Аустенит стабилизация

При назначении режима термической обработки, включающей обработку холодом, необходимо учитывать явление стабилизации аустенита. Дело в том, что во многих промышленных сортах стали, в структуре которых после закалки имеется остаточный аустенит, выдержка при комнатной температуре уменьшает количество остаточного аустенита, превращающегося при обработке холодом. Это и означает, что аустенит стабилизируется. Естественно, что при этом эффект обработки холодом уменьшается. Поэтому обработку холодом рекомендуется проводить немедленно после закалки. [c.306]

Элементы N6 и Т1 вводят в сплав для повышения стойкости к сенсибилизации, поскольку они образуют карбиды. Однако присутствие таких добавок уменьшает стойкость против КР в хлоридных средах [66, 67, 81, 82, 89]. Установлено [94], что в малых количествах как ниобий, так и титан уменьшают ЭДУ нержавеющей стали. В то время как малые добавки титана снижают стойкость против КР [81, 82, 87], введение 2% Т1 дало положительный эффект [91]. Таким образом, может существовать некоторое значение его концентрации, при котором стойкость против КР достигает минимума. Как и в случае кремния, положительное влияние больших добавок титана может быть связано со стабилизацией б-феррита. В работах [66, 91] для объяснения положительного влияния больших добавок Т1, 51, V и А1 предполагается, что уже 5%-ная объемная доля б-феррита способна вызывать притупление трещин, распространяющихся в аустените. Этот вопрос будет рассматриваться в дальнейшем, а здесь еще раз следует отметить, что титан и ниобий в таких количествах, которые заведомо остаются в растворе, отрицательно влияют на стойкость сталей. [c.73]

Когда охватывающая деталь изготовлена из закаленной стали, содержащей остаточный аустенит, то с целью стабилизации размеров и формы ее перед сборкой необходимо применить термообработку (закалка — охлаждение до Мц — низкотемпературный отпуск). [c.738]

Все отливки из сталей перлитного класса (углеродистой и низколегированных) подвергаются термической обработке — нормализации с высоким отпуском или полному отжигу. Отливки из аустенитной стали подвергаются закалке на аустенит с последующей стабилизацией. [c.278]

Детали подшипников подвергают типичной для заэвтектоидных сталей термической обработке неполной закалке от 820 — 850 °С и низкому отпуску при 150 — 170 °С. После закалки в структуре сталей сохраняется остаточный аустенит (8 - 15%), превращение которого может вызвать изменение размеров деталей подшипников. Для их стабилизации прецизионные подшипники обрабатывают холодом при -70. .. — 80 °С. Окончательно обработанная подшипниковая сталь имеет структуру мартенсита с включениями мелких карбидов и высокую твердость (60 - 64 HR ). [c.337]

Увеличение плотности дислокаций, дробление и разориентировка субзерен в аустените, вызываемые фазовым наклепом или пластической деформацией, также приводят к стабилизации у-фазы [38, 2211. Наиболее чувствительным к внешним воздействиям является [c.156]

Результаты исследований убедительно свидетельствуют о связи процесса выделения карбидов хрома по границам зерен с развитием склонности сталей к МКК, а также о связи процесса стабилизации сталей при температурах нагрева немного выше линии КК (см. рис. 24) с энергией активации диффузии хрома в аустените. [c.42]

Допущением можно объяснить стабилизацию стали вследствие коалесценции карбидов при стабилизирующем отжиге, а также смещение поля склонности к МКК при понижении содержания углерода в аустените, поскольку чем меньше содержание углерода, тем больше времени необходимо для выделения карбидов из аустенита по границам зерен — возрастает путь диффузии углерода, а следовательно, и ее продолжительность. При уменьшении содержания углерода в стали понижается и максимальная температура области склонности к МКК, так как при такой продолжительности нагрева повышение температуры может приводить к коалесценции карбидов. Однако описанная гипотеза не имеет подтверждения относительно разности электрохимических потенциалов между сплошной сеткой карбидов и аустенитом, а также между разорванной сеткой и аустенитом на границах зерен и даже противоречит некоторым экспериментальным данным. [c.43]

Титан применяют для стабилизации сталей, предназначенных для глубокой вытяжки и последующего эмалирования, когда необходимо связать углерод в стабильные карбиды титана с тем, чтобы при отжиге эмали не образовывался аустенит и не происходило искривления листов [16]. Количество титана определяется прежде всего содержанием углерода, так как для его стабилизации необходимо иметь в 4,5 раза больше титана, чем углерода [2]. Титан связывает не только углерод, но также и азот, серу и кислород, поэтому для стабилизации в сталь вводят до 0,4—0,5% Т1 [1]. Отрицательное влияние титана проявляется в очевидном упрочнении материала [2]. [c.16]

