Мартенситно-стареющая сталь

Обычно эти мартенситно-стареющие стали содержат 18 /о Ni и дополнительно легированы титаном и алюминием и часто кобальтом и молибденом. Имеются варианты состава с меньшим (до 8—10%) и большим (до 25%) содержанием никеля. [c.394]

Состав некоторых мартенситно-стареющих сталей приведен в табл. 36. [c.394]

Состав и механические свойства мартенситно-стареющих сталей [c.395]

Особенно важное свойство этих сталей — высокое сопротивление развитию трещины. Так, например, вязкость разрушения (интенсивность напряжения в устье трещины Кс) У обычной хромоникельмолибденовой стали при (То,2=150 кгс/мм составляет около 175 кгс/мм /2, у мартенситно-стареющей стали при той же прочности — около 300 кгс/мм а у трип-стали — свыше 500 кгс/мм /2 (рис. 304). [c.396]

При нагреве после завершения аустенитизации в металле ОШЗ внутри зерен развивается процесс гомогенизации по углероду и другим элементам. Перераспределение элементов происходит в соответствии со значениями градиента химического потенциала в разных участках зерен. При этом вначале возможно временное усиление МХН. Углерод перераспределяется из зон, обогащенных некарбидообразующими элементами, в зоны, обогащенные карбидообразующими, поскольку первые повышают, а вторые понижают термодинамическую активность углерода. При повышении содержания углерода его активность увеличивается, в результате направление перераспределения углерода изменяется, чему также способствует произошедшее к этому моменту перераспределение других элементов. При нагреве до температур свыше 1370... 1470 К развивается процесс гомогенизации в направлении равномерного распределения элементов по телу зерен. Гомогенизация продолжается также на ветви охлаждения до температур сохранения диффузионной подвижности элементов или температур начала фазовых выделений, например, карбидов в высоколегированных мартенситно-стареющих сталях. [c.515]

При охлаждении в области высоких температур в шве и в ЗТВ, находящихся в аустенитном состоянии, продолжают развиваться ряд процессов, начавшихся на этапе нагрева гомогенизация, рост зерна и др. Некоторые процессы изменяют свое направление. Так, по мере охлаждения усиливается сегрегация примесей на границах зерен, а у мартенситно-стареющих сталей при условии медленного охлаждения возможно выпадение карбо-нитридов и карбидов хрома при температурах ниже 1320... 1220 К. Основной процесс в сталях при охлаждении, окончательно определяющий микроструктуру и свойства металла сварных соединений,— превращение аустенита. [c.518]

В США все большее распространение для изготовления пресс-форм получает мартенситно-стареющая сталь МАР-250 и МАР-300. Эта сталь имеет лучшую комбинацию свойств - высокую прочность и наибольшую ударную вязкость по сравнению с другими материалами. [c.58]

Мартенситно-стареющие стали после закалки и старения [c.52]

Мартенситно-стареющие стали - это высокопрочные стали с незначительным содержанием углерода. Упрочнение их достигается использованием элементов, заменяющих углерод никеля, кобальта и молибдена. Эти элементы обусловливают дисперсионное твердение мартенситной железо-никелевой матрицы при старении, отсюда и название сталей. Такие стали можно применять в станкостроении, самолетостроении, космической технике. Они идут на изготовление корпусов ракетных двигателей, деталей шасси самолетов, штампованных узлов и крепежных деталей [27]. [c.40]

N1. мартенситно-стареющая сталь ( EL [4 ) [c.239]

Некоторые образцы мартенситно-стареющей стали с 18 % Ni разрушились в результате коррозии под напряжением в условиях различной нагрузки, разной длительности и глубины экспозиции. Эти результаты показывают, что коррозионное поведение под напряжением этой стали не предсказуемо и ненадежно в тех случаях, когда она используется при больших нагрузках (более 1,05 ГПа) в морской воде. Другие стали не были подвержены коррозии под напряжением. [c.248]

Экспозиция в Тихом океане на глубине неблагоприятно воздействовала на механические свойства мартенситно-стареющей стали с 18 % №. [c.248]

Высокая конструктивная прочность изделия достигается только тогда, когда оно изготовлено из материала, обладающего большой прочностью и высоким сопротивлением хрупкому разрушению. Этим требованиям в значительной степени отвечают безуглеродистые 0,03 % С) мартенситно-стареющие стали (углерод и азот — вредные примеси, снижающие пластичность и вязкость стали), упрочняемые закалкой и последующим старением. [c.283]

Сталь закаливают на воздухе от 820—850 °С. Нагрев до более высоких температур ведет к росту зерна и снижению пластичности. После закалки сталь состоит из безуглеродистого массивного (реечного) мартенсита, имеющего наряду с низкой прочностью хорошие пластичность и вязкость Ов = 1100-ь 1200 МПа Оо,2 = 950-1100 МПа б = 18-20 % > = 70-80 % и K U = = 2,0—2,5 МДж/м . Таким образом, характерной особенностью безуглеродистого мартенсита являются высокие пластичность и вязкость. В закаленном состоянии мартенситно-стареющие стали сравнительно легко обрабатываются давлением, резанием и хорошо свариваются. Стали обладают хорошей прокаливаемостью, и при закалке деформации изделий незначительны. [c.284]

