Диффузия хрома

В целом зависимость м. к. к. от времени и температуры можно представить схемой па рис. 141. Левая ветвь схемы (кривая 1) показывает температурно-временные условия появления в швах склонности к м. к. к. При температурах до 650° С скорость образования карбидов хрома возрастает при небольшой скорости диффузии хрома. В результате время выдержки металла при рассматриваемой температуре до появления м. к. к. сокращается и при температуре 650° С (t p) может достигать нескольких минут. [c.285]

С быстро (в течение нескольких секунд) выпадают по границам зерен. При этом в прилегающих участках сплава содержание хрома падает ниже значений, требуемых для нержавеющих сталей. И, как следствие, эти участки корродируют с большей скоростью, чем зерна. Высокая скорость диффузии хрома объясняет восстановление стойкости ферритных сталей к межкристаллитной коррозии при нагреве в течение нескольких минут при 650—815 °С (по сравнению с неделями и месяцами, необходимыми для восстановления стойкости сенсибилизированных аустенитных нержавеющих сталей). В результате такой обработки сплав приобретает в области границ зерен состав, характерный для нержавеющих сталей. [c.311]

Дальнейший рост карбидов происходит вследствие диффузии углерода и хрома из твердого раствора к границам зерен, В связи с тем. что при отпуске скорость диффузии углерода намного выше скорости диффузии хрома, в образовании карбидов участвует весь углерод твердого раствора, в то время как в реакции образования карбида участвует только хром, находящийся в твердом растворе около границ зерен. В результате этого процесса при температуре отпуска через некоторый промежуток времени по границам зерен образуется обедненная хромом область. Содержание хрома в этой [c.85]

Диффузия хрома, кобальта, вольфрама, молибдена и других элементов, входящих в сплавы, к поверхности, очевидно, мала и лимитируется малой растворимостью этих элементов в поверхностных фазах. . [c.154]

Коэффициент диффузии хрома в а-фазе при 830° С [2] равен 1.9-10" см /с. По (И) была рассчитана зависимость С=С. (0, I) (рис. 3), согласно которой долговечность данного покрытия равнялась 48 ч. Значение принималось равным 18%. [c.68]

Холодная деформация перед провоцирующим отпуском в зависимости от содержания углерода в стали может либо сокращать, либо увеличивать время до появления склонности к МКК- Когда в стали значительное количество несвязанного углерода и границы зерен заметно обогащены им, деформация перед отпуском будет сокращать время до появления склонности к МКК благодаря ускорению диффузии хрома (быстрее образуется сетка карбидов по границам зерен). При небольшом количестве углерода на границах зерен (углерод связан в прочные карбиды) возникновение склонности к МКК определяется образованием карбидов в соответствии со схемой Бейна (см. рис. 16). Тогда относительное повышение скорости диффузии хрома по сравнению с углеродом из-за наличия деформаций приведет к некоторому увеличению времени до появления склонности к МКК (будет равносильно по действию увеличению содержания хрома). [c.57]

При разогреве стали, хромированной гальваническим способом, с толщиной покрытия порядка 30 мкм при 1100°С хром диффундирует в толщу стали, создавая благоприятные условия для хорошей адгезии покрытия с основным металлом. Никелевый подслой способствует диффузии хрома. [c.106]

Для повышения механических свойств хромированных деталей их подвергают термической обработке иногда ее совмещают с охлаждением от температуры диффузии хрома. [c.125]

Исследованию процесса диффузии хрома, ведущего начало с 1931 г., посвящено довольно большое количество работ. Большинство из них проводилось под углом зрения изучения этого метода как антикоррозийного [3]. [c.364]

Одним из условий для прохождения процесса диффузии является образование твердых растворов обоих веществ, а, как известно, хром и железо образуют целый ряд твердых растворов. При содержании от 14 до 37 /о хром дает с железом только твердые растворы без фазовых превращений. В хромированном слое крайняя точка поверхности содержит около или несколько больше 38 /о хрома. К сердцевине содержание хрома постепенно снижается до 15 /о> а далее это снижение идет скачкообразно. Можно считать, что получающийся слой содержит от 15 до 38 /о хрома, т. е. как раз такое количество, которое дает с железом твердые растворы. Наличие углерода в стали замедляет диффузию хрома, способствуя большему содержанию его во внешних слоях, за счет образования карбидов. [c.365]

