Границы зерен травимость

При длительной эксплуатации в металле пароперегревателей наблюдается также процесс миграции границ зерен, в результате чего в структуре появляются так называемые двойные границы, которые являются следствием разной травимости тела зерна и приграничных объемов. [c.62]

Основываясь на принципе ориентационной зависимости скорости травления и условии повышенной травимости в местах скопления дефектов, можно объяснить, например, экспериментально установленные факты выявления границ зерен под воздействием избирательного испарения в вакууме. [c.22]

Сравнительный анализ образцов, закаленных с различных температур, показал, что микроструктура МСС после закалки претерпевает определенные изменения. Так, если в состоянии поставки отмечаются редкие выделения мелкодисперсных фаз, то после закалки с 950 °С, 1 ч появляются отдельные скопления выделений игольчатой формы преимущественно по границам зерен. Повышение температуры закалки до 1200° С, 1 ч уменьшает видимую неоднородность микроструктуры и приводит к растворению этих фаз (см. рис. 6.7, а). После закалки и ТЦО с 750 °С, 1 ч происходит выделение фаз округлой формы, которые увеличиваются в размерах при ТЦО (см. рис. 6.7, б), а а- и у-фазы имеют размытые границы и пластинчатую форму, ориентированные в одном направлении в пределах зерна. При ТЦО с 650 °С, 1 ч после первого цикла наблюдается выделение мелкодисперсных фаз с выявлением пластинчатых зерен (см. рис. 6.7, в) одного направления в пределах зерна. Пятикратная ТЦО увеличивает контраст неравномерной травимости пластинчатых зерен и размеры мелкодисперсных фаз. [c.170]

При изучении микроструктуры сталей с молибденом установлено, что длительный нагрев под напряжением вызвал появление карбидов, сг-фазы и резкое усиление травимости по границам зерен. [c.360]

Границы зерен на обоих участках сплошь покрыты карбидами (хорошая травимость). Существует опасность образования трещин по границам зерен. 100 1. (16) табл. 2.4. [c.60]

Зона термического влияния. Кристаллиты несколько увеличились. Мелкие выделения по границам зерен улучшили травимость структуры. [c.98]

Как правило, при задержанном разрушении многослойных швов трещины располагаются в области границ зерен, характеризующихся химической неоднородностью (травимостью). В этих зонах установлено локальное совместное увеличение содержания титана и углерода, хрома и углерода [143]. В местах возникновения трещин выявлены в основном карбиды титана. [c.224]

Анодные кривые снимали на закаленной с температуры 1100° С (выдержка 60 мин) и отпущенной (650° С, 4 ч) стали. Путем сравнения этих кривых была определена область потенциалов, при которых в отпущенной стали должно наблюдаться преимущественное растворение границ зерен. Было установлено, что на отпущенной стали преимущественное растворение границ зерен происходит при потенциалах от —0,2 до -Ь0,2 в. Наиболее интенсивно протекает процесс при потенциалах от —0,1 до -Ь0,1 в. При более положительных потенциалах даже длительная выдержка не приводит к повышенной травимости границ. На закаленной стали во всем диапазоне потенциалов наблюдается равномерное растворение. [c.249]

Повторный нагрев на 650°С длительностью 15—30 мин с последующим быстрым охлаждением (в воде) привел к снижению температуры хрупко-вязкого перехода практически до уровня "вязкого" состояния. При этом фрактографические и структурные исследования показали, что наряду с восстановлением вязкости стали практически полностью исчезают признаки интеркристаллитного разрушения в хрупком изломе и ослабляется до исходного уровня травимость границ зерен насыщенным водным раствором пикриновой кислоты. Охрупчивание этих сталей полностью обратимо еще одна изотермическая выдержка предварительно охрупченных образцов после восстанавливающего 650-град нагрева вновь приводит к охрупчиванию в такой же степени, как и при первой выдержке [2]. [c.16]

