Температура полиморфных превращений железа

По влиянию на температуру полиморфных превращений железа легирующие элементы делятся на две группы [c.87]

Температура полиморфного превращения железа на диаграмме обозначена G (91Г С), или критическая точка [c.102]

Приведите температуры полиморфного превращения железа. [c.97]

В вакууме 10 мм рт. ст. в сечении проволоки не создавались значительные температурные градиенты. Этот вывод в совокупности с тем, что изменение остаточного давления в камере в пределах 0,1—10 мм рт. ст. мало сказывается на распределении температуры, позволяет заключить, что формоизменение при термоциклировании в слаборазреженной атмосфере не связано с релаксацией термических напряжений. Причиной формоизменения может явиться обезуглероживание в момент испытания однако само по себе оно не могло привести к таким большим размерным изменениям, ибо полное удаление углерода из стали 45, например, вызывает укорочение образца менее чем на 0,3 % (рис. 52). С перераспределением углерода не связано и формоизменение образцов во время термоциклирования в вакууме 10" мм рт. ст. после предварительного частичного обезуглероживания [32]. Учитывая зависимость температуры полиморфного превращения железа от содержания углерода в стали, следует заключить, что при наличии градиента концентрации углерода в сечении образца полиморфные превращения происходят неодновременно, как и в случае неравномерного нагрева, что может привести к необратимому изменению размеров проволоки. В проволоке из кипящей стали наличие химической неоднородности связано с предысторией, и термоциклирование ее в вакууме 10" мм рт. ст. вызывает не только укорочение [c.174]

По поводу низкой температуры образования аустенита по сравнению с температурой полиморфного превращения железа нужно отметить следующее. Как видно из диаграммы (см. рис. 1), температура начала а -> 7-перехода для феррита меняется в зависимости от содержания в нем угл ода. Для чистого (безуглеродистого) железа она соответствует 911°С, однако при добавлении углерода резко снижается. В связи с этим для сталей, в которых количество углерода меньше определяемого точкой Р, а 7-превращение в однофазном ферритном состоянии должно начинаться ниже 911°С (в соответствии с линией GF), хотя карбиды в данном случае в образовании аустенита не участвуют. Таким образом, для объяснения эффекта снижения температуры превращения феррита не требуется привлекать представлений об изменении температуры фазового перехода на границах разноименных фаз. Это обстоятельство ускользает от внимания исследователей, в то время как с его учетом появление аустенита в ферритной матрице при температурах ниже 911°С становится вполне объяснимым. [c.8]

Точка А определяет температуру плавления чистого железа, D — температуру плавления цементита. Точки N и G соответствуют температурам полиморфных превращений железа. Точки Н и Р характеризуют предельную концентрацию углерода соответственно в высокотемпературном и низкотемпературном феррите. Точка Е определяет наибольшую концентрацию углерода в аустените. Значения остальных точек будут ясны после проведенного анализа диаграммы. [c.102]

Почти все легирующие элементы изменяют температуры полиморфных превращений железа, температуру эвтектоидной и эвтектической реакций и влияют на растворимость углерода в аустените. Некоторые легирующие элементы способны, как и железо, взаимодействовать с углеродом и азотом, а также между собой или с железом, образуя промежуточные фазы — интерметаллиды. [c.110]

Легирующие элементы оказывают различное влияние на температуру полиморфного превращения железа Так, например, марганец, никель, медь и др. повышают критическую точку Л4 и снижают точку Лз, расширяя тем самым 7-область диаграмм равновесия железо—легирующий элемент. Кремний, молибден, вольфрам, ванадий и др. снижают точку Л4 и повышают Лз, что приводит к сужению 7-области и расширению а-обла-сти. Хром также понижает критическую точку Л4, а на точку Лз он действует своеобразно — вначале (до 8% Сг) точку Лз он снижает, а затем повышает. [c.141]

