Аустенит, условия образования

При нагреве выше критической точки в результате возникновения центров кристаллизации (на границе феррита и цементита) и их роста из перлита образуется аустенит. Это образование обусловлено диффузией, поэтому состав аустенита существенно отличается от феррита и цементита. При равновесных условиях фазовые превращения в стали при нагреве протекают в соответствии с диаграммой состояния Fe—РедС (рис. 5.1). [c.89]

МКК в коррозионностойких сталях обычно наблюдается после термической обработки, приводящей к образованию на границах зерен каких-либо новых фаз, отличающихся по химическому составу от среднего состава стали. Чаще всего этими фазами являются карбиды, основной причиной образования которых является значительная зависимость растворимости углерода от температуры. Поскольку растворимость углерода в аустените и феррите различна, то и температурные условия образования карбидов, а следовательно и склонности к МКК, различны. То же относится к мартенситным сталям. В хромистых ферритных сталях растворимость углерода очень мала, поэтому в них интенсивное карбидообразование по границам зерен происходит непосредственно в процессе охлаждения с высоких температур. Такие условия создаются при сварке в зоне, прилегающей непосредственно к наплавленному металлу. Отжиг ферритных сталей при 600—800 °С приводит к исчезновению склонности к МКК. [c.51]

Превращения в стали при нагреве (условия образования аустенита). Цель нагрева стали при термической обработке — перевести ее структуру в аустенит. Струк- [c.120]

Превращения при нагреве (условия образования аустенита). Нагрев стали при термообработке в большинстве случаев имеет целью перевод ее в аустенит. Структура доэвтектоидной стали при нагреве до точки критической Ас1 состоит из зерен перлита и феррита (рис. 26). В точке Лс] начинается фазовая перекристаллизация перлита, который превращается в мелкозернистый аустенит. При нагреве доэвтектоидных сталей от температур Ас до Ас феррит растворяется в аустените. В заэвтектоидной стали при нагреве выше точки Лс перлит превращается в аустенит, а при дальнейшем нагреве вторичный цементит растворяется в аустените. Выше точки Лсз будет только аустенит. [c.74]

Превращения в стали при нагреве (условия образования аустенита). Нагрев стали при термической обработке в большинстве случаев имеет целью перевод ее структуры в аустенит. Структура доэвтектоидной стали при нагреве до точки Ас, [c.125]

Это положение позволяет указать условия образования карбидов в стали при наличии нескольких карбидообразующих элементов, последовательность растворения в аустените различных карбидов и другие моменты, важные для теории легирования, практики производства и применения легированных сталей. [c.251]

Характерными структурными составляющими матрицы легированных чугунов являются феррит, перлит, аустенит, карбиды. Условие образования аустенита в никелевом чугуне (содержащем 2,3—3,6% С и до 2% 51) Ni-f2,5 Мп + Си>18 [1]. [c.326]

С ростом числа проходов при прокатке заметно возрастают прочностные характеристики стали и увеличивается ее пластичность. Такое влияние дробной деформации на эффект упрочнения стали при ВТМО обусловлено, в первую очередь, более равномерным деформированием заготовки в этих условиях это приводит к равномерному образованию тонкой блочной структуры в аустените и к более упорядоченному распределению дислокаций в упрочненной стали [101]. Кроме того, обработка стали с применением дробной деформации технологически более удобна и дает меньший разброс механических свойств, чем обычный режим ВТМО [101]. [c.73]

Прокатка полос и прутков заканчивается в области температур порядка 900° С следовательно, при последних пропусках через валки они проходят в условиях малой скорости развития процессов рекристаллизации стали. Это способствует образованию устойчивой дислокационной структуры в аустените, равномерно распределенной в металле, благодаря осуществлению дробной деформации за несколько проходов через валки. [c.49]