Наконец, к свойствам, обязанным своими изменениями развитию обратимой отпускной хрупкости, относятся уже упомянутые увеличение доли межзеренного разрушения в хрупкой составляющей излома и усиление травимости границ зерен специальными травителями. [c.18]

Усиление травимости границ зерен [c.21]

В 1956 г, впервые было показано [42], что в развитии обратимой отпускной хрупкости решающую роль играют содержащиеся в стали примеси высокочистая по примесям хромоникелевая сталь оказалась не восприимчивой к отпускной хрупкости, хотя при обь(чной, характерной для промышленных плавок чистоте этой стали отпускная хрупкость в ней развивается в значительной степени. О том, что некоторые примесные элементы (фосфор, сурьма, мышьяк) оказывают влияние на склонность стали к отпускной хрупкости, было известно и до 1956 г. Эти данные, систематизированные в работах [1, 21], свидетельствовали о том, что повышение содержания примесных элементов в стали от тысячных до сотых долей процента может значительно увеличивать степень их охрупчивания с соответствующим усилением травимости границ зерен пикриновой кислотой и возрастанием доли межзеренного хрупкого разрушения. Однако доказательств определяющей роли примесей, заключающейся в отсутствии отпускной хрупкости в чистых по примесям сталях при развитии ее в тех же сталях с примесями, не было. [c.34]

В пользу этих представлений свидетельствуют данные [231] о наличии у облученной стали признаков, характерных для состояния обратимой отпускной хрупкости повышенной травимости границ зерен пикриновой кислотой, появления эле- [c.184]

После травления, промывки и сушки шлифа его рассматривают под микроскопом, работающим с помощью отраженного света. Благодаря различной ориентировке кристаллов металла степень их травимости реактивами также оказывается разной. Когда шлиф рассматривают под микроскопом, свет неодинаково отражается от различных зерен. Благодаря примесям границы зерен металла травятся сильнее, чем основной металл и более рельефно выявляются. [c.108]

Для выявления структуры шлиф подвергают травлению в слабых спиртовых или водных растворах кислот или щелочей, а также в смеси различных кислот. В результате травления на поверхности шлифа появляется микрорельеф вследствие неодинаковой травимости структурных составляющих, границ зерен и зерен. Этот микрорельеф создает сочетание света и тени при рассмотрении шлифа в микроскоп. Исследование структуры ведется в отраженном свете. Структура, протравленная в большей степени, оказывается под микроскопом более темной по сравнению с менее протравленной. [c.89]

При нагреве металл, подвергнутый холодной пластической деформации, становится более равновесным. В нем снимаются внутренние напряжения, теряются свойства наклепа, снова восстанавливаются первоначальные структура и свойства. При сравнительно невысоких температурах нагрева (для железа 450—500°С) снимаются напряжения II рода, но микроструктура остается почти без изменений, зерна по-прежнему вытянуты. Однако при тщательном наблюдении можно заметить, что границы зерен становятся более четкими, так как их травимость остается такой же, а травимость внутренней части зерна уменьшилась. [c.64]

В стали Х25 и Х28 в результате быстрого охлаждения от температур выше 900—1000° С, помимо выделения карбидов и обеднения границ зерен хромом, возможно образование на границах зереи продуктов превращения аустенита, обладающих повышенной травимостью, в результате чего стали могут приобрести склонность к межкристаллитной коррозии. [c.46]

Повышенная травимость в данном случае может быть обусловлена не только увеличением содержания углерода в приграничных зонах, но и более развитыми процессами коалесценции на границах зерен и в полосах скольжения (см. например, рис. 81, в). [c.206]

Чем больше деформация, тем больше вытягиваются зерна, и при 80—90% деформации границы зерен плохо видны. Это связано с тем, что в результате деформации возникают внутренние напряжения, кристаллическая решетка искажается, травимость средней части зерна приближается к травимости его границ. [c.62]