В работе было научено влияние на процесс диффузии хрома, глубину и характер насыщенного слоя, различных факторов, а именно Г) температуры, 2) времени выдержки и 3) химического состава стали. [c.366]

Основным фактором при диффузии хрома является образование в поверхностном слое хромистых соединений с железом и другими элементами, входящими в состав стали. С железом хром образует целый [c.369]

В результате ЭМО наблюдается уплотнение хромового покрытия происходит диффузия хрома в чугунную основу кольца, что способствует повышению прочности сцепления. После упрочнения ЭМО пористость уменьшается примерно в 2 раза, несколько увеличиваясь по глубине покрытия. [c.138]

При температурах 600. .. 700 °С скорость диффузии более высокая и образование карбидов идет быстрее, в большем количестве и более крупных. При температуре 800. .. 900 °С карбиды образуются еще быстрее и коагулируют. Ввиду достаточно высокой скорости диффузии хром, связываемый в карбид, извлекается из более глубоких областей зерна, и местное обеднение границ зерна хромом уменьшается. При температурах выше 900 °С (выше температур линии SE) наряду с коагуляцией карбидов начинается обратный процесс их растворения с переходом углерода в твердый раствор и образованием однородной массы аустенита. Быстрое охлаждение этой стали (закалка) опять фиксирует структуру аустенита в [c.350]

Межкристаллитная коррозия вызывается местным обеднением хромом металла зерна возле границы, вследствие более низкой скорости диффузии хрома по сравнению с углеродом, при температурах ниже 900 °С. Однако если сталь при этих температурах выдерживать достаточно длительное время, несмотря на малую скорость диффузии хрома, его концентрация по объему зерна (периферийная и центральная) будет выравниваться и склонность стали к МКК уменьшится. Такая термообработка называется стабилизирующим отжигом. Его проводят обычно при температуре 850. .. 900 °С в течение 2. .. 3 ч. [c.351]

Повышение температуры, увеличивая скорость диффузии хрома, уменьшает местное обеднение границ зерен хромом и склонность швов к МКК. Выдержка стали в рассматриваемом интервале температур в течение и более, приводя к диффузионному выравниванию содержания хрома по объему зерна, способствует приобретению металлом повторной стойкости к МКК (кривая 2). Уменьшение в стали содержания углерода, легирование ее более сильными, чем хром, карбидообразователями (титан, ниобий и др.) сдвигает вправо кривую / начала появления склонности металла к МКК. Процессы, протекающие при образовании карбидов, влияют не только на появление такой склонности, но и сильно изменяют механические свойства сталей при комнатных и высоких температурах. [c.352]

Процесс хромирования в газообразной среде более экономичен. При газовом хромировании хлористый водород приводят в соприкосновение с кусками феррохрома и образующиеся пары хлорида хрома направляют в реторту с изделием. В результате обменных реакций происходит диффузия хрома в сталь. Хромированный слой толщиной 0,05—0,1 мм может быть получен за 3—4 ч. при температуре 1000° С. [c.157]

Диффузия хрома, алюминия и других металлов протекает значительно медленнее, чем углерода и азота, потому что азот и углерод образуют с железом растворы внедрения, а металлы— растворы замещения. При одинаковых температурных и нременных условиях это приводит к тому, что диффузионные слои при металлизации получаются в десятки и сотни раз более тонкими, чем при цементации. [c.339]

Существует ряд теорий, объясняющих появление в этих сталях склонности к межкристаллитной коррозии. Наиболее общепринятой и достаточно хорошо обоснованной теорией, объясняющей механизм межкристаллитной коррозии, является теория обеднения твердого раствора по границам зерен хромом из-за тлдслеиия в этой зоне карбидов хрома. Хром — элемент, более склонный к карбидообразованию, чем железо, а никель не обладает способностью образовывать карбиды. Однако сам факт выделения карбидов хрома по границам зерен не мог бы вызвать обедненне сплава хромом, если бы скорости диффузии углерода н хрома б лли одинаковы. Причиной обеднения границ зерен хромом является высокая скорость диффузии углерода и низкая скорость диффузии хрома, вследствие чего в образовании карбидов участвует почти весь углерод сплава, а хром — только пограничной зоны, где и идет образование карбидов. [c.163]