Существенную роль при назначении режима термической обработки холодом оказывает явление термической стабилизации аустенита. Оно проявляется в том, что если после закалки стали при комнатной температуре дать выдержку, то при обработке холодом не весь остаточный аустенит будет превращаться в мартенсит. Это означает, что аустенит стабилизировался. Естественно, что эффект от обработки холодом понижается. Поэтому рекомендуется обработку холодом проводить немедленно после закалки. [c.92]

Предотвратить межкристаллитную коррозию аустенитной стали и сварных аустенитных швов можно максимальным уменьшением содержания углерода в металле и введением в него элементов, обладающих более сильным сродством к углероду, чем хром. Такими элементами являются титан и ниобий. Связывая избыточный углерод стали и шва в прочные карбиды, нерастворимые в аустените, титан и ниобий исключают возможность выделения карбидов хрома из твердого раствора и обеднение хромом границ аустенитных зерен. При стабилизации металла титаном содержание его должно быть в 5—7 раз больше, чем избыточное (сверх 0,02%) содержание углерода. При стабилизации ниобием содержание последнего в в металле должно в 9—11 раз превышать избыточное содержание углерода. [c.90]

В работе [14] указано, что стабилизация высокохромистых и высокоуглеродистых сталей зависит от температуры закалки . Чем ниже температура закалки и чем продолжительнее выдержка при комнатной температуре перед охлаждением, тем сильнее стабилизируется остаточный аустенит в этих сталях. [c.56]

Весьма убедительна гипотеза, связывающая термическую стабилизацию с деформационным старением — образованием сегрегаций из внедренных атомов на дислокациях в аустените. Так как образование мартенситного кристалла вызывает пластическую деформацию аустенитной матрицы, то упрочнение ее при деформационном старении затрудняет мартенситное превращение. Развитие деформационного старения аустенита с увеличением времени выдержки при температуре Тс объясняет рост 0. Уменьшение эффекта стабилизации с дальнейшим увеличением времени выдержки легко объяснить перестариванием (см. 45), с которым связано падение предела текучести аустенита. Достижение отрицательных значений [c.244]

Отрицательное влияние на точность оказывает наличие в структуре закаленных деталей остаточного аустенита. Самопроизвольное превращение его в мартенсптную структуру, обладающую большим удельным объемом, изменяет размеры деталей. Важной предпосылкой стабилизации размеров таких точных деталей, как плунжера топливных насосов, изготовляемых из высокоуглеродистых легированных или шарикоподшипниковых сталей, является, поэтому, обработка их, после закалки, холодом. Этот процесс применяется и при изготовлении цементованных зубчатых колес из хромоникелевых сталей. Остаточный аустенит цементационного слоя может быть переведен в мартенсит также дробеструйной обработкой. [c.7]

С увеличением содержания марганца в углеродистой стали наблюдается последовательная стабилизация аустенита, в результате чего структура металла в литом состоянии или после нормализации переходит от перлитной к сорбитной, троостит-ной, мартенситной и, наконец, аустенитной. Однако марганцовистый аустенит, в отличие от никелевого, характеризуется метастабильностью, сказывающейся в повышенной склонности к наклепу. В сильно деформированных сплавах наблюдаются определенные предкристаллизационные процессы, сопровождающиеся иногда появлением ферромагнетизма. [c.383]

Принципиально новое направление в области обработки пружинных сталей — использование обратного мартенситного превращения с последующим старением аустенита Таким образом можно получить немагнитные пружинные стали с повышенным комплексом прочностных свойств (см, стр. 49). Стали этого типа с П—14% Ni и 10% Сг дополнительно легированы для создания вторичных упрочняющих фаз титаном (1—1,5%) и алюминием ( 0,5—1%), а в некоторых случаях также и вольфрамом для стабилизации субструктуры. После нагрева при 1000° С и охлаждения сталь приобретает аустенитную структуру, которая в результате сильной холодной пластической деформации превращается в мартенсит, имеющий высокую плотность -дефектов строения в результате фазового и деформационного наклепа. Мартенсит при нагреве превращается В аустенит (обратное мар-тенситное превращение), который сохраняется после охлаждения до нормальной температуры. Этот аустенит обладает повышенной плотностью дефектов строения, наследуемых от прямого мартенситного превращения, деформации и обратного мартенситного превращения и создающих измельченную рубструктуру. При последующем старении (520° С) аустенит упрочняется вследствие выделения избыточных фаз, причем характер изменения предела упругости при изотермическом старении аналогичен н людае-мому при старении мартенситностареющих сталей. Это означает, что решающее влияние на закономерности упрочнения оказывает не тип кристалической решетки, а субструктура матричной фазы. [c.37]