Анализ экспериментальных результатов показывает, что по травимости границ зерен в кипящей азотной кислоте, напряженному состоянию, плотности карбидных частиц, дислокаций, линий сдвига, размеру зерен, а также ряду других свойств кристаллической решетки всю околошовную зону можно разбить на три важнейших участка (рис. 45 б, в, г). [c.80]

В тех случаях, когда невозможен загиб образцов, и в сомнительных случаях производят металлографическое исследование на шлифах, изготовленных из незначительно изогнутых (на угол 10—15 ) или неизогнутых образцов. Просмотр и фотографирование шлифа проводят при увеличении 250—400 раз. При обнаружении трещин на нетравленых шлифах характер коррозионного разрушения определяют на травленом шлифе. Браковочным признаком является разрушение границ зерен металла а) на глубину более 30 мкм при гГовышенной травимости границ зерен по всей поверхности шлифа б) на глубину более 50 мкм при повышенной [c.452]

Сформировавшийся в результате такой обработки аустенит обладает низкой термической стабильностью, и в процессе эксплуатации происходит интенсивное выделение вторичных фаз, содержащих хром (а-фаза, М23С6). Кроме того, идет дальнейшее развитие рекристаллизационных процессов с миграцией границ зерен. В результате этого в структуре стали при металлографическом исследовании выявляются широкие приграничные зоны, которые отличаются по травимости от тела зерна. Оба процесса приводят к разупрочнению металла и снижению его длительной прочности. [c.59]

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]

Граничная наследственность связана с неполным залечиванием дефектов на участках, соответствующих старым границам зерен после миграции последних. Это приводит к повышенной травимости и диффузионной проницаемости старых границ. Такой вид наследственности очень устойчив (иногда не снимается при нагреве даже до нредплавильных температур) и особенно подвержен влиянию примесей, входящих в состав твердого раствора и выделяющихся в виде фаз. [c.215]

При выявлении МКК с подтравлением шлифа следует иметь Б виду, что границы зерен термодинамически более активны и травятся сильнее, чем остальная поверхность зерна, поэтому перетравленные границы зерен могут быть приняты за МКК- Повышенная травимость границ зерен вблизи кромки образца также возникает при электролитическом травлении вследствие более [c.53]

Травление закаленных образцов (шлифов) в слабоокислительной среде не выявляет границы аустенитных зерен. При травлении отпущенных образцов, склонных к МКК, наблюдаются тонкая травимость границ зерен рис. 1.065, а, б, г, д). Уменьшению глубины МКК соответствует увеличение ширины растравленных границ рис. 1.065, в, е), при исчезновении склонности наблюдается только обтравливание крупных карбидов на границах и в теле зерна рис. 1.065, ж). Травление шлифов в окислительной среде выявляет повышенную травимость уже в закаленном состоянии рис. 1.064, а). Влияние отпуска на характер травимости аналогично установленному для слабоокислительной среды. [c.68]

Рае. 1.0S4. Травимость границ зерен стали типа 03XI6H15 в растворе состава ДУ, ГОСТ 6032—84 в течение 5 ч. Х1200 а —закалка о 1050 С МКК нет б — отпуск яри 600 С. 100 ч Л1КК а —отпуск при 650 °С, 100 ч МКК г — отпуск при 750 С, 100 ч слабая МКК [c.295]

Хромоникелевые аустенитные стали в состоянии поставки пересыщены углеродом. При низких температурах подвижность атомов углерода в сталях пренебрежимо мала. Подъем температуры до 450—750 °С резко увеличивает диффузию, вследствие чего происходит выход атомов углерода из объема зерна, образование на границах зерен их высоконасыщенных сегрегаций и выпадение карбидов хрома. Выпадение карбидов сопровождается значительным обеднением хромом поверхностных слоев зерен на глубину 1—1,5 мкм. Содержание хрома в них падает ниже 12%, что приводит к резкому росту травимости границ зерен, т. е. к МКК. [c.51]

Для выявления аустенитных зерен в железных сплавах предложено [144] до травления данным реактивом предварительно нагреть шлиф до 300—650° С и выдержать 8—12 ч. Такая охрупчивающая обработка повышает травимость границ зерен аустенита. [c.10]