Старение при 480—520 °С повышает прочность мартенситно-стареющих сталей, но снижает пластичность и вязкость. Механические свойства сталей после старения Од = 1900—2100 МПа [c.284]

Мартенситно-стареющие стали после закалки и старения имеют ударную вязкость того же порядка, что и другие высокопрочные стали (КСи = 0,354-0,6 МДж/м ). Однако порог хладноломкости у мартенситно-стареющих сталей на 60—80 °С ниже, а работа распространения трещины КСТ значительно выше, чем у углеродосодержащих высокопрочных сталей (0,25—0,3 МДж, м вместо 0,06—0,08 МДж/м ). [c.284]

Мартенситно-стареющие стали применяют в авиационной промышленности, в ракетной технике, в судостроении, в приборостроении для упругих элементов, в криогенной технике и т. д. Эти стали дорогостоящие. [c.284]

Назовите основные преимущества и недостатки мартенситно-стареющих сталей. Каковы области их применения [c.313]

Мартенситно-стареющие стали — это безуглеродистые комплексно легиро-нанные сплавы на железной основе, > у которых определенное сочетание легирующих элементов обеспечивает формирование в процессе соответствующей [c.30]

Легирование хромом вносит существенные изменения в фазовый состав мартенситно-стареющих. сталей, способствует сохранению в стали значительного количества остаточного аустенита, в связи с чем коррозионно-стойкие мартенситно-стареющие стали фактически принадлежат к переходному (мартенситно-аустеннтному) классу. и в цикле их упрочняющей обработки рекомендуют перед старением проводить обработку холодом или холодную пластическую деформацию. Для мартенситно-стареющих сталей, содержащих хром, характерным является рост коэффициента деформационного упрочнения, что позволяет использовать для них холодную пластическую де< рмацию перед старением как эф ктивный Дополнительный фактор упрочнения [24]. [c.40]

Первое направление включает разработку НОВЫХ перспективных систем легирования мартенситно-стареющих Сталей [9, 20, 33, 34], однако особое Внимание уделяется получению точного химического состава сталей по углероду н легирующим элементам, Способам выплавки с целью достиже- [c.43]

Второе направление, связанное с оптимизацией условий термической и термомеханической обработки мартенситно-стареющих сталей, учитывает и использует особенности развития фазовых и структурных превращений в сталях этого класса. Разработаны рекомендации по совершенствованию проведения основных операций упрочняющей термической обработки — закалки и старения, по использованию различных вариантов пластической деформации в общем цикле обработки. [c.44]

Комбинированная закалка, Эффективным средством воздействия на структурное состояние и свойства мартенситно-стареющих сталей является применение различных комбинированных вариантов закалки. Многократная закалка обеспечивает измельчение зерна н исправляет структуру перегретой стали [37]. В соче- [c.44]

Рис. 304. Вязкость разрушения высокопрочных сталей I — сгаль ЗОХНЗМ 2— мартенситно-стареющая сталь 3 — трпп-сталь

Рис. 3.20. Статическая прочность соединений из мартенситно-стареющих сталей с дефектом и — плоские образцы (о — 77 К, — 293 К) в, г — цилиндрические пбраацы ( — 77 К) (сплошные линии — расчетные кривые при квазихр5шком разрушеиии, штриховые — при вязком разрушении)

Данное общее положение относится не только к титановым сплавам, но и кО всем другим металлическим системам. Например, в мартенситно-стареющей стали в процессе старения обнаружили с помощью эффекта Мессбауэра предвьщеления (РеМО Мо [11] в твердом растворе алюминиевого сплава обнаружены молекулярные комплексы в алюминиевых сплавах систем А1—Мд —3 и А1 —Мд — [c.17]

Увеличение асимметрии цикла нагружения, приводящее к уменьшению скорости роста усталостных трещин, также увели-швает пороговые значения коэффициента интенсивности напря-ений. Так, увеличение коэффициента асимметрии R от 0,1 до при испытании образцов мартенситно-стареющей стали % Ni) привело к увеличению значений АКо от 15 до [c.132]

Влияние титана неоднозначно и зависит, по-видимому, от конкретной микроструктуры сплава. В мартенситно-стареющих сталях титан входит в состав интерметаллида N13X1. В этих сталях, поведение которых при закалке отличается от поведения большинства других сталей, рассматриваемых в данном разделе, титан усиливает водородное охрупчивание [27, 28], даже если принять во внимание вероятное изменение предела текучести с повышением его содержания. В то же время в прочих ферритных и мартенситных сталях при широких изменениях концентрации титана, уровня прочности и микроструктуры наблюдалось, как правило, существенное повышение стойкости в средах, содержащих как Нг, так и НаВ [10, 19, 20, 28, 29]. Положительное влияние титана при этом объясняли его способностью ограничивать количество остаточного аустенита, что снижает и опасность последующего образования мартенсита [28, 30]. Однако, как показывают недавние результаты, главная роль титана, если он присутствует в виде примеси замещения или в форме мелкодисперсного равномерно распределенного карбида, заключается в том, что он действует как преимуществен- [c.55]