По влиянию на температуру полиморфных превращений железа, т. е. на положение критических точек Лз и Л4, легирующие элементы можно разделить на две группы. К первой группе относятся элементы, увеличивающие устойчивость аустенита, т. е. повышающие точку Л4 и понижающие точку Л3 (рис. 128, о) к этой группе относятся никель, марганец, углерод, азот, медь и некоторые другие. Вторая группа, в которую входит большинство других легирующих [c.213]

По влиянию на температуру полиморфных превращений железа, т.е. на положение критических точек Лз и Л4, легирующие элементы можно разделить на две группы. К первой группе относятся элементы, увеличивающие устойчивость аустенита, т. е. повышающие точку Л4 и понижающие точку Л3 (рис. 98,а) к этой группе относятся никель, марганец, углерод, азот, медь и некоторые другие. Вторая группа, в которую входит большинство других легирующих элементов — хром, ванадий, молибден, вольфрам, кремний, титан и др. — это элементы, увеличивающие устойчивость феррита, т.е. понижающие точку Л4 и повышающие точку Лз (рис. 98,6). Исключение составляет хром, который понижает точки Лз и Л4. [c.217]

Запас свободной энергии зависит от температуры. Поэтому в одном интервале температур более устойчивой является модификация а, а в другом — модификация р и т. д. Температура, при которой осуществляется переход из одной модификации в другую, носит название температуры полиморфного (аллотропического) превращения. Так, железо имеет две температуры полиморфного превращения 911 и 1392°С. [c.56]

В составы титановых сплавов, кроме алюминия, дополнительно вводят молибден, ванадий, цирконий, хром, кремний, олово, ниобий и железо. Эти легирующие элементы, а также попадающие примеси изменяют температуру полиморфного превращения титана. [c.298]

Для повышения температуры полиморфного превращения а-ти-тана вводят алюминий, кислород, азот и углерод для понижения температуры полиморфного превращения уЗ-титана добавляют цирконий, ниобий, ванадий, молибден, марганец, железо, хром, кобальт и др. [c.298]

Железо является основным компонентом сталей, чугунов и обладает полиморфизмом. На рис. 3 приведена кривая охлаждения железа с температурами полиморфных превращений. [c.8]

Таким образом, нагрев титановых полуфабрикатов выше температуры полиморфного превращения независимо от условий нагрева — охлаждения (скорость, температура и т. п.) всегда приводит к укрупнению структуры. В этом состоит одно из существенных отличий титана от железа и сталей, в которых за счет фазовой перекристаллизации возможно существенное улучшение структуры. [c.12]

В процессе химико-термической обработки, которая проводится при достаточно высокой температуре, активные атомы насыщающей среды адсорбируются на поверхности насыщения и затем диффундируют от поверхности в глубь отрабатываемого металла. Взаимодействие железа с углеродом и азотом приводит к образованию твердых растворов и соединений — карбидов и нитридов. При последующей закалке — нагреве выше температуры полиморфного превращения с последующим достаточно быстрым охлаждением — образуется структура поверхностного слоя, состоящая из мартенсита, остаточного аус- [c.358]

Структурные превращения в сплавах, находящихся в твердом состоянии, вызваны следующими причинами изменением растворимости углерода в железе в зависимости от температуры сплава (QP и SE), полиморфизмом железа (PSK) и влиянием содержания растворенного углерода на температуру полиморфных превращений (растворение углерода в железе способствует расширению температурной области существования аустенита и сужению области феррита). [c.149]

Термоциклирование в интервале температур полиморфных превращений существенно сказывается на виде поверхности образцов [157, 284, 286, 290]. Гладкая в исходном состоянии поверхность образцов железа после нескольких термоциклов становится шероховатой, а на дальних стадиях циклической термообработки на ней появляются макроскопические неровности. Образование микрорельефа на поверхности имеет место и при термоциклировании монокристаллов железа, очищенного зонной плавкой. Вследствие [c.76]