В результате диффузии атомов Ni и Ti на гранида з реи в процессе старения легированность приграничных слоев аустенита резко уменьшается, вследствие чего мартенсит, образующийся в этих зонах при охлаждении, отличается по составу и травимости от мартенсита внутри зерен (рис. 5.25, ). Присутствие 1)-фазы на границах зерен и неоднородность мартенсита после старения могут служить щзичиной снижения пластических свойств аустенита яри фазовом наклепе сплавов. Основное правило для уменьшения развития этих дефектов состоит в том, чтобы не допускать ненужного повышения температуры и продолжительности предварительного старения [c.195]

При сопоставлении образцов одной стали, отпущенных после закалки в одинаковой степени и обработанных на "хрупкое" и "вязкое" состояния, различить их микроструктуры не удается. Однако установлено [1], что образец в состоянии отпускной хрупкости можно отличить от неохрупченного по усиленной травимости границ зерен в различных растворах пикриновой кислоты, простейший из которых — насыщенный водный раствор, оказывающий то же действие, что и более сложные травители со специальными поверхностно-активными добавками. Повышенная травимость границ зерен никак не связана с присутствующими карбидными включениями, поскольку даже после 2000-4 отпуска при 500°С, когда в уже заметной степени успевает пройти коалесценция карбидной фазы, травимость границ зере 1 остается сильной и явно не зависит от расположения карбидных частиц. [c.21]

Дальнейшее развитие работ, направленных на достижение понимания особенностей и причин повышенной травимости зерен стали в состоянии отпускной хрупкости, позволило, кроме того, показать, что, реагируя таким образом на границы зерен, обогащенные фосфором [39], растворы пикриновой кислоты не оказывают избирательного действия на границы, обогащенные другими примесями, способными вызвать охрупчивание, в частности сурьмой [40, 41], кремнием, оловом и серой [41]. Наконец, совместное использование методов травления серии хромоникелевых сталей в состоянии отпускной хрупкости раствором пикриновой кислоты и Оже-электронной спектроскопии позволило показать [41] не только, что повышенной травимости границ зерен соответствует повышенная концентрация фосфора на этих границах, измеренная методом Оже-спектроскопии, но и что степень воздействия травителя коррелирует со степенью обогащения границ зерен установлена количественная зависимость между глубиной канавок травления и зер-пограничной концентрацией фосфора. Эти результаты позволяют использовать травление растворами пикриновой кислоты в качестве количественного метода изучения обогащения фосфором границ зерен в стали при р азвитии обратимой отпускной хрупкости [41]. [c.22]

Вместе с тем и этот критерий имеет лишь от1 осит льный, условный характер [1, 263]. Во-первых, получаемое смещение критической температуры хрупкости зависит не только от конечного (хрупкого), но и от начального (вязкого) состояния, т.е. от конкретных температуры и длительности высокого отпуска с быстрым охлаждением. Во-вторых, нет никаких доказательств того, что это вязкое состояние не сопровождается элементами хрупкого состояния. Напротив, есть данные, прямо свидетельствующие о том, что в сталях, особо восприимчивых к отпускной хрупкости, даже после высокого отпуска с быстрым охлаждением фиксируется определенная степень того же по происхождению охрупчивания, которое в полной мере проявляется при температурах максимального развития обратимой отпускной хрупкости. Например, некоторые стали и сплавы железа после вьюокого отпуска с быстрым охлаждейием дают значительную долю межзеренного хрупкого разрушения и сильную травимость границ зерен растворами пикриновой кислоты, т.е. обнаруживают признаки, характерные для состояния обратимой отпускной хрупкости (о причинах этих явлений см. в гл. II). [c.23]