Легирование стали N тормозит рост зерна при высоких температурах, однако без существенного увеличения ударной вязкости. N принято вводить в сталь в количестве 1/75-1/100 от содержания Сг, так как в этом случае зерно измельчается в литом состоянии за счет модифицирующего действия нитридов хрома. Ограничение роста зерна при высоких температурах в деформированной стали связано с образованием аустенита по границам зерен феррита. Для этого в сталь вводят 1-2 % Ni. N в системе Fe- r, подобно С, смещает границу у - фазы в сторону более высокого содержания Сг. Как N, так и С имеют малые атомные радиусы и образуют твердые растворы внедрения. Их растворимость в феррите ниже, чем в аустените, вследствие чего в высокохромистых сталях присутствуют, как правило, карбиды и нитриды Сг. Легирование стали Х28, содержащей N, 1,5 % Ni повышает ее прочность и особенно ударную вязкость, значения которой тем больше, чем значительнее суммарное содержание N и Ni. Однако высокая ударная вязкость сохраняется только при условии проведения предварительной закалки стали с относительно невысоких температур. В случае высокотемпературных закалки и отпуска (при 700 - 800 °С) ударная вязкость резко снижается. [c.19]

На диафамме состояния различают две области стали и чугуны. Условия принятого разграничения — возможность образования ледебурита (предельная растворимость углерода в аустените) [c.150]

Процесс состоит из зарождения центров кристаллизации (зародышей) аустенита и постепенного роста кристаллов аустенита вокруг этих центров. Центры кристаллизации (зародыши) аустенита прежде всего образуются на поверхности раздела феррита и пластинок или зернышек цементита. Поэтому первые участки аустенита (темные точки на фиг. 109, а) появляются на границах зернышек цементита в феррите, в дальнейшем участки аустенита увеличиваются (фиг. 109, б и в). Это объясняется тем, что в пограничных областях между частицами цементита и ферритной основы сосредоточивается большое количество дислокаций, вакансий, промежуточных атомов, атомов примесей и других несовершенств строения решетки, а также имеется избыток свободной поверхностной энергии. Все это наряду с близостью цементита создает здесь благоприятные условия для диффузии углерода и образования аустенита. Образующийся при этом аустенит имеет около 0,8% углерода. [c.180]

Для стали 30 при 800°С в этой работе бьш зафиксирован аустенит с периодом 03647 нм, что соответствует содержанию углерода около 0,5 %. Авторы, считая, >гго эта концентрация близка к определяемой по диаграмме Fe- для данной температуры, пришли к выводу о реализации в любых условиях нагрева диффузионного механизма, приводящего к образованию стабильного аустенита, и о применимости для описания фазового превращения равновесной диаграммы даже при нагреве со скоростью 500 - 600°С/с [ 3]. [c.11]

В а-фазе незначительна, растворение карбидов может иметь место только при условии отвода атомов углерода в аустенитный участок. Это приводит к образованию в аустените обогащенной углеродом каемки на границе раздела с а-фазой (рис. 30, III). Естественно, что в первую очередь растворяются карбиды, примыкающие к участкам 7-фазы. После растворения этих частиц начинают растворяться более удаленные карбиды. При этом перенос атомов углерода от растворяющихся карбидных частиц к участкам 7-фазы осуществляется через образующиеся фер-ритные поля. На возможность протекания а -> 7-превращения таким путем указывалось в работах [ 23, 86]. [c.63]

Аустенитные стали имеют низкую теплопроводность и высокий температурный коэффициент линейного расширения, что обусловливает перегрев металла в зоне сварки и возникновение значительных деформаций изделия. Основные трудности сварки рассматриваемых сталей и сплавов обусловлены высокой степенью легирования и разнообразием условий эксплуатации сварных конструкций. Основная особенность сварки таких сталей — склонность к образованию в шве и околошовной зоне горячих трещин в виде как мельчайших микротрещин, так и трещин значительных размеров. Образование горячих трещин связано с формированием при сварке крупнозернистой макроструктуры. Применение методов, способствующих измельчению кристаллов, повышает стойкость шва против образования горячих трещин. Эффективным средством является создание аустенитно-ферритной структуры металла щва. Получение аустенит-но-ферритных швов достигается путем дополнительного легирования металла шва хромом, кремнием, алюминием, молибденом и др. В сварных швах изделий, работающих как коррозионно-стой-кие при температуре до 400 °С, допускается содержание феррита до 25 %. В изделиях из жаропрочных и жаростойких сталей, работающих при более высоких температурах, содержание феррита ограничивают 4—5 %. Значительные скорости охлаждения при сварке и диффузионные процессы, происходящие при повышенных температурах в процессе эксплуатации, приводят к сильному охрупчиванию металла сварных соединений жаропрочных сталей и к потере прочности при высоких темпера- [c.334]