По экспериментальным данным для аустенитных и хрононикелевых сталей типа 18-10 (18-8) эта температура "провоцирующего нагрева" составляет 600.. 650 °С. При дальнейшем повышении температуры все больше сказывается увеличение скорости диффузии хрома в "обедненные" зоны и время до появления у стали склонности к МКК увеличивается. Кроме того, при высоких температурах и увеличении длительности нагрева наблюдается коагуляция карбида, что приво-Д1 Т к уменьшению склонности к ,1КК. Для с.талеГ nraa 18-10. эта температура аустенизации составляет порядка 1050...1100 С. [c.87]

Барденгеймер и Мюллер [17], исследовавшие диффузию железа из слоев, нанесенных методом пульверизации, указывают, что при одновременном наличии в железе хрома и никеля последний диффундирует значительно быстрее, а хром медленнее, чем если бы эти элементы присутствовали в отдельности. Авторы [17] объясняют это различие в скоростях диффузии присутствием окислов. Если ввести в железо один никель, который благороднее железа, то он не может удержать введенные при пульверизации окислы, и на железе образуется слой окисной пленки, препятствующий диффузии никеля. Если же пользоваться чистым хромом, который имеет большое сродство к кислороду и прочно удерживает окислы, то неокиспенный остаток хрома может диффундировать беспрепятственно. При наличии никеля и хрома последний поглощает кислород, и никель легко диффундирует. Если брать хром и алюминий, то из-за связывания алюминием кислорода облегчается диффузия хрома. [c.21]

Группа исследователей Института проблем литья АН УССР изучала. поверхности трения высокохромистых чугунов [28, 66]. Была отмечена диффузия хрома из зерен основы в карбиды и наиболее деформируемые участки поверхностей трения. Содержание хрома в матрице немодифицнрованных чугунов уменьшилось с 7 до 5%, т. е. почти на 30%. [c.22]

Характер поражения поверхности металла точечной коррозией зависит от степени легирования и режимов термической обработки, в частности, от температуры отпуска закаленной стали. Нами показано, что сталь 20X13 наиболее сильно из всех исслед/емых сталей поражается точечной коррозией из-за повышенного содержания углерода (0,22 %). Выделяющийся углерод при отпуске стали расходуется на образование карбидов, которые в результате собирательной диффузии хрома из близлежащих зон повышают гетерогенность структуры стали и тем самым увеличивают склонность ее к коррозионному поражению. Повышение степени легирования, особенно введение в сталь молибдена, несколько снижает ее склонность к точечной коррозии. Легирование стали 13Х12Н2МВФБА сильно карбидообразующими элементами, например ниобием, уменьшает восприимчивость к коррозионному поражению, так как образование карбидов ниобия способствует удержанию хрома в твердом растворе. [c.109]

При нарезке хромистых резисторов использовались заготовки стандартных резисторов типа С2-16 диаметром 7,5 мм и длиной активной части 19,5 мм. Получались сопротивления трех исходных значений 40, 10 и 1 Ом. Резистивный слой таких резисторор формируется при диффузии хрома в поверхностные слои керамики. Глубина диффузии составляет 10—20 мкм, при этом концентрация частиц хрома меняется с глубиной и максимальна на ее поверхности. Удобной характеристикой электрических свойств резистора в этом случае ярлдетсч погонное сопротивление резистивного [c.169]