Эффективность небольших приложенных напряжений при высокотемпературном термоциклировании стали обычно объясняют тем, что приложенные напряжения суммируются с внутренними напряжениями, возникающими при полиморфном превращении железа [304]. Однако при этом необходимо учитывать, что релаксацию напряжений, вызывающих необратимое изменение размеров неоднородных образцов при теплосменах, нельзя свести к простому пластическому деформированию, поскольку уровень предела текучести на два порядка и более превышает критические значения приложенных напряжений. Большую роль в необратимом формоизменении химически неоднородной стали должен играть переход ее в сверхпластичное состояние, при котором нередко большая деформация происходит под действием малых нагрузок. Термоциклирование в интервале температур полиморфных превращений способствует переходу углеродистой стали и железа в сверхпластичное состояние [157, 348]. По-видимому, с этим обстоятельством и связано большое формоизменение железа и стали во время термоциклирования при наличии химической неоднородности или неравномерных нагревов и охлаждений. [c.177]

Приведенные данные о влиянии покрытий на формоизменение стали можно объяснить, воспользовавшись моделью термического зацепления . Различие коэффициентов термического расширения материала покрытия и основы в листе обусловливает появление внутренних напряжений и деформаций. В интервале температур циклической термообработки пределы текучести покрытия и основы различаются не сильно (табл. 9). Покрытие тоньше основы и при отсутствии полиморфных превращений железа при изменении температуры сохраняется неравенство > ( s.n n- В этом случае пластически деформироваться должно покрытие, а основа испытывает лишь упругую деформацию. Во время полиморфного превращения сопротивление железа пластической деформации резко снижается (см. гл. П1) и становится возможной необратимая деформация основы. В соответствии с изложенным величина необратимой деформации листа с покрытием за один цикл будет определяться разностью деформаций основы во время прямого и обратного полиморфных превращений. [c.182]

Легирующие элементы изменяют температуру полиморфных превращений в железе, т е точки Лз и Л4, тем самым влияя на вид диаграмм железо — элемент [c.9]

Для повышения прочности титановые сплавы легируют марганцем, железом, алюминием, молибденом, хромом, ванадием, оловом и другими элементами. Элементы, расширяющие область существования а-модификации титана и повышающие температуру а -> Р перехода, называют а-стабилизаторами. Важнейшим элементом этой группы является AI. Элементы, расширяющие область существования Р-модификации титана и снижающие температуру полиморфного превращения, называют Р-стабилизаторами. Важнейшими из них являются Мо, V, Сг, Мп, Fe, Ni и др. Способность Р-фазы к переохлаждению лежит в основе термической обработки титановых сплавов. Элементы, практически не влияющие на температуру полиморфного превращения, называют нейтральными. Наибольшее практическое значение из них имеют Sn и Zr. [c.110]

Рассмотренные данные о пластичности железа в интервале фазового превращения находятся в противоречии с результатами работы [297]. Авторы указывают на высокие значения т (0,6) И б (>150%) железа, содержащего 0,017 % С, в интервале температур полиморфного превращения. К сожалению, выяснить причину расхождения данных нельзя из-за отсутствия структурных исследований в работах [297, 324]. [c.219]

Вторичная кристаллизация характерна только для металлов, испытывающих полиморфные превращения (железо, кобальт, титан, марганец и др.). Решающее влияние на характер протекания полиморфных превращений оказывает скорость охлаждения. Чем тог.ьше слой шлакового покрытия и ниже температура окружаю-ш ей среды, тем выше скорость охлаждения и вероятность образования внутренних напряжений и трещин. [c.54]

При многократном отжиге при 920 °С, т.е. при температуре выше температуры полиморфного превращения, происходит такое изменение структуры материала, при котором коэрцитивная сила значительно снижается и становится меньше, чем после отжигов при температуре 850 °С. При высокотемпературных отжигах железа наблюдается значительный рост размера зерна (табл. 4.3). [c.297]