Бейнитное превращение начинается с диффузионного перераспределения углерода в аустените. При этом в обедненных углеродом зернах аустенита инициируется мартенситное бездиффузионное превращение, так как для этих зон повышается температура начала мар-тенситного превращения (М ). В объемах аустенита, обогащенного углеродом, вьщеляются частицы карбидов (цементита), соседствующие с зонами зерен, в которых происходит мартенситное превращение. Мартенситные кристаллы перенасыщены углеродом, что в сочетании с высокой температурой и благоприятными условиями для протекания диффузионных процессов создает условия для распада мартенсита и образования карбидов. [c.45]

Превращения в стали при нагреве (условия образования аустенита). Цель нагрева стали при термической обработке — получение структуры аустенита. Структура доэвтектоидной стали при нагреве до точки Лс, состоит из зерен феррита и перлита (рис. 44). В точке начинается фазовая перекристаллизация перлита, который превращается в мелкозернистый аустенит. При нагреве сплава от температур Л , до Ас феррит растворяется в аустените. Взаэвтектоидной стали при нагреве выше точки Ас, перлит превращается в аустенит, а при дальнейшем нагреве цементит растворяется в аустените. Выше точки Ас будет только аустенит. Образование аустенита обеспечивает перестройку а-железа в - --железо с растворением в нем углерода. [c.101]

Образование аустенита в сталях с перлитной структурой всегда происходит диффузионным путем. Зародыши возникают на границах раздела ферритной и карбидной фаз за счет флуктуаций состава по углероду, достигающих эвтектоидных концентраций, и растут вследствие диффузии атомов углерода из начинающих растворяться участков цементита [140—142]. Скорость превращения огромна благодаря очень большой общей межфазной поверхности (2000—10 ООО мм мм [35]). Поэтому первые устойчивые зародыши аустенита в большом числе образуются уже при весьма небольших степенях перенагрева выше Ас,. Таким образом, для превращения перлита в аустенит характерно образование одной фазы одновременно из двух. Скорость роста аустенитных зерен (из перлита) в первом приближении прямо пропорциональна скорости диффузии углерода в аустените. При температуре около 910° становится также возможным и непосредственное превращение феррита в аустенит. Однако, учитывая результаты работ И. Н. Кидина [137], можно полагать, что в предварительно закаленных сталях границы блоков в феррите могут в условиях быстрого нагрева являться местами зарождения аустенита при более низких температурах (830 — 840°) благодаря повышенной растворимости углерода на этих границах (до 0,25% С). [c.81]

Перлитное превращение характерно при сварке среднеуглеродистых сталей и как дополнительное при сварке низкоуглеродистых. Оно происходит при сравнительно невысоких скоростях охлаждения при условии we,/s < гг ф.п . При С <0,8% пре-вращ,ение носит квазиэвтектоидный характер. Перлитное превращение имеет диффузионный механизм и начинается с образования зародышей в виде перлитных колоний на границах аустенит-ного зерна. Вначале вследствие флуктуации концентрации углерода образуется тонкая цементитная (или ферритная) пластина. При ее утолщении окружающий аустенит обедняется (или обогащается) углеродом и создаются условия для возникновения примыкающих к ней пластин феррита (или цементита). Попеременное многократное возникновение пластин цементита и феррита приводит к образованию перлитной колонии, которая начинает расти не только в боковом, но и торцовом направлении. Кооперативный рост двухфазной колонии в торцовом направлении контролируется диффузионным перераспределением углерода в объеме аустенита перпендикулярно фронту превращения и вдоль фронта между составляющими перлитной колонии. [c.522]

Появление аустеннта в ферритной основе можно рассматривать как образование более жесткого включения, являющегося эффективным барьером на пути движения дислокаций. Образование скоплений дислокаций у таких барьеров приводит к значительной концентрации напряжений и при определенных условиях может служить источником разрушения. Феррит в аустените ослабляет основу и также может вызывать значительную концентрацию напряжений и как следствие — преждевременное разрушение сплава. [c.498]