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 других работах, где также изучалось коррозионное растрескивание, были получены значения параметра Ки с в 3,5 %-ном растворе Na l для следующих нержавеющих сталей 17—4РН [163], 420SS 164], AF -77 [165], а также для мартенситно-стареющей стали 18Ni [c.184]

Универсальность применения нового способа упрочнения обеспечивается интенсивно разрабатываемыми мартенситно стареющими сталями, получившими за рубежом название марейджинг. Их упрочнение до значений порядка 200 кПмм и выше достигается путем старения при относительно невысокой телшературе стали, находящейся в высокопластичном состоянии. Такая обработка высокотехнологична отпадают коробление и остаточные напряжения, свойственные объемной закалке становится возможным получить сложнейшие оболочечные конструкции с большими перепадами жесткостей, практически не ограниченные размером, поскольку отпадает необходимость в высокотемпературных печах и закалочных баках. Одним словом, мартенситно стареющие стали делают подлинную революцию в технологии, резко снижая ее трудоемкость. [c.201]

Они оказываются более универсальными, чем классические конструкционные стали. Из отечественных марок мартенситно стареющих сталей, сочетающих высокую прочность и исключительную надежность, можно назвать сталь марки BKG-210. Эта сталь, легированная никелем, кобальтом, молибденом при содержании углерода не больше 0,03%, имеет Ов 210 кПмм и в то же время не чувствительна к трещинам и другим механическим повреждениям. Например, при трещине длиной до 2,5 мм ее предел прочности сохраняется практически неизменным (90%). Разработка этой марки стали — крупнейшее достижение металловедения в области конструкционных материалов за последние годы. На ее основе осуществляются все дальнейшие изыскания в области высокопрочных сталей. Однако высокая стоимость и дефицитность легирующих компонентов налагают серьезные ограничения на применение мартенситно стареющих сталей. Ведутся поиски возможностей сокращения содержания кобальта и молибдена и замены их другими компонентами, способными дать столь же высокодисперсные и равномерно распределенные выделения упрочняющей интер-металлидной фазы, какие образуются в железокобальтоникелевом растворе. [c.201]

Барсом [147] установил, что изменение частоты нагружения в интервале 0,1—10 Гц не оказало влияния на скорость роста усталостной трещины мартенситно-стареющей стали хромоникельмолибденовой. В присутствии 3 %-ного раствора Na I при частоте нагружения 10 Гц скорость роста трещины при заданных значениях коэффициента интенсивности напряжений увеличилась несущественно, в то время как при частоте 0,1 Гц она возросла почти в 5 раз (рис. 60). [c.125]

Скотт [54, с. 180—206], обобщая результаты испытания хромоникельмолибденовой мартенситно-стареющей стали, марганцовистой трубной и ряда других сталей, показал, что в 3 %-ном, 3,5 %-ном растворах Na I или в морской воде скорость роста усталостной трещины увеличивается с уменьшением частоты нагружения в интервале 10—0,1 Гц. Частотный фактор проявляется сильнее при меньших значениях. А/С. [c.125]

Вязкость разрушения К с и мартенситно-стареющих сталей при 00,2 = 18004-2000 МПа составляет 50—70 МПа-м , тогда как у углеродосодержащих легированных сталей при том же значении предела текучести — 20—30 МПа-м - . Мартенситно-стареющие стали имеют высокий предел упругости Оо,ооз = 1500 МПа) и поэтому могут применяться для изготовления пружин. При низких температурах прочностные свойства, как это обычно наблюдается в стали, возрастают, но при сохранении повышенной пластичности и вязкости. Это позволяет их использовать для работы при низких температурах. Мартенситно-стареющие стали с 11—12 % Сг относятся к коррозионно-стойким (03Н10Х11М2Т). [c.284]

В случае мартенситно-стареющих сталей смесь порошков железа, никеля, кобальта и молибдена прессуют при давлении 600 - 800 МПа и спекают заготовки при 1200- 1300°С в течение 3-4ч в процессе охлаждения спеченной детали в материале происходит мартенситное превращение. Затем проводят старение при 450 - 500 °С в течение 3 -4 ч и, если нужно, повторную обработку давлением (например, обжатие прокаткой при деформации 60 % и более сталь практически беспорис-тая и имеет структуру безуглеродистого мелкозернистого мартенсита). В зависимости от состава и режимов получения такие порошковые стали имеют временное сопротивление 10ОО - 2500 МПа, пластичность 0,5 - 6 % и ударную вязкость 98 - 931 кДж/м , что лишь незначительно ниже прочности литой стали идентичного состава. [c.19]

Стали этого класса обладают уникальным комплексом механических свойств иысокой прочностью при достаточной пластичности и вязкости, нысоким сопротинлением малым пластическим д рмациям, хрупкому и усталостному разрушению, что в сочетании с хладостойкостью, теплостойкостью, коррозионной стойкостью и размерной стабильностью определяет такую эксплуатационную надежность изделий из мартенситно-стареющих сталей, которая vHe достигается при использовании сталей других классов [24]. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...