Нитриды в сталях

Основным механизмом вязкого разрушения является зарождение, рост и объединение пор. В конструкционных сталях при незначительном деформировании поры образуются в первую очередь в результате отслаивания слабо связанных с ферритной матрицей крупных сульфидов марганца (MnS) и включений глинозема (АЬОз) [222]. Такие частицы, как карбиды и нитриды, в сталях связаны с матрицей весьма прочно, и поры могут возникать только при высоких локальных напряжениях. Поэтому для возникновения пор на карбидах необходимы большие пластические деформации. [c.111]

Нитриды марганца подобны нитридам железа Нитрид алюминия — одни из наиболее стойких нитридов в стали Алюминий относится к не переходным металлам и его нитрид нельзя относить к фазам внедрения Нитрид A1N имеет искаженную гексагональную решетку типа вюрцита и с другими нитридами не дает комплексных соединений в стали [c.66]

По уравнению (17) можно рассчитать растворимость карбидов и нитридов в сталях различного состава при лю бых температурах Для этого необходимо зна ь значения стандартной свободной энергии образования карбидов и нитридов (см табл 1), а также коэффициенты термоди намической активности элементов в железе (см гл IV, п 6) [c.81]

Для деталей, изготовляемых из проката, дисперсное состояние карбидов и нитридов в стали может быть получено путем соблюдения указанных выше условий нагрева и охлаждения при прокатке. [c.609]

Условия образования нитридов в стали аналогичны изложенным для карбидов. [c.329]

Нитриды в стали повышают ее прочность и твердость, но сильно уменьшают пластичность. Поэтому азот является вредной примесью в наплавленном металле. [c.59]

Многие карбиды и нитриды, встречающиеся в сталях и других сплавах, являются фазами внедрения. [c.108]

Возможно, что присутствие алюминия в стали, кроме нитридов перечисленных элементов, вызывает образование нитрида AIN, ковалентные связи в котором обусловливают очень высокую его термическую устойчивость. [c.332]

Фазы внедрения возникают при взаимодействии металлов переходных групп с металлоидами, у которых незначительные атомные размеры Н(г=0,046 нм), Ы(г=0,071 нм), С(г=0,077 нм). Внедрение атомов металлоидов в кристаллическую решетку металлов (образование фаз внедрения) может проходить при условии, если отношение г металлоида к г металла меньше или равно 0,59. При этом атомы металла образуют решетки типа К8, К12 и Г12, а атомы металлоидов внедряются в них в определенном порядке, характеризующемся координационным числом. Практически в сплавах металлов фазы внедрения не соответствуют стехиометрической формуле (в избытке атомы металла и в недостатке атомы металлоидов), т. е. происходит образование твердых растворов вычитания, Фазами внедрения в сталях и сплавах являются большинство карбидов и нитридов. [c.33]

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 сталях такими дисперсными фазами, выделяющимися при распаде, могут быть карбиды, карбонитриды, нитриды, интерметаллиды, растворимость которых в стали изменяется с температурой. Если в этом случае нагрев перед деформацией осуществляется до температур, при которых происходит растворение этих фаз (хотя бы частичное), а последующая деформация завершается при температуре, при которой твердый раствор оказывается пересыщенным, то распад будет тормозить рекри- [c.370]

Кислород образует точечные включения оксидов, а азот и водород частично растворяются, а частично образуют точечные включения нитридов и гидридов. Все эти примеси при переплавке чугуна переходят в сталь. [c.27]

Легирование титаном как способ повышения стойкости к МКК коррозионно-стойких сталей применяется давно [79]. Но до настоящего времени нет единого мнения о том, как определять необходимое для предотвращения МКК количество титана. В карбиде титана Т]С по массе титана в четыре раза больше, чем углерода. Казалось бы, что количество титана должно в четыре раза превышать количество углерода, которое необходимо связать для понижения его концентрации до безопасного уровня. Принимая эту безопасную концентрацию углерода, равной 0,02 %, необходимое для предотвращения МКК, количество титана обычно определяют по формуле % Т1 4 (% С — 0,02). Выше было показано, что 0,02 % С не безопасный предел для возникновения МКК. И на практике это соотношение не гарантировало создание иммунитета против МКК. Она наблюдалась в сталях типа 18-8 при Т1/С = 7,5 и даже 10—12 [40]. Правильнее определять количество титана по формуле % Т1 5 (% С — 0,009). Но при таком определении необходимо учитывать, что далеко не весь титан расходуется на образование карбидов. Часть его образует прочные окислы и нитриды титана, в особенности в сталях легированных азотом. [c.53]