Деформированный металл имеет большую плотность, и поэтому в нем развиваются при определенных условиях флокены, причем. флокены развиваются при температурах ниже 100—ISO "С не сра.чу, а по истечении определепиого времени в зависимости от химического, состава стали и образующейся структуры при превращении аустени-та, т. е. существует так называемый инкубационный период для их образования. Дальнейшее их развитие, т. е. увеличение размеров флокенов, происходит во времени. ч [c.12]

При дальнейшем увеличений содержания хрома в сплаве (25—30%) легированность металлической основы хромом и углеродом повышается, что делает аустенит устойчивым при комнатной температуре. Таким образом, металлическая основа литых сплавов, содержащих 25- 30% Сг, в условиях ускоренного охлаждения в песчаных формах представляет собой у-фазу (метастабиль-ный аустенит). щеё увеличение содержания хрома в сплаве одновременно повышает легированность карбидной фазы. В связи с этим при содержании в чугунах более 2,3% Сг создаются условия для образования карбида (Gr, Fe)28Ge- Кубический карбид хрома Содержит меньшее количество углерода, чем тригональный карбид, и имеет более низкую микротвердость. Освободившаяся доля углерода в результате структурного изменения в карбидной фазе идет на образование новых карбидов. Поэтому доля карбидной составляющей в эвтектике спл ава, содержащего более 23% Gr, начинает увеличиваться С появлением кубического карбида (Gr, Fe)MGe, что вызывает охрупчивание эвтектики, т. е. ведет К.снижению прочности и пластичности сплава. Несмотря на общее увадичение доли карбидной фазы в чугунах с 25—30% Gr и рост количества карбидов в эвтектике сплава, относительная износо стойкость" его не повышается по сравнению с чугунами третьей группы. Это можно объяснить, очевидно, более низкой твердостью кубического карбида хрома и более высокой хрупкостью карбидной фазы, также обязанной появлению карбида (Gr, Fe)2aGe. [c.33]

Соотношение этих двух составляющих к шлифуемости быстрорежущей стали зависит от температуры нагрева шлифуемой поверхности, определяемой режимами шлифования (применяемым абразивом, скорости резания, глубиной шлифования и т. д.). Так, влияние на шлифуемость вторично закаленного слоя проявляется при черновом шлифовании, при котором шлифуемая поверхность нагревается до высокой температуры, обеспечивающей достаточную концентряцию легирующих э емейтов в аустените для закалки. При черновом шлифовании могут возникать температурные условия, при которых влияние вторично закаленного слоя будет преобладать над обрабатываемостью. При чистовом шлифовании, при котором образование вторично закаленного слоя исключается, шлифуемость стали оценивается по обрабатываемости, определяющейся износом инструмента при срезании всех структурных составляющих стали. [c.95]

Металл сварных стыков и околошовной зоны находится в сложном напряженном состоянии. Внутренние напряжения могут быть и сжимающими, и растягивающими. Закономерности в распределении напряжений по кольцу, радиусу или по оси трубопровода установить не удается. Эти напряжения зависят от условий, сложившихся при сварке и при остывании металла каждого отдельного стыка. Остаточные напряжения могут привести к образованию трещин сразу же после сварки или в процессе эксплуатации. Кратковременный нагрев аустенитных сварных стыков до 1 050° С уменьшает остаточные напряжения в сварном стыке, приводит к выравниванию химического состава и обеспечивает переход б-феррита в аустенит (аустенизация). Однако внутренние напряжения могут привести и к образованию трещин в процессе аустенизации, так как для фиксации аустенитной структуры необходимо ускоренное о.хлаждение. В практике аустенизации стыков паропроводов охлан<дение проводят на воздухе со снятым муфелем или индуктором. [c.197]

Показано, что применяющаяся для деталей агломерационных машин высокомарганцовистая закаленная на аустенит сталь Г13Л в условиях эксплуатации испытывает глубокие фазовые и структурные изменения, что приводит к образованию трещин и снижению износостойкости. Применение вместо стали Г13Л графитизированной стали позволило снизить на 43% расход стали на изготовление плит агломашин. [c.152]

Установлена зависимость остаточных сжимающих напряжений стали 40Х от сил деформирования при ВТМПО. Максимальные напряжения 500 МПа соответствуют оптимальной силе 550 Н, этим же условиям обработки соответствует максимальная контактная прочность. Следовательно, сжимающие остаточные напряжения в поверхностном слое оказывают благоприятное влияние на различные виды разрушающих нагрузок. Увеличивается остаточный аустенит при обработке стали У12 с деформацией 25. ..30%, что объясняется торможением роста мартенситных игл. Однако фрагментированный остаточный аустенит после ВТМПО существенно отличается по своим свойствам от аустенита, образованного обычной закалкой [11]. [c.46]