Одним из наиболее часто используемых методов является травление растворами пикриновой кислоты, которые избирательно чувствительны к повьшенной концентрации фосфора на границах зерен стали и сплавов железа. Предложено два критерия травимости границ зерен, которые по сравнению с нередко используемыми качественными оценками позволяют количественно оценивать степень обогащения границ зерен фосфором. Один способ основан на определении степени почернения 1 раниц зерен при травлении, т.е. ширины растравливаемых границ [265], второй — на измерении глубины канавок травления [41]. [c.25]

В первом случае [265] сравниваемые образцы монтируют в одной кассете, препарируют как металлографический шлиф, в течение определенного времени травят насыщенным водным раствором пикриновой кислоты при комнатной температуре. Шлифы фотографируют на одну пленку с одинаковыми увеличением, освещением и экспозицией, после чего микрофотометром проводят фотометрирование пленки путем сканирования в нескольких направлениях. Фотометрируют как собственно изображение границ зерен, так и прилегающие слева и справа от границы участки. Растравленнай граница дает пик интенсивности. В качестве критерия травимости принимают частное от деления общей площади всех пиков интенсивности на общую длину всех линий сканирования исследуемого шлифа. Этот критерий учитывает как число границ зерен, отчетливо видимых на шлифе при данном режиме травления, так и степень растравливания (ширину) отдельной границы, т.е. оба показателя, качественно учитываемые при визуальной оценке травимости и зависящие от концентрации фосфора на границах зерен. [c.25]

Охрупчивание сплава Fe + 0,008 % Р характеризуется, помимо увеличения доли межзеренного разрушения, и другими признаками обратимой отпускной хрупкости повышением травимости границ зерен пикриновой кислотой, высокотемпературной обратимостью. Вместе с тем, как видно на рис. 5, изменения с температурой отжига амплитудной зависимости и высоты углеродного пика внутреннего трения, микротвердости приграничных зон и тела зерен и предела текучести в чистом железе и сплаве Fe + 0,008 % Р практически одинаковы. Это свидетельствует о том, что интеркристаллитная хрупкость сплава Fe— Р не связана ни с влиянием сЬосфора на растворимость и выделение остаточного [c.36]

Интересно что аналогичные результаты получены и при исследовании [3] сплавов Ре — Р (такой же степени чистоты, как и описанные выше сплавы), дополнительно легированных 2,5 % 81. Сравнивали два сплава - с концентрациями фосфора 0,002 и 0,06 %. Охрупчиваю-щую обработку при температурах 450 -600°С проводили после предварительной стабилизирующей обработки. Охрупчивание, развивающееся в сплаве с 0,06 % Р максимально при 550°С, сопровождается переходом к межзеренному разрушению, повьшением травимости границ зерен пикриновой кислотой, устраняется повторным нагревом до 650 С с быстрым охлаждением. Изменения зернограничного примесного пика Внутреннего трения свидетельствуют об обогащении фосфором границ зерен в охрупченном состоянии. В сплаве с 0,002 % Р склонность к хрупкому разрушению, характер излома, травимость границ зерен при всех температурах охрупчивающей обработки не меняются — отпускная хрупкость не развивается. [c.37]

При неизменном размере зерна, стабилизированном предварителЬ ным высокотемпературным отжигом, восприимчивость однофазных сплавов Ре — Р — С к межзеренному разрушению изменяется с температурой отжига Т по С-образной кривой. В качестве примера на рис. 41 показаны С-кривые охрупчивания для сплавов с разным содержанием фосфора и одинаковым содержанием углерода. Минимум показателей сопротивления межзеренному разрушению 3 ( Л и р(Г) после отжига при температуре "носа С-кривых Г =600 С становится более глубоким с ростом концентрации фосфора. В бесфосфористом железе (0,001 % Р) минимум этот вообще отсутствует, и излом полностью транскристаллитный ()3 = 1) (рис. 41). Травимость границ зерен в пикриновой кислоте — реактиве, специфически чувствительном к повышенной концентрации фосфора в железе [1], максимальна после отжига образцов при температуре Т = 600°С, обеспечивающей минимум прочности границ [31. [c.126]