Интенсивность упрочнения- стали аустенитомартенситного класса определяется прежде всего количеством мартенсита в стали. Известно, что стали подобного типа склонны к стабилизации, т. е. уменьшению степени превращения аустенита в мартенсит при последующей обработке холодом прк —70° С в результате различных воздействий на аустенит. [c.131]

Стабилизация аустенита. Если задержать на некоторое время охлаждение при температуре, лежащей ниже температуры, со-ответствуюпдеп точке AIh, например 20 С (см. рис. 119, а), то аустенит, сохранившийся непревращенным при охлаждении до этой температуры, становится более устойчивым. Подобная ста билизацня аустенита выражается в том, что при последующем понижении темпера 1 уры превращение аустенита в мартенсит возобновляется не сразу (см. рис. 119, а), а происходит при более низкой температуре и менее интенсивно. Количество образующегося в итоге мартенсита оказывается меньшим, чем при непрерывном охлаждении. Это явление стабилизации проявляется более сильно в интервале температур. 44 —. Vi и зависит от температуры, при которой задерживалось охлаждение. Температура, ниже которой проявляегся этот эффект стабилизации, обозначается М . Явление стабилизации иногда объясняют релаксацией напряжений, которые стимулируют мартенситное превращение. [c.175]

С с выдержкой в течение 2...3 ч. Время между закалкой и отпуском не должно превышать 3 ч для уменьшения количества остаточного аустенита в закаленной стали. После окончательной термической обработки твердость стали составляет 62...65 HR 3, структура — мартенсит с включениями мелких карбидов и остаточный аустенит (8... 15 %). Для стабилизации размеров деталей их обрабатывают холодом при температурах 70...80 °С. [c.91]

По данным Эйхельмана и Хэлла легирующие элементы по степени интенсивности их действия на стабилизацию аустенита в сталях 18-8 можно расположить в следующий возрастающий ряд Si, Мп, Сг, Ni, С, N. Если принять способность никеля стабилизировать аустенит за единицу, то эффективность действия указанных элементов выразится следующими коэффициентами SI — 0,45 Мп — 0,55 Сг — 0,68 С и N — 27. [c.33]

В некоторых сталях — углеродистых (при содержании более 0,4-0,5 % углерода) и легированных — в закаленном состоянии содержится повышенное количество остаточного аустенита — 3-12 %, а в быстрорежуш их — 35 % и более. Это объясняется тем, что температура конца мартенситного превраш,ения (М ) указанных сталей ниже О °С, а при закалке охлаждение производят только до комнатной температуры. Остаточный аустенит в закаленной стали снижает ее твердость и при постепенном самопроизвольном распаде вызывает изменение размеров изделий из этой стали. Закаленные стали, в структуре которых имеется остаточный аустенит, подвергают охлаждению до температур ниже нуля градусов. Такой процесс называют обработкой холодом. Под действием отрицательных температур остаточный аустенит превращается в мартенсит. Увеличение количества мартенсита способствует повышению твердости, улучшению магнитных характеристик стали, стабилизации размеров, повышению стойкости и усталостной прочности изделий из такой стали. Твердость после обработки холодом возрастает на 1-5 HR и более. [c.204]

Изменение свойств аустенитных сплавов при легировании может быть обусловлено как влиянием легирующих элементов на свойства собственно твердого раствора — аус тенита, так и их влиянием на стабилизацию аустенита к фа зовым переходам, т е легирование может вызывать пре вращение аустенита с образованием других фаз (например, а и е фаз в сплавах железо—марганец и а фазы в сплавах железо—никель) Легированный аустенит под разделяют на стабильный и нестабильный При температуре выше начала мартенситного превраще ния Мн нестабильный аустенит способен к фазовому прев ращению— образованию мартенсита в результате прило жения внешней нагрузки (деформации), т е деформация нестабильного аустенита вызывает мартенситное превраще ние, так же как и охлаждение его ниже Мн Стабильный аустенит не претерпевает фазового превращения под влия нием деформации, при этом изменяется лишь его структура В зависимости от того, какие легирующие элементы входят в состав аустенита и каково их количество, изменяется ус тойчивость аустенита к распаду при деформации, т е сте пень его нестабильности [c.50]