Последующий рост ферритных пластинок ведет к обогащению окружающего аустенита углеродом, что затрудняет. дальнейшее развитие ус/-превращения. В обогащенном таким образом углеродом аустените зарождаются новые и [ астут ранее возиикш 1е пластинки цементита. Вследствие этих процессов образования и роста частиц карбидов вновь создаются условия для возникпове- [c.167]

Износостойкость деталей обычно в первую очередь обеспечивается повышенной твердостью поверхности. Однако высокомарганцевая аустенитная сталь 110Г13Л (1,25% С, 13% Мп, 1% Сг, 1% N1) при низкой начальной твердости (180—220 НВ) успешно работает на износ в условиях абразивного трения, сопровождаемого воздействием высокого давления и больших динамических (ударных) нагрузок (такие условия работы характерны для траков гусеничных машин, щек дробилок и др.). Это объясняется повышенной способностью стали упрочняться в процессе холодной пластической деформации. Так, при пластической деформации, равной 70%, твердость стали возрастает с 210 НВ до 530 НВ. Высокая износостойкость стали достигается не только деформационным упрочнением аустенита, но и образованием мартенсита с гексагональной (е) или ромбоэдрической (е ) решеткой. При содержании фосфора более 0,025% сталь становится хладноломкой. Структура литой стали представляет собой аустенит с выделившимися по границам зерен избыточными карбидами марганца (МпзС), снижающими прочность и вязкость материала. Для получения однофазной аустенитной структуры отливки закаливают в воде с температуры 1050—1100 °С. В таком состоянии сталь имеет высокую пластичность 5 = 34—53%, / = 34—43%, низкую твердость 180—220 НВ и невысокую прочность ст, = 830—654 МПа. [c.167]

Большой запас аустенитности металла шва позволяет предотвратить образование малопластичных участков с мартенситной или карбидной структурой в корневых швах и слоях, примыкающих к перлитной стали в условиях неизбежного колебания долей их участия. Однако для этого варианта технологии будет характерна высокая склонность к возникновению горячих трещин в однофазном аустенитном металле шва, образующихся по границам зерен, сформированных в результате миграции (см. рис. 10.6, б). Для их предотвращения в швах со стабильно аустенит-ной структурой наплавленный металл легируют элементами, снижающими диффузионные процессы при высоких температурах, применяют электроды типа Х15Н25АМ6, содержащие 6 % Мо и 0,2. .. 0,3 % N. Они препятствуют развитию высокотемпературной ползучести и межзеренного проскальзывания в твердом металле при сварке, повышая при этом пластичность в температурном интервале хрупкости и тем самым предотвращают образование горячих трещин. Более сложный вариант технологии необходим при сварке жестких узлов из аустенитной и среднеуглеродистой стали мартенситного класса, когда в корневых слоях из-за увеличения до 0,5 доли участия основного металла возможно образование горячих трещин, а в верхних слоях - холодных трещин типа "отрыв" и "откол". В этом случае корневые слои выполняют электродами, содержащими до 60 % Ni и 15 % Мо. [c.397]

Такое количество углерода при нагреве выше 1000 С растворяется в аустените и, сохраняясь в нем после закалки, пересыщает его. Псюледующие нагревы, например, при сварке или при работе в условиях повышенных температур, ведут к выделению углерода из твфдого раствора и образованию хромистых карбидов. Располагаясь по границам зерен аустенита (фиг. 234, а), карбиды обедняют его в этих местах хромом. Выделение карбидов происходит при 500— 700° С. У аустенитной нержавеющей стали карбиды вызывают склонность к межкристаллитной коррозии (фиг. 234, б), [c.389]