Как уже отмечалось выше, присутствие азота в сталях, стабилизированных титаном или ниобием, может ухудшать их стойкость против МКК. Связывая титан и ниобий в малорастворимые нитриды, азот тем самым выводит эти элементы из взаимодействия с углеродом, что требует введения избыточного количества титана или ниобия. Количество связанного в нитриды титана определяется соотношением Ti/N = 3,3, а ниобия — Nb/N 6,64. [c.55]

Основными легирующими элементами стали являются хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, титан, алюминий, марганец, кремний, бор. Неизбежными примесями в сталях являются марганец, кремний, фосфор, сера. Легирующие элементы, вводимые в углеродистую сталь, изменяют состав, строение, дисперсность и количество структурных составляющих и фаз. Фазами легированной стали могут быть твердые растворы — легированный феррит и аустенит, специальные карбиды и нитриды, интерметаллиды, неметаллические включения — окислы, сульфиды, нитриды. Как правило, за счет легирования повышаются прочностные характеристики стали (пределы прочности и текучести). [c.66]

В стали старение возникает вследствие того, что растворенные в кристаллитах феррита в небольших количествах углерод, азот и другие примеси выделяются с течением времени из твердого раствора и образуют структурно свободный цементит и нитриды, которые располагаются по границам зерен феррита. [c.275]

Образует в стали очень твердые и хрупкие нитриды [c.10]

Необходимо учитывать, что Ti в металле частично окислен до двуокиси титана и частично соединен с N (присутствующий в стали в небольших количествах) в устойчивые нитриды титана, поэтому нижний предел общего содержания Ti в стали должен быть выше пятикратного содержания С. [c.20]

Неметаллические включения и внутренние волосовины. Включения представляют собой загрязнения металла огнеупором, продуктами раскисления и окисления. Пластичные включения, вытягиваясь в направлении прокатки, образуют сплошные волосовины, мелкие кристаллические непластичные включения — прерывистые строчки. Основные виды включений в сталях глинозем, стекло, сульфиды, нитриды, окислы или шпинели. [c.7]

Разработанная нами методика ввода в сталь титана и бора в сочетании с высокотемпературной закалкой позволяет применить в закаленном состоянии как конструкционный материал литую низколегированную сталь, содержащую углерод вплоть до 0,4%. Необходимость мелкого действительного аустенитного зерна для достижения высокой ударной вязкости, применяемых в настоящее время закаливаемых сталей, объясняется, по-видимому, тем, что повсеместно принятое применение алюминия, склонного к диффузии к границам действительных аустенитных зерен [7, 8], и несовершенство применяемой в настоящее время методики ввода в сталь ферротитана, обуславливают значительную загрязненность границ аустенитных зерен субмикроскопическими включениями нитридов [9]. [c.14]

Определение титана [20, 21, 13]. Титан находится в стали (чугуне) в виде твёрдого раствора в феррите, а также образует нитриды и очень неустойчивый карбид. Ввиду незначительного содержания Т1 определение про- [c.104]

Определение азота [13,21, 4]. Азот в стали содержится преимущественно в связанном состоянии, т. е. в форме нитридов, может присутствовать в виде твёрдого раствора в железе, а также в свободном виде в порах, газовых пузырях и т. п. [c.105]

Неплотное строение металла может также явиться следствием выделения при остывании поглощённых жидкой сталью газов (кислорода, азота, водорода, окиси углерода и углекислого газа). Последние попадают в сталь из воздуха или в результате химических процессов, протекающих в металлической ванне. Метод выплавки и разливки стали имеет решающее влияние на количество газов и их распределение в металле. В слитке газы могут находиться в виде газовых пузырей, в растворе или в виде соединений с металлом (окислы, нитриды и т. д.) Распределение и форма газовых пузырей могут быть разнообразными. [c.324]

Хорошее сочетание свойств имеют стали, содержащие 0,4. .. 0,6 % Мо и 0,002. .. 0,006 % В с добавкой других легирующих элементов, что обеспечивает получение стабильной бейнитной или мартенситной структуры. Применяются также безникелевые стали, содержащие 0,15. .. 0,3 % Мо и 0,002. .. 0,006 % В (12Г2СМФАЮ), которые уступают сталям типа 14Х2ГМРБ по хладостойкости, и стали с небольшим количеством азота (0,02. .. 0,03 %) и нитридообразующих элементов - алюминия, ванадия, ниобия (12ГН2МФАЮ). Наличие мелкодисперсных нитридов в стали способствует уменьшению их склонности к росту аустенитного зерна при сварке. [c.291]