Мартенситное превращение интенсивно протекает при непрерывном охлаждении в интервале температур от Мн до Мк (рис. 6.15). Малейшая изотермическая выдержка в этом интервале температур приводит к стабилизации аустенита, т.е. превращение не доходит до конца, и кроме мартенсита в структуре наблюдается так называемый остаточный ау-стенит. Аустенит может оставаться в структуре также тогда, когда в углеродистой стали содержится больше 0,6 % С и охлаждение ведут только до 0°С (рис. 6.16). На рисунке линии начала и конца мартенситного превращения условно нанесены на стальной участок диаграммы Fe -ГезС, а штриховая линия представляет собой геометрическое место точек 0 - температур термодинамического равновесия двух фаз аустенита и мартенсита для сталей с различным содержанием углерода (рис. 6.17). Для получения мартенситной структуры аустенит углеродистых сталей необходимо очень быстро и непрерывно охлаждать, применяя для этого холодную (лучше соленую) воду. Быстрое охлаждение необходимо для того, чтобы подавить возможные диффузионные процессы и образование перлитных и бейнитных структур. [c.169]

В настоящее время твердо установлено, что фазовый наклеп, возникающий при у а - у превращениях, различно влияет на стабилизацию аустенита в сплавах с изотермической и атермической кинетикой мартенситного превращения. В сплавах с изотермической кинетикой фазовый шклеп стабилизирует аустенит и подавляет его способность к мартенситному у -> а превращению. В противоположность этому в сплавах атермического типа фазовый наклеп не ока-зьюает заметного стабилизирующего действия на аустенит и не влияет на развитие мартенситного превращения при охлаждении 35-40]. [c.18]

Кроме того, с кажаым циклом остаточный аустенит все более стабилизируется, о чем свидетельствует снижение температуры на мартенситных кривых (см. рис. 1.12), и его способность к мартенситному превращению уменьшается. Причину стабилизации остаточного аустенита можно видеть в том, что его участки испытывают пластическую деформацию в процессе мартенситных у а у [c.20]

Выделение у -фазы в процессе старения оказывает сложное влияние на устойчивость аустенита по отношению к мартенситному у - а превращению в метастабильных сплавах Fe-Ni-Ti [48 ]. Старение при 500-600°С вызывает снижение Мц, т.е, стабилизацию аустенита. Старение при 650-750 С, напротив, дестабилизирует аустенит, и точка Мд повышается (рис. 5.2). Относительно причин стабилизации аустенита при старении сппавов Fe-Ni-Ti были высказаны различные предположения [48, 20, 240]. Наиболее вероятной причиной стабилизации в настоящее время считают увеличение энергозатрат, необходимых дпя осуществления мартенситного у а превращения в состаренном сплаве. [c.169]

Результаты исследования кинетики непрерывного распада аустенита в сплавах Ре—N1—71 с различным содержанием титана показы вают, что как неупрочненный, так и фазонаклепанный аустенит можно по желанию стабилизировать или дестабилизировать путем старения. Для стабилизации необходимо низкотемпературное 300-550°С) старение, а для дестабилизации - высокотемпературное (650-700°С). Температура 600°С по своему влиянию является промежуточной в сплавах с 1-2% Т1 старение при 600°С стабилизирует аустенит, а в сплавах с 2-3% Т1 и выше преимущественно дестабилизирует и повышает метастабильных сплавов в область положительных температур. [c.179]

Указанные причины создают условия для бездиффузионного образования аустенита в приграничном феррите под воздействием более низкой температуры, чем 910 °С. Аустенит, возникающий по бездиффузионному механизму, первоначально неустойчив. Однако в силу большой растворимости углерода в нем происходит насыщение аустенита углеродом и стабилизация кристаллической структуры. Итак, при ускоренном нагреве конструкционной стали до температуры выше точки Ас образуется больше, чем обычно, мелкозернистого аустенита. Процесс обратного структурного превращения при охлаждении от указанного нагрева идет неидентично тому, который происходит при охлаждении после выдержки при данной температуре или медленного нагрева. Отличие состоит в том, что зерна аустенита имеют, во-первых, больший объем, чем в равновесном состоянии при Ас[, и, следовательно, меньшую удельную концентрацию углерода во-вторых, аустенит мелкозернистый в-третьих, в приграничных с ферритом областях аустенит содержит больше углерода (результат термодиффузии и диффузии при распространении а упре-вращения феррита) и поэтому там он более устойчив. [c.37]