Известно также значительное количество работ, в которых были предприняты попытки прямого определения состава 7-фазы в момент ее формирования. Большинство измерений проведено в условиях скоростного нагрева, когда, как справедливо считали авторы, затруднены диффузионные процессы, что давало надежду зафиксировать раздельно эффект перестройки решетки и последующее растворение карбидной фазы и насыщение аустенита углеродом, если процесс образования аустенита действительно происходит в две стадии. Однако трактовка результатов этих работ затруднена значительным смещением в область более высоких температур регистрируемого начала а -> 7-превращения при скоростном нагреве. Так, в работе [ 13] о составе 7-фазы судили по температуре мартенситного превращения, которая, как известно, зависит от содержания в аустените углерода. Бьшо показано, что после скоростного нагрева до 850 - 870°С в сталях У8, У12, ШХ15 фиксируются две мартен-ситные точки одна в районе 500 — 600°С, что соответствует малоуглеродистому аустениту (0,1 - 0,2 % С), вторая около 300°С, что соответствует 7-фазе с содержанием углерода 0,6 — 0,7 %. Однако, поскольку температура образования малоуглеродистого аустенита в этой работе не зафиксирована, его можно рассматривать либо как метастабильное состояние, либо, как это делают авторы, объяснять его происхождение смещением температуры его образования до 850 - 870 С, при которой концентрация 0,1 — 0,2 % С соответствует линии GS равновесной диаграммы. [c.10]

Следует отметить, что сопоставление состава аустенита, экспериментально определяемого при данной температуре, с концентрахщей, соответствующей линии GS равновесной диаграммы, в условиях скоростного нагрева нельзя считать правомерным. Дело в том, что диаграмма состояния характеризует состав сосуществующих при данной температуре фаз для их равновесного количества. При 780°С аустенит в стали 30 будет содержать 0,4 % С, если его количество, в соответствии с диаграммой, достигнет примерно 70 %. В условиях же скоростного нагрева при 780°С появляются, по словам авторов, первые признаки аустенита [3], что связано со смещением в область более высоких температур инструментального начала а -> 7-превращения. По данным В.Н. Гриднева, это должно отвечать примерно 10 % 7-фазы. Таким образом, в данном случае равновесная диаграмма состояния количественно не описывает процесс образования аустенита. При скоростном нагреве одновременно с A i повышается и температура окончания а -> 7-превращения, т.е. смещается вверх и линия GS. Это хорошо видно из рис. 2 при скоростном нагреве а-фаза исчезает при температуре выше 900°С, тогда как равновесное значение Асз для стали 30 800°С. Естественно, что сравнивать состав аустенита, возникшего в таких неравновесных условиях, когдаеговсего 10вместо 70 %, с концентрацией, соответствующей равновесному положению линии GS, нельзя. [c.12]

Представляется вполне логичным объяснить с этих позиций существование неравновесного по составу аустенита, зафиксированного авторами работ [3, 14] при скоростном нагреве. Естественно, что при относительно медленном нагреве (например, при посадке образцов в нагретую печь) разделить стадию образования малоуглеродистого аустенита и его насыщения углеродом сложнее. Если а -> -у-превращение осуществляется в неискаженной структуре, скорость достижения равновесия, т.е. время жизни метастабильного аустенита, лимитируется диффузией углерода, которая при температ)грах превращения идет достаточно быстро. Тем не менее, если создать условия, затрудняющие быстрое насыщение углеродом образовавишхся аустенитных участков, можно ожидать, что и при сравнительно медленном нагреве равновесных структур метастабиль-ный по составу аустенит может быть зафиксирован. Поскольку в низкоуглеродистой стали для образования аустенитных областей равновесной концентрации вблизи A i требуются очень значительные отклонения содержания углерода от среднего, в таких сталях зафиксировать мета-стабильный аустенит должно быть легче, чем в эвтектоидных, особенно если превращение развивается в крупнозернистой структуре. В этом случае зародьпи аустенита, сформировавшийся на границах ферритных зерен, удален от источника углерода (перлитного зерна) на большое расстояние, и для его насыщения требуется более длительное время. Действительно, 7-фаза с меньшей, чем следует из диаграммы состояния, концентрацией углерода была зарегистрирована при печном нагреве отожженной крупнозернистой стали 20 (см. рис. 32). [c.15]