Дисперсионное упрочнение Астду, или упрочнение дис ерсными частицами карбидов и нитридов в стали, описы вается механизмом Орована Согласно этой модели, дисло кации при движении будут удерживаться на частицах до тех пор, пока прилагаемое напряжение не будет достаточ ным для того, чтобы линия дислокаций изогнулась и про шла между частицами, оставив около них дислокационную петлю Отдельные стадии этого процесса представлены на рис 71, а взаимодействия дислокаций с выделениями кар [c.134]

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]

Состояние при одноосном растйЖении образцов Довольно трудна анализировать. Возникновение пор вокруг частицы сильно зависит от силы связи частицы с матрицей. Для таких включений, как сульфиды марганца в стали, силы связи пренебрежимо малы и поры могут зарождаться и расти, по крайней мере в направлении приложенных растягивающих напряжений, при очень малых пластичных деформациях. Однако даже если включения не связаны с матрицей химически, зарождение пор обычно затруднено напряжениями укладки (возникающими вследствие различной сжимаемости частицы и матрицы при охлаждении), приводящими к прочному захвату частицы матрицей [2]. Если напряжения, возникающие во включениях, являются растягивающими, то частицы могут разрушиться до разрыва по поверхностям. Другие частицы (например, окислы металла в медной матрице) могут смачивать матрицу (связываться с ней). Такие частицы, как карбиды или нитриды в сталях связаны с матрицей весьма прочно, и поры могут возникать только при высоких локальных напряжениях, обусловленных созданием большого числа вакансионных призматических петель на противоположных концах частицы. Эти петли возникают благодаря скользящим дислокационным петлям, оставляемым вокруг частицы движущимися дислокациями [3]. Для возникновения пор необходимы большие пластические деформации. При этом необходимо также, чтобы частицы были некогерентны с матрицей, так как когерентные частицы просто перерезаются линиями скольжения. Размер частиц может оказывать влияние на возникновение пор. Дислокациям, скользящим в матрице, легче обогнуть область влияния частиц, если они малы, путем поперечного скольжения, чем скапливаться вокруг них. При этом для зарождения пор необходима большая деформация матрицы. Эффект этот усиливается, если частицы при малых размерах прочно связаны с матрицей. [c.193]

Протяженность строчек нитридов в стали Х18Н9Т до и после переплава в вакуумной дуговой печи [c.252]

Влияние азота на свойства стали. Атомарный азот растворяется преимущественно в тех металлах, с которыми он может образовывать химические соединения — нитриды. В сталях азо1 образует нитриды как с железом, так и с большинством примесей. С железом [c.234]

Методы выделения нитридов мало разработаны. Общие сведения о содержании нитридов в стали получают, определяя содержание связанного азота. Методы определения связанного азота основаны на кислотном разложении стружки стали или выделенного анодного осадка, причем азот восстанавливается до аммиака, который с кислотой образует соли аммония. Количество аммиака определяют отгонкой при обработке солей щелочью в специальном аппарате [2]. Непосредственное определение нитрида титана может быть выполнено по методу Ю. А. Клячко и М. М. Шапиро [13]. Эти исследователи растворяли сталь, содержащую 0,1% С, 18% Сг, 0,3—0,5 % Т1, в электролите состава 15% Na l, 2,5% винной кислоты при плотности 0,7 aj M и получили в осадке смесь карбида титана, нитрида титана и окислов титана. С помощью персульфатной обработки в раствор переходил карбид титана. Затем растворяли в царской водке нитрид титана и получали в остатке окислы титана. Определяя [c.163]

В стали 08Ю выделяется нитрид алюминия A1N, температура интенсивного распада выше 600° С. В стали 08кп выделяется в основном карбид железа (цементит), температура интенсивного распада 500°С. [c.415]

Упрочняющими фазами в сталях могут быть карбиды разного состава нитриды, карбонитриды, интерметаллиды, чистые металлы, малорастворимые в железе (например, чистая медь). Наиболее эффективное упрочнение достигается такими фазами, которые способны растворяться в твердом растворе (например, в аусгенпге при нагреве), а затем В1,1дсляться из него в мелкодисперсном состоянии и сохранят ься при температурах технологической обрабо кп и использования изделия. К эффективным упрочнителям относятся V , VN, Nb , NbN, МоС и комплексные фазы на их основе. Оптимальное упрочнение от твердых дисперсных частиц достигается при условии, когда эти частицы достаточно малы и когда расстояние между ними в твердом растворе мало. Обеспечивается это соответствую[цим подбором легирующих элементов и режимов термической обработки (закалка и высокий отпуск, закалка и низкий отпуск), позволяющих получить структуру с высокими механическими и триботехническими характеристиками. [c.16]