Растворимость азота в железе значительно зависит от температуры (рис. ИЗ). По мере роста ее растворимость азота увеличивается, претерпевая скачкообразные изменения в моменты полиморфных превращений железа и прп переходе его из твердого состояния в жидкое. [c.235]

Участок 5 рекристаллизации наблюдается при сварке металла, подвергнутого холодной обработке давлением. Д ак-симальная температура нагрева металла находится в пределах 500 °С — Ас1. Здесь протекает рекристаллизация зерен феррита, т. е. рост этих зерен из их раздробленных частей, полученных при пластической деформации металла. Такой рост возможен за счет перехода атомов железа из решетки одного зерна в соседнюю, обладающую меньшей свободной энергией. Конечно, в этом случае никакого полиморфного превращения железа нет. [c.290]

Полиморфное превращение железа в интервале сравнительно высоких температур (от Лсз до 500°) имеет кинетику неупорядоченного роста ( нормальную кинетику по терминологии Г. В. Курдюмова). При значительном переохлаждении полиморфное превращение приобретает мартенситную кинетику (см. рис. 12, б). При [c.607]

Как и кремний, алюминий способствует выделению графита, и введение его в чугун снижает ростоустойчивость. При высоком содержании алюминий ведет себя как карбидообразующий элемент, и такие чугуны (чугали) обладают высоким сопротивлением росту [44]. Алюминий и кремний повышают температуру полиморфного превращения железа и, если при нагревах эта температура не превышается, то безокислительный рост чугуна, обусловленный чередованием процессов растворения и выделения графита, практически не имеет места. [c.146]

Линия AB D соответствует линии ликвидус, линия AHJE F — линии солидус. Точка А соответствует температуре плавления железа (1536°С), точка D—температуре плавления цементита (1252 °С). Точки N а G соответствуют температурам полиморфного превращения железа. [c.119]

Железо имеет две температуры полиморфного превращения 911 Си 1392 С Ниже 911 с железо имеет кубическую объемноцентрированную ячейку (ОЦК) и модификацию a-Fe (Fea). При 911 С решетка перестраивается в кубическую ранеценгрированнуц ГЦК) и модификацию y-Fe (Fe-/). При 1392 "С [c.8]

Титан существует в двух аллотропических модификациях —а-титан, имею щий гексагональную, плотно упакованную решетку с периодами а = 2,9503 0,0004А и с = 4,8631 0,000А, с а 1,5873 0,0004 устойчив при темпе ратурах ниже точки полиморфного превращения 882 С, и Р-титан с кубической объемно-центрированной решеткой, период которой, определенный условно для 20° С методом экстраполяции, равен 3,283 0,003А, а при 900 — 5 — 3,3132.Л устойчив при температурах выше 882 С. Однако можно получить Р-решетку, устойчивую и при более низких температурах путем легирования титана другими металлами, так называемыми Р-стабилизаторами, наиболее употребительными из которых являются молибден, ванадий, марганец, хром, железо. Можно расширить температурный интервал существования и а-решетки путем легирования титана алюминием, кислородом и азотом, которые повышают температуру полиморфного превращения и называются а-стабилизаторами. [c.172]

Разность удельных объемов кристаллических решеток а и р-модификаций титана относительно невелика — около0,17% [96], т. е. в --20 раз меньше, чем у железа (4,3%). Модуль упругости у титана при всех температурах примерно в 2 раза меньше, чем у железа. В результате этого упругая энергия при росте зародыша новой фазы при полиморфном превращении титана существенно ниже, чем при полиморфном превращении железа, что значительно облегчает рост зародышей. Наконец, диффузионная подвижность атомов у титана как а-, так и -модификаций, более высока, чем [c.10]

М. Г. Лозинский [157], изучавший деформацию железа и стали при постоянной нагрузке во время термоциклиро-вания, обратил внимание на то, что в неравномерно нагретом образце деформация локализуется в участке, температура которого соответствует двухфазному (а + у) состоянию. Это наблюдение согласуется с результатами выполненной ранее работы Совера [361] и в дальнейшем было подтверждено многими исследователями. Оказалось, что сталь в интервале температур полиморфного превращения испытывает большие деформации под влиянием нагрузки, значительно меньшей предела текучести каждой из фаз. [c.66]