С уменьшением концентрации углерода в зернах аустенита скорость диффузии углерода снижается. Скорость же диффузии хрома изменяется мало, так как концентрация хрома в зоне зерен, откуда он диффундирует, изменяется незначительно. По истечении некоторого срока скорость диффузии хрома превысит скорость диффузии углерода, и наступит момент, когда скорость процесса образования карбидов будет тормозиться подачей углерода (но не хрома). С этого момента границы зерен вновь начнут обогащаться хромом, так как атомы хрома, диффундирующие к границам, расходуются на образование карбидов не полностью. В конце концов содержание хрома на границах зерен достигает таких значений, что они вновь становятся устойчивыми. В процессе выдержки при высокой температуре тонкодисперсные карбиды становятся более крупными. Кривая, выражающая зависимость глубины проникновения межкристаллитной коррозии от длительности нагрева при температуре 650° С, проходит через максимум. В силу изложенных причин при достаточной длительности выдержки, в данном случае в течение 100 ОООчос, сталь становится стойкой против межкристаллитной коррозии. Введение в сталь 18-8 титана, а также увеличение отношения титана к углероду в стали 1Х18Н9Т, приводят к возрастанию минимального времени нагрева при данной температуре, вызывающего склонность стали к межкристаллитной коррозии и. понижению максимальной температуры, нагрев при которой приводит сталь в состояние склонности к этому виду разрушения. С уменьшением отношения титана к углероду интервал температур, длительный нагрев при которых вызывает в стали склонность к межкристаллитной коррозии, и степень склонности увеличивается [111,60]. В указанной работе, а также в работе [111,61] приводятся данные по влиянию температуры и длительности выдержки на склонность к межкристаллитной коррозии аустенитных нержавеющих сталей различного состава. [c.134]

С. Во время длительного отжига при температурах 800° С максимальное количество углерода связывается в карбиды, в результате чего происходит их коагуляция. Кроме того, за счет диффузии хрома из глубины зерен к границе последние становятся устойчивыми. Так, если подвергать стабилизирующему отжигу предварительно аустенизированную сталь 1Х18Н9Т (с отношением титана к углероду 6 2 и выше) в течение 3 час при температуре 850—870°С, то она не становится склонной к межкристаллитной коррозии даже после длительных нагревов (до 5000 час) при температурах 550 и 650° С [111,60]. При стабилизирующем отжиге аустенизированной нержавеющей хромоникелевой стали с концентрацией углерода до 0,2%, межкристаллитная коррозия не появляется только в том случае, если сталь после аустенизации не нагревается до опасного интервала температур. Крупнозернистая сталь подвергается межкристаллитной коррозии быстрее, чем мелкозернистая........ [c.135]

Ферритные хромистые стали подвержены межкристаллитной коррозии. Появление последней связано с выпадением карбидов. Вследствие малой растворимости углерода в феррите карбиды, имеющиеся встали, переходятв твердый раствор при более высоких, температурах, чем в случае аустенитных сталей. При охлаждении карбиды выделяются по границам зерен. При этом, по мнению Э. Гудремона [111,62], происходит обеднение хромом границ зерен и понижение их устойчивости. И. А. Левин и С. А.Гинцберг[П1,154] используя методику микроэлектрохимических исследований, показали, что границы зерен в хромистых сталях поляризуются слабее, чем основное зерно. Диффузия хрома вобъемноцентрированной решетке феррита происходит более интенсивно, чем в аустените. В связи с этим при медленном охлаждении с высоких температур или при длительном отжиге в интервале температур 550—700° С наблюдается коагуляция карбидов и выравнивание концентрации хрома. Ферритные хромистые стали при этом нечувствительны к межкристаллитной коррозии. В полуферритных сталях межкристаллитная коррозия проявляется в более слабой степени. В двухфазной стали границы зерен феррита и аустенита по разному чувствительны к межкристаллитной коррозии после различных видов термообработки. Для феррита опасно быстрое охлаждение, для аустенита — отпуск при температурах 550—700° С. Устраняется межкристаллитная коррозия нагревом при 500—700° С в случае феррита и закалкой при температуре 1050° С в случае аустенита. Поскольку мартенситные хромистые стали (для снятия закалочных напряжений) после сварки всегда подвергаются отжигу, межкристаллитной коррозий они фактически [c.176]

Хромирование. Диффузия хрома в поверхность стальных деталей осуществляется путем разложения паров хлорида хрома (ОгС1з) и выделения активного металлического Сг, который при температуре 950— 1050° С способен диффундировать в поверхностные слои стали. При диффузии могут образовываться как а- и у-твердые растворы, так и химические соединения Fe r. Наиболее часто получается богатый хромом а-раствор. Полученный хромированный слой обладает высокой твердостью и хорошо сопротивляется истиранию, коррозии в HNO3 и окислению при высоких (800—1100° С) температурах. [c.259]

