррита. [c.162]

Травитель 64 [раствор NaaSaOg (I) и (II)]. Нитрид железа покрывается в растворе (I), как и в растворе (И), позднее, чем феррит. Травление раствором (II) проводят в течение 45 с, чтобы контрастней выделить азотированную поверхностную зону. Структура сердцевины при этом покрывается сульфидом сильнее. Мельчайшие сегрегаты нитридов, например в томасовской стали, покрываются сульфидами и поэтому невидимы. Раствором (I) выявляют или общую структуру азотированной стали, или структуру сердцевины в упрочненной азотом стали. До настоящего времени нет специального реактива, который был бы пригоден для выявления нитридов, без растравливания других фаз. [c.124]

Исследований показали, что а -у превращение наблюдается только в сплавах, содержащих 2% А1. Критические точки A i и Ас, оказались равными 745—780 С и 845—885 С. Закалка этих сплавов производилась с температуры 900° С. Остальные сплавы после отжига hm jih структуру феррит -f карбиды и интер-металлиды. Упрочнение этих сплавов при термической обработке (закалка, старение) вызывается дисперсионным твердением, а возможно и упорядочением. Были исследованы их структура и механические свойства после закалки с разных температур (820—1100° С) и установлена температура закалки. Поскольку стали предназначены для азотирования, в таблице приведены свойства после закалки и ложного азотирования. [c.185]

Основой большинства современных легированных сталей является феррит, легированный о,лним или несколькими элементами. Легирование феррита сопровождается его упрочнением. [c.137]

Легирующие элементы Мо, У, V, Сг замедляют процесс коагуляции, поэтому после отпуска при одинаковой температуре сталь, легированная этими элементами, сохраняет более высокую дисперсность карбидных частиц, соответственно большую прочность. При указанных высоких температурах становится возможной диффузия и легирующих элементов, которая приводит к их перераспределению между ферритом и цементитом. Карбидообразующие элементы (Мо, Сг) диффундируют из феррита в цементит, некарбидообразующие (N1, Со, 81) — из цементита в феррит. Обогащение цементита легирующими элементами до предела насыщения приводит к его превращению в специальный карбид (М зСе, М7С3), который образуется в тех самых местах, где ранее были частицы цементита (превращение на месте ). Карбиды типа МС и М3С образуются путем зарождения карбида в твердом растворе с последующим выделением. Это требует перераспределения углерода между твердым раствором и карбидной фазой. Выделение из твердого раствора карбидов МС, М С нередко вызывает повышение твердости — дисперсное упрочнение. [c.187]

Широко применяют аустенитные стали типа 18-9, 18-10, упрочняемые после закалки пластической де4юрма-цией с высоким обжатием, в процессе которой, особенно при низких температурах, может образовываться так называемый мартенсит деформации, что увеличивает степень упрочнения, но в то же время делает сталь феррО магнитной. [c.218]

Сопротивление деформации зависит от температуры и с понижением оно увеличивается. Верхний предел температуры деформации определяется температурой перегрева и пережога стали, которая на 100—200 град ниже температуры плавления стали, и криво1а пластичности стали. Если сталь обладает высокой температурой начала рекристаллизации, то ограничивают и температуру конца прокатки (ковки). Она должна быть выше температуры рекристаллизации, так как при снижении температуры происходит упрочнение сталииросг сопротивления деформации. Для однофазных феррит-ных сталей рекомендуется оканчивать прокатку при пониженных температурах, чтобы обеспечить мелкую и равномерную структуру, хотя при этом и возрастает сопротивление деформации. [c.290]

Термическое старение при температурах 350. .. 500 °С может привести к появлению 475°-ной хрупкости. Выдержка аустенитно-феррит-ных швов при температуре 500. .. 650 °С приводит к старению в основном за счет выпадения карбидов. Одновременно идет процесс образования ст-фазы. Легирование сталей титаном и ниобием приводит к дисперсионному упрочнению стали за счет образования их прочных карбидов. Являясь ферритизаторами, титан и ниобий, способствуя образованию в шве ферритной составляющей, увеличивают количество ст-фазы в металле. Выдержки при температуре 700. .. 850 °С значительно интенсифицируют образование а-фазы с соответствующим охрупчиванием металла при более низких температурах и снижением предела ползучести при высоких температурах. При этих температурах возрастает роль и интер-металлидного упрочнения за счет образования, в частности, интерметал-лидных фаз железа с титаном и ниобием. [c.355]

Максимальное упрочнение при низкотемпературном старении сплавов железа отвечает процессу упорядочения в зонах (образование а - или а"-фаз — упорядоченных твердых растворов углерода и азота в феррите с тетрагональной решеткой или a"-Fei6N2). Промежуточные фазы и (или а") относительно З стойчивы вплоть до 200° С. Выше 200° С образованию цементита предшествует выделение е-карбида или y - [c.250]

Возможность взаимодействия атомов углерода с дефектами структуры при отпуске мартенсита рассмотрена при деформационном старении (Павлик). Исследовалась среднеуглеродистая сталь (0,4% С, 1,76% Ni, 0,79% Си и 0,22 /о Мо). Эффект старения (повышение твердости) наблюдается при —12° С после предварительного отпуска при 205° С и деформации 4%. Такой же эффект наблюдается и в феррите (0,039% С), но для достижения одинаковой величлны упрочнения продолжительность старе- [c.276]