Регистрируемое на различных этапах термоцикла изменение размеров образцов является суммарным и состоит из деформации нормальной ползучести (внешние напряжения не превышают предел текучести ни одной из фаз), объемного эффекта фазового превращения и трансформационной деформации. Поэтому величина деформации за цикл должна зависеть от темпа смены температур и величины температурных градиентов. Авторы работы [294] такой зависимости не обнаружили. Однако в железе высокой чистоты, например при термоциклировании с перепадом температур, появляются деформации, которые не являются следствием внешней нагрузки [331]. В связи с этим авторы работ [287, 348] при изучении эффекта внешней нагрузки предприняли меры с целью устранения влияния продольных температурных градиентов. В отличие от работы [294], на железе и стали обнаружена зависимость остаточной деформации от скорости фазового превращения. Клинард и Шерби [287] дифференцировали размерные изменения, обусловленные трансформационной деформацией, нормальной ползучестью и различием удельных объемов феррита и аустенита как и авторы [294], они пришли к выводу, что трансформационная деформация при нагреве образца значительно больше, чем. при охлаждении. Петче и Штанглер [348] варьировали в широком диапазоне длительность термоцикла, интервал температурных колебаний и скорость изменения температуры. Ими показано, что при широком температурном интервале (примерно 200° С), в котором полиморфные превращения железа происходят полностью, деформация за определенное время пропорциональна числу циклов и трансформационная пластичность почти не зависит от скорости изменения температуры и длительности цикла. При узком интервале температурных колебаний (примерно 60° С) деформация за одно и то же время испытания почти одинакова и не зависит от числа циклов и скорости изменения тем- [c.69]

В работе [33] оценен вклад диффузионной ползучести в механизм релаксации напряжений при трансформационной деформации. Термоциклирование производили по интенсивным режимам, и общая длительность цикла составляла 30 сек. Оказалось, что для достижения установленной в опыте скорости деформации необходимо увеличение коэффициента самодиффузии на три-четыре порядка. М. X. Шоршо-ров и А. С. Тихонов [257] предполагают, что подобное ускорение самодиффузии при сверхпластичности возможно вследствие резкого увеличения концентрации вакансий на межфазных поверхностях при температурах, близких к эвтектической. Основанием для этого служит обнаруженное авторами значительное ускорение ди( узии в интервале температур сверхпластичности, которое можно объяснить тысячекратным увеличением истинной концентрации вакансий по сравнению с равновесной. Однако, насколько это можно распространить на полиморфные превращения железа, неизвестно. Клинард и Шерби [2851 изучали диффузию в интервале критических температур железа и обнаружили ускорение диффузии под влиянием полиморфного превращения в несколько раз, что недостаточно для приближения расчетных данных к опытным. Отметим, кстати, что повышение пластичности под влиянием термо-циклирования может быть связано с накоплением микропор [336]. [c.75]

Вместе с тем данный вывод недостаточно обоснован. Об этом свидетельствуют опыты самого Гранта, согласно которым при задержке процессов растворения и выделения графита во время теплосмен чугун растет медленно. Предварительное окисление чугуна, задерживая выделение и растворение графита, не исключает, однако, полиморфных превращений железа и связанных с ними объемных изменений. Аналогичная картина наблюдается при термоциклирова-нии в интервале температур полиморфных превращений доэвтектоидной стали, но она необратимо не увеличивается в объеме, как это наблюдается в чугунах с шаровидным и пластиночным графитом. Связывать это с большой пористостью чугуна оснований нет. Для порошковых металлических прессовок известно, в частности, что многократные полиморфные превращения не влияют на усадку [5, 3511 либо интенсифицируют ее [298]. Почему нагревы и охлаждения, сопровождающиеся полиморфными превращениями