Целый ряд исследователей занимался вопросом влияния углерода на процесс диффузии хрома, главным образом, с точки зрения защиты от коррозии. Для получения глубоких, вязких и хорошо сопротивляющихся коррозии слоев, по мнению ряда авторов [6, 7], надо применять стали с низким содержанием углерода (менее 0.107о)- [c.365]

Растворимость углерода в высокохромистых сталях при температурах 1000—1100 примерно в 10 раз больше, чем при комнат-ьой, и достигает 0,3%. После закалки получается твердый раствор пересыш.енный углеродом, который стремится диффундировать из объема зерен. В эксплуатационных условиях при 400—500 не наблюдается значительной диффузии углерода, но при более высокой температуре наблюдается заметная диффузия углерода к границам зерен, где избыточный углерод, образуя карбиды хрома, обедняет хромом пограничные участки зерен и делает их уязвимыми для действия кислорода или других активных агентов. Своевременного пополнения обедненных хромом участков не происходит, так как диффузия хрома протекает значительно медленнее, чем диффузия углерода. [c.13]

Соединения, выполненные диффузионной пайкой припоями систем Ni—Р и N1—In, имеют значительно более высокую температуру распая и достаточно высокую жаропрочность, обусловленную диффузией хрома из паяемого материала. [c.80]

Выпадение карбидов хрома происходит преимущественно по границам зерен. Карбиды хрома, которые выделяются по границам зерен аустенита, сами по себе не обладают повышенной травимостью, но, поскольку они значительно богаче хромом (до 90%), чем металлическая основа, их образование связано с собирательной диффузией хрома из близлежащих зон. Эти зоны, которые соответствуют границам зерен, обедняются хромом и перестают быть стойкими протии поздействня опреде-леипых агрессивных сред. Металл становится чувствительным к межкристаллитной коррозии, при этом она наступает при содержании хрома менее 12%- [c.152]

Выделения богатых хромом карбидов, образующиеся на границах зерен по реакции старения, могут вызвать сенсиби-лизацию, поскольку вокруг себя обедняют по хрому матрицу и делают ее в этих зонах восприимчивой к коррозионному воздействию. Сенсибилизацию суперсплавов, предназначенных для использования в агрессивных средах, следовало бы сводить к минимуму. Результаты коррозионных исследований наводят на мысль, что сенсибилизация возможна как следствие упрочняющей обработки старением, обычно применяемой по отношению к большинству суперсплавов. Для снижения степени сенсибилизации существует несколько способов. Продление времени старения позволяет развиться диффузии хрома обратно в обедненную хромом матрицу, которая окружает карбидные выделения. Варьируя режимы термической обработки, можно подавлять выделение карбидов МгзС посредством связывания углерода с более мощными карбидообразователями и/или поддерживая на достаточно низком уровне содержание углерода в сплаве. Следует заметить, однако, что согласно исследованиям поведения сплавов 600 и Х-750 в водных средах реакторов на сжатой и кипящей воде присутствие выделений Mjj g и сенсибилизация в некоторых случаях могут сыграть благоприятную роль, поэтому устранение карбидов не всегда желательно. [c.313]

Вследствие того что скорость диффузии хрома значительно ниже, чем углерода, связываемый в карбид хром извлекается из ближайших к границе областей зерна, т.е. происходит местное обеднение твердого раствора хромом. При работе в коррозионной среде эти участки зерна растворяются, что гфиводит к нарушению связи между отдельными зернами. Этот процесс называется межкристаллитной коррозией (МКК). [c.350]

С повышением температуры влияние легирования на скороств. диффузии ослабевает. Например, введение в никель 207о Сг уменьшает коэффициент диффузии хрома при 700° С в 20 раз, при 1000° С — в 2 раза. Соответственно ослабевает влияние хрома на ползучесть никеля [365]. [c.387]

Склонность к межкристал-литной коррозии вследствие диффузии хрома с границ в зерно [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...