Рассмотрим в свете сказанного вопрос о местах зарождения аустенит-ных участков. Как уже было отмечено, наблюдения многих авторов свидетельствуют о гетерогенном зарождении у-фазы. Однако возникновение аустенита вовсе не обязательно должно быть свя а1 по именно с поверхностью раздела феррита и карбидов, поскольку пред варительное значительное обогащение а-фазы углеродом не является необходимым условием для протекания а 7-превращения. Очень существенную роль в этом процессе играет само повышение свободной энергии на границах, в том числе на границах феррита, что облегчает формирование зародыша новой фазы в этих местах [17]. Именно поэтому, как указывали авторы цитированных выше работ [5 — 7], как правило, зародыш аустенита возникает не просто на поверхности раздела феррит-карбид, а в тех местах, где карбидные частицы располагаются по границам зерен. Эти места являются предпочтительными для образования у-фазы как в связи с присуствием самой поверхности, обеспечивающей возможность гетерогенного образования зародыша, так и в связи с концентрационными изменениями, которые, безусловно, облегчают образование зародышей 7-фазы в этих местах. Подробнее вопрос о местах формирования 7-фазы в pasHbix условиях будет обсужден в гл. III. [c.18]

Образование в межкритическом интервале в неравновесных объектах очень большого количества аустенита, более чем в два раза превышающего определяемое из диаграммы, и последующий распад избыточного количества 7-фазы дают основание рассматривать этот аустенит как метастабильное состояние и с точки зрения его состава. Простейшие оценки показывают, что, например, для порошковых объектов, в которых количество аустенита при 750 С достигает 60 % вместо равновесных 22 - 25 %, концентрация углерода в 7-фазе при условии полного растворения карбидов должна быть примерно в 2,5 раза меньшей, чем следует из диаграммы состояния, т.е. 0,2 вместо 0,55 %. Металлографические же исследования свидетельствуют, что при таком большом количестве аустенита в структуре нередко еще наблюдаются и нерастворив-шиеся карбиды. Это позволяет считать, что содержание углерода в 7-фазе еще ниже, т.е. что в результате а 7-превращения в неравновесных объектах образуется малоуглеродистый аустенит в соответствии с термодинамическими соображениями, изложенными в гл. I (см. рис. 3, б). [c.52]

Выполненные данным методом исследования показали, что морфология образования аустенита при нагреве предварительно закаленной стали сильно зависит от скорости нагрева. При медленном нагреве (v = 1 -2°С/мин) аустенит образуется равномерно по всему образцу (светлые участки на рис. 27). При таких условиях нагрева к моменту начала а -> 7-превращения структура представляет собой сорбит отпуска с равномерно распределенной карбидной фазой (рис. 28, а). В этом случае участки 7ч )азы возникают преимущественно на поверхности раздела феррит-ной (Ф) и карбидной (К) фаз (рис. 28, б). Аустенит образуется не в виде равномерной каймы вокруг карбидных частиц, а лишь в отдельных местах поверхности раздела. При удлинении вьщержки карбидные частицы растворяются, и в структуре регистрируются только а- и 7-фазы (рис. 28, в, г). Образование и рост аустенита происходят ориентированно, о чем свидетельствует определенная направленность кристаллов 7-фазы. Ориентированное расположение участков аустенита сохраняется во всем межкритическом интервале темпера- тур. Высокотемпературные рентеновс-кие съемки показали, что при таких условиях нагрева концентрация углерода в 7-фазе соответствует определяемой из диаграммы равновесия, что согласуется с данными других исследований, выполненных при аналогичных скоростях нагрева. [c.61]

При ускоренном нагреве (100°С/мин) процесс снятия искажений в значительной степени подавлен. В связи с этим в сталях с неравновесной структурой (закалка, деформация) аустенит образуется в локальных, наиболее искаженных областях, где свободная энергия матриць повьпиена (см. рис. S, 29). При медленном же нагреве дефекты, связанные с предысторией образцов, успевают в значительной степени сняться до начала превращения. В этих условиях возрастает роль поверхности раздела фаз, создающей благоприятные условия для образования заро- [c.119]