Травление жтодом избирательного растворения фаз. Метол основан на различии физико-химических свойств отдельных фаз и пограничных участков зерен. В результате различной интенсивности растворения создается рельеф поверхности шлифа. Если освещать шлиф падающим светом, то из-за присутствия косых лучей образуются теневые картины, по которым можно судить о структуре сплава (см. рис. 10 и 12). Этот метод травления позволяет "установить не только структуру многофазных сплавов, но и структуру чистых металлов. Зерна чистых металлов при одинаковом химическом составе отличаются по кристаллографической ориентировке. Поэтому на приготовленной плоскости микрошлифа находятся зерна, срезанные по разным кристаллографическим плоскостям и имеющие по этим плоскостям неодинаковые свойства. Под действием химически активной среды (растворов кислот, солей, щелочей и т. д.) степень травимости отдельных зерен на поверхности микрошлифа оказывается различной. Световой поток, направленный через объектив на микрошлиф, отразится различно от разных зерен (рис. 32) на участках стыков зерен возникает значительное рассеяние и отраженные лучи не попадают в поле зрения, поэтому по границам зерен [c.53]

Прерывистый раопад бывает только локализованным и начинается чаще всего от границ зерен. При малом межпластиночном расстоянии в ячейках или сильной травимости превращенной области она выявляется под световым микроскопом в виде темных участков, обычно резко отличающихся от светлых зерен исходного пересыщенного раствора. На начальных стадиях прерывистого распада он выявляется в виде утолщенных границ зерен исходной фазы. [c.295]

Сосредоточение деформации металла иа границах зерен при прохождении через высокотемпературный участок термического сварочного цикла, особенно ту его часть, где уже прекратилась миграция границ и достройка зерен, должно привести к большой искаженности кристаллической решетки в приграничных зонах. Такой сдвиг должен сопровождаться существенным ростом плотности дислокаций и вакансий иа границах. Особенно велик он должен быть на границах, расположенных нормально к направлению растяжения. При особо высокой степени локального сосредоточения деформации на таких участках границ могут образоваться микронесплошности типа трещин. Следовательно, меж-зеренный сдвиг в высокотемпературной области должен значительно расширить зону разрыхления границ, увеличить ее свободную энергию и склонность к адсорбции атомов инородных элементов. Ширина зоны разрыхления определяет реальную ширину границ, наблюдаемую на шлифах после травления металла. Такие реальные границы значительно шире (до 10 — 10- см) границ, предполагаемых теоретически (до 10 см). Расчеты показывают, что высокотемпературная зернограничная деформация может пройти только в том случае, когда ширина границ незначительно больше теоретической. Экспериментальным и расчетным путем М. А. Криштал и Ю. И. Давыдов получили, что соответствующая ширина эффективной границы зерен при 700°С в железе со средним размером зерен около 50 мкм равна 10 см. Экспериментально было также установлено, что зона адсорбции углерода на границе зерен в а—Fe равна 0,2 мкм [10]. Столь значительное увеличение ширины реальных границ зерен происходит в результате стока и накопления точечных и линейных дефектов, образующих благодаря лесу дислокаций и пор типа объединенных поливакансий широкую зону нарушенной структуры. Плотность нарушений возрастает вследствие локализации сдвига по границам. Скопление дислокаций у границы видно на микроструктуре (рис. 69), выявленной при электронной микроскопии на просвет околошовной зоны сварного шва фольги из коррозионно-стойкой стали. Аналогичный результат отмечен и при травлении декорированных дислокаций на шлифах сварных соединений листов большей толщины. Ширина зоны травимости -самой дислокации всего лишь немного больше 10 см (около 30 атомных диаметров) [40]. Но, по-видимому, при плотном скоплении дислокаций на границах образуется фронт травимости, равный всей площади их скопления размером до 10 см. А. Хейденрейх [62] считал, что при циклическом нагружении дислокации могут концентрироваться у границ в слое толщиной около 0,2 мм. [c.111]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...