Тройные диаграммы Ре — Сг — N1 и Ре — Сг — Мп приведены на рис. 168. Области ферритных (Ф) и аустенитных (А) сплавов разделены зонами промежуточных структур аустенит + феррит А + Ф) и аустенит + мартенсит А + М). В системе Ре — Сг — Мп (рис. 168, б) вследствие того, что марганец менее эффективен при стабилизации аустенита, области Л + Ф и А М более развиты. Легирование сплавов азотом (углеродом) ведет к расширению области аустенита и повышению его устойчивости. Наоборот, такие элементы, как Т1, МЬ, 51, А1, Мо, Ш, способствуют образованию феррита. В вы oкoxpo п тыx сплавах при медленном охлаждении с высоких температур или длительного нагрева при температуре 700—900° С в феррите или аустените может образоваться а-фаза, охрупчивающая сплав. В присутствии углерода образуются карбиды хрома. [c.291]

Наиболее радикальным средством борьбы с межкристаллитной коррозией аустенитных сталей является легирование их титаном или ниобием в количествах, обеспечивающих полное связывание всего имеющегося в стали углерода в стабильные карбиды титана и ниобия. Карбиды типа Т1С и КЬС не растворяются в аустените хромоникелевых сталей при всех практически возможных температурах термической обработки (аустенитизации). Поэтому в аустенитных сталях, легированных титаном и ниобием, отсутствуют пересыщенные углеродом твердые растворы, а следовательно, и условия для неблагоприятных структурных изменений по границам зерен, создающих чувствптельность к межкристаллитной коррозии. Эффективная стабилизация хромоникелевых сталей аустенитного класса достигается прп наличии определенных соотношений между титаном (нпобиелт) п имеющимся в стали углеродом. Для надежной стабилизации необходимо, чтобы со-держанпе титана было в 5—6 раз, а содержание ниобия в 10— [c.334]

С теряют антикоррозионные свойства вследствие образования карбидных соединений СгззСв, СГ7С3 (сигматизация), являющихся очагами коррозии. При нагревании сварного изделия выше 850 °С карбиды хрома растворяются в аустените, а при быстром охлаждении не выпадают в отдельную фазу (стабилизация). Применение стабилизации как вида термической обработки следует ограничивать, так как, хотя антикоррозионные свойства восстанавливаются, происходит снижение пластичности и вязкости стали, [c.257]

Термическая стабилизация аустенита, которую обычно называют просто стабилизацией, наблюдается при временной остановке охлаждения железного сплава в мартенситном интервале атермического превращения. Если прервать охлаждение при температуре 7 п<Мц (но выше Л1к) и сделать здесь выдержку, то аустенит стабилизируется. Стабилизация проявляется в том, что по возобновлении охлаждения превращение начинается не сразу при температуре Гп, а после переохлаждения аустенита (гистерезиса) до некоторой температуры Мн (рис. 140). При этом мартенсита часто образуется меньше по сравнению с непрерывным охлаждением (мартенситная кривая 2 на рис. 140 идет ниже кривой 1) и количество остаточного аустенита возрастает. Возобновляющееся при температуре М н мартенситное превращение может протекать взрывообразно (например, в сплавах Ре—N1—С). [c.243]

В структуре закаленной стали, наряду с мартенситом, сохраняется большее или меньшее количество остаточного аустенита. Так, в углеродистой инструментальной стали марки У12 после закалки количество остаточного аустенита составляет 10—25%. Обрабохку холодом применяют, чтобы уменьшить количество остаточного аустенита, т. е. достичь более полного превращения аустенита в мартенсит. После обработки холодом количество остаточного аустенита в стали марки У12 уменьшается по сравнению с закаленной сталью и составляет 5—14%. Так как мартенсит имеет более высокую твердость, чем аустенит, твердость стали после обработки холодом повышается на 3—4 ед. HR , а у некоторых сталей — до 15 ед. HR . Обработке холодом для повышения твердости и красностойкости подвергают в основном стали, предназначенные для изготовления режущих инструментов, в том числе быстрорежущие стали. Наряду с повышением твердости в результате обработки холодом происходит стабилизация размеров изделий, что используют при производстве мерительного инструмента, подшипников и других деталей, стабильность размеров которых с течением времени имеет большое значение. Обработку холодом применяют также для повышения износостойкости деталей (после цементации) и магнитных свойств стали. [c.137]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...