При кристаллизации сплавов типа 18-8, содержащих более 0,5% С (см. рис. 3, а , происходит нечто подобное описанному применительно к сплавам типа 18-8 с 0,1 % С. И здесь имеет место реакция, напоминающая перитектическую. По достижении точки, лежащей на линии Е—С, в результате реакции кристаллов у с жидкостью образуются кристаллы карбидной фазы эвтектического (ледебуритного) типа. В процессе кристаллизации,сплавов, содержащих более 0,7% С, в материнской жидкости сначала образуются первичные карбиды, а затем идет совместное образование у и карбидов. В реальных условиях сварки имеет место неравновесная кристаллизация, и точки Е и С сдвигаются влево, в сторону более низких концентраций углерода. В сварных швах на сталях типа 18-8 карбидная эвтектика появляется не при 0,5% С, а уже при 0,20—0,25%. Вследствие быстрой кристаллизации сварочной ванны и наличия квазиперитектических реакций, в сварном шве фиксируется двухфазная структура у к. Аналогичное явление наблюдается, если вместо карбидной эвтектики совместно с аустени-том кристаллизуется другая эвтектическая фаза, например си-лицидная, инобидная или боридная. [c.110]

При сварке аустенитных сталей действие углерода проявляется по-разному, в зависимости от изменения его концентрации, а также композиции шва и содержания в нем легирующих примесей. При повышении содержания углерода в швах типа 18-8 от 0,06—0,08% до 0,12—0,14%, наблюдаемом, например, при сварке в Og, склонность к трещинообразованию может возрасти, причем склонность к трещинам заметно усиливается, если в шве содержится титан, ниобий и другие энергичные карбидообразователи. В этом случае вредное действие углерода связано с появлением по границам кристаллов аустенита легкоплавких карбидных звтектик ледебурит-ного типа. Иными словами, углерод в данных условиях действует так же, как при сварке углеродистых и низколегированных сталей. В связи с этим необходимо указать на недопустимость использования электродной проволоки со следами графитовой смазки на поверхности. Дальнейшее повышение содержания углерода, например до 0,18—0,20%. приводит к резкому усилению трещино-образования. В этом случае вредное влияние углерода усиливается вследствие аустенитизации структуры шва. В известном диапазоне концентраций углерод по своему действию уподобляется никелю — он способствует утолщению межкристаллитных прослоек (аустени-тизация) и снижению температуры их затвердевания. По мере дальнейшего увеличения содержания углерода в шве, по достижении определенной критической концентрации, влияние этого элемента на трещинообразова ние внезапно изменяется. Углерод из возбудителя горячих трещин превращается в средство их устранения [15, 25]. Изменение поведения углерода связано с измельчением структуры и увеличением количества эвтектической жидкости, которая, заполняя промежутки между кристаллами, залечивает горячие трещины. [c.198]

Химическии состав и механические свойства метастабильных хромо марганцевых аустенитных сталей приведены в табл 30 Образование мартенсита в процессе механических испытании метастабильных хромо марганцевых аустенитных сталей обеспечивает им более высокие зна чения Ов и значительное снижение пластических характеристик по орав нению с более стабильным аустенитом стали 12Х18Н10Т Повышенная способность к упрочнению хромомарганцевых метастабильных аустенит ных сталей обусловливает значительно более высокую кавитационную стойкость этих сталей по сравнению со сталью 08X18Н8 стабильион в данных условиях воздействия (рис 148) [c.249]

В понимании природы упрочнения, достигаемого в результате термомеханической обработки, определяющим является факт наследственной передачи развитой дислокационной структуры горячедеформирован-ного аустенита образующемуся при дальнейшем охлаждении мартенситу или бейниту. При этом необходимо учитывать особый характер возникающей в горячедеформированном аустените развитой сетки дислокационных субграниц динамической полигонизации, которые представляют собой особый вид полупроницаемых барьеров. Исследования, выполненные в нашей стране, прямо показали, что такие полупроницаемые барьеры сдерживают движущиеся дислокации, т. е. повышают прочность до определенного разумного ее значения при возникновении у этих барьеров опасных с точки зрения создания пиковых напряжений скоплений дислокаций происходят прорыв полупроницаемых субграниц и релаксация напряжений путем передачи деформации в смежные объемы, что уменьшает вероятность образования трещин разрушения. Таким образом, становится очевидной научная основа термомеханического упрочнения при регулировании температуры, скорости и степени горячей деформации в результате динамической полигонизации создаются условия для образования развитой сетки полупроницаемых субграниц. Это и определяет уникальное сочетание свойств, наблюдаемое только после термомеханической обработки, когда наряду с повышением прочности наблюдается и повышение сопротивления разрушению. [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...