Для обеспечения эффективного влияния бора на ирокаливаемость стали необходимо перед присадкой ферробора в раскисленную алюминием сталь добавить титан, который обладает большим сродством к азоту, чем бор, и также образует нитриды в жидкой фазе. [c.11]

Камиевидный излом в сталях без добавки титана может быть исправлен только высокотемпературным нагревом для растворения дисперсных нитридов алюминия, выделившихся по границам крупного зерна аустепита при горячей обработке, (ковке, штамповке), н последующим быстрым охлаждением для предотвращения обратного выделения нитридов алюминия из аустенита,. Температура нагрева для растворения нитридов алюминия должна быть не ниже 1250° С, После такой обработки последующей нормализацией и затем. обычной закалкой исправляют перегрев. Такая сложная обработка для устранения камневидного излома менее целесообразна с точки зрения производительности, чем применение стали с технологической добавкой титана. [c.12]

Травитель 62 [термическое травление]. Нитрид железа, по данным Штрауса [50], выявляют при 250—300° С путем термического травления. Структурные составляющие, содержащие азот, окрашиваются быстрее. Феррит приобретает бледно-голубую окраску, перлит—темно-голубую, нитриды и зоны, обогащенные азотом, окрашиваются в красный цвет. В связи с этим Коэренс указывает на две картины окрашивания электролитического железа, азотированного в течение 12 ч при 250° С и нагретого до 250 С, и литой стали, азотированной в течение 8 ч при 850° С и нагретой до 280° С. В то время как в стали феррит выглядит красным, цементит (перлит) — фиолетовым, нитрид — голубым, в электролитическом железе феррит окрашивается в светло-желтый цвет, а нитрид — в интенсивный красно-коричневый. Чтобы всегда получать одинаковую картину окрашивания азотированного слоя для одного и того же материала, необходимо выдерживать постоянными температуру и длительность нагрева. [c.124]

Азотированию обычно подвергаются легированные стали, содержащие алюминий, хром, ванадий, молибден, легко образующие с азотом нитриды. В современных двигателях азотируют коленчатые валы, гильзы, цилинд-9 131 [c.131]

Главная причина межкристаллитной коррозии — выпадение карбидов хрома или нитридов на границах зерен аустенита. Коррозия в этом случае протекает между зернами аустенита, приводя к нарушению связи между кристаллитами и локальному проникновению в глубь металла, В сталях, содержащих 0,03—0,12% С, при нагреве в интервале температур 450—480°С происходит интенсивное выделение карбидов хрома, например СггзСв, и обеднение границ зерен хромом. [c.33]

Известно, что неметаллические включения в сталь заметно ослабляют ее сопротивление коррозии под напряжением. Концентрация неметаллических включений зависит и от режимов ее выплавки. Включения попадают в сТаль из шихтовых материалов, из oraejoiopoB, а также возникают в процессе раскисления металла. Неметаллические включения классифицируются по химическому составу, к ним относятся сульфвды, нитриды и оксиды. Если разновидностей сульфидов и нитридов немного (сульфиды железа и марганца, нитриды титана), то разновидностей оксидов значительно больше. К ним относятся кремнезем SiOj, глинозем All О3, а также и их производные (силикаты и алюминаты). Включения, являясь сложными комплексными соединениями, можно разделить еще на пластичные и хрупкие. Пластичные при прокате деформируются и вытягиваются в длинные строчки, хрупкие включения дробятся на мелкие кусочки. [c.127]

Микролегирование стали Г13Л. Добавка 0,1—0,15% Ti повышает износостойкость стали Г13Л. Аналогично влияет цирконий в количестве 0,1—0,2% [8]. Значительно улучшаются механические свойства стали при добавке азота, резко уменьшающего размер ее зерна. При добавке избыточного количества азота в сталь Г13Л в ее структуре появляются поры и нитриды, ударная вязкость стали резко падает табл, 42). [c.389]

Определение алюминия [21]. Алюмиц)1Й обычно вводят в расплавленную сталь в качестве раскислителя, но иногда и как легирующий элемент. Алюминий находится в стали в виде твёрдого раствора, частично в виде окиси (А1.20з) или нитрида (AIN). [c.105]

Мелкозернистость, сохраняюш,аяся и после цементации высокое сопротивление износу при наличии в стали нитридов нечувствительность к перегреву неволь-шая прокаливаемость [c.573]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...