Необходимо отметить, что при оценке упрочнения феррита по приведенной формуле следует брать концентрацию легирующего элемента, растворе iHoro в феррите, а не содержание этого элемента в стали [c.46]

Следовательно в низколегированных феррито перлитных сталях Мп, Si, Ni и Р целиком растворены в феррите V Nb, Ti и А1 полностью входят в состав карбонитриднои фазы а Сг и Мо распределены между ферритом и карбидами Учитывая невысокую концентрацию Сг и Мо в низколегированных сталях и малые значения их коэффи циентов упрочнения влиянием этих элементов на прочность феррита можно пренебречь [c.132]

Углерод, как и азот, являющийся эффективным упрочнителем, образует с железом твердые растворы внедрения. Однако его растворимость в феррите невелика, что приводит к снижению упрочняющего эффекта. Вместе с тем высокая прочность мартенсита закалки сопровождается снижением вязкости и необходимостью проведения отпуска. При отпуске образуются карб1щы, мартенсит обедняется углеродом и снижается действие твердорастворного механизма упрочнения. Образующиеся довольно крупные частицы цементитного типа в ферритной матрице более тверды и хрупки, чем матрица. Поэтому при нагружении на поверхности раздела создается объемно-напряженное состояние, которое может приводить к образованию микротрещин. [c.598]

По сравнению с углеродистой сталью СтЗ прочность низколегированных сталей выше благодаря суммарному вкладу следующих механизмов твердорастворного упрочнения вследствие растворения в феррите Si и Мп, а также Ni, Сг, Си дисперсионного упрочнения в результате выделения в процессе охлаждения проката или при термической обработке частиц кар-бонитридов, карбидов, нитридов в сталях, содержащих малые добавки V, Ti, Nb, Al и повышенное (до 0,03 %) количество азота зернограничного и субструктурного упрочнения благодаря получению структуры мелкозернистого феррита и образованию в нем малоугловых дислокационных границ. [c.252]

Анализ кинетики выделения в стали нитридов алюмнния [32] и ванадия в изотермических условиях показывает наличие двух температурных максимумов их выделения в аустените (1000° С) и феррите (660° С). Однако скорость выделения Этих частиц в феррите выше, чем в аустеиите. После выдержки в ферритной области при 620—640° С 1 ч в стали с 0,02% N и 0,05% А1 выделяется 80% равновесного нитрида алюминия [32]. Аналогичная закономерность наблюдается и для нитрида ванадия [30]. Следовательно, при скоростях нагрева деталей в садочных печах большая часть нитридов, переведенных в раствор, будет выделена. Карбиды ниобия (Nb ) выделяются медленнее. Выполненные на ЗИЛе исследования показали, что за 8 ч при 600° С только 15% растворенного ниобия переходит в карбид. Значительно быстрее выделяется карбид ниобия в аустенитной области. Близка к выделению карбида ниобия и кинетика выделения карбида титана. Экономически выгодно и технологически удобно использовать для упрочнения нитрид алюминия. Однако есть металлургические трудности, связанные с гарантированным образованием нитрида алюминия, так как для этого нужно удалить из стали более активные нитридообразователи, например титан. Кроме того, следует учитывать, что скорость роста (коагуляции) частиц нитрида алюминия при увеличении времени выдержки во время последующих нагревов больше, чем у Nb , Nb N или даже Ti . Поэтому при очень длительных выдержках, например при 950° С (15—20 ч), наиболее эффективны нитриды и карбиды ниобия. [c.209]

Диффузионные процессы сильно ускоряются при температурах, близких к температурам фазовых превращений. Например, диффузионная подвижность углерода и самодиффузня атомов железа резко возрастают при циклическом нагреве несколько выше и ниже эвтектоидной температуры. Это, вероятно, связано с тем, что при температурах фазового превращения имеет место разрыхление решетки и накопление дислокаций, облегчающих процессы диффузии. Однако большую диффузионную подвижность углерода в а-фазе благодаря малой его растворимости в феррите трудно использовать при упрочнении изделий цементацией. [c.286]

Исследования стали 15X28 показали, что ее эрозионная стойкость снижается с увеличением размера ферритного зерна (рис. 114). При этом уменьшается и твердость стали. Очевидно, в пределах одной структуры твердость может характеризовать эрозионную стойкость стали, так как с увеличением твердости стали возрастает ее сопротивление микроударному разрушению. Измельчение ферритной структуры хромистых сталей приводит к упрочнению границ зерен. В этом случае возрастает дисперсность карбидных выделений и их роль в упрочнении границ зерен увеличивается. Поэтому при наличии в стали мелкозернистой структуры феррит разрушается не только по границам, но и внутри зерен. Ферритные стали разрушаются при испытании сравнительно равномерно, без образования больших раковин, что свидетельствует о наличии однофазной структуры. Процесс гидроэрозии протекает быстро вследствие недостаточной упрочняе-мости хромистого феррита в процессе микроударного воздействия. Образцы стали Х28 при испытаниях подверглись значительному изнашиванию, так как структура этой стали отличалась крупнозернистым строением и наличием сфероидизированных карбидов хрома. [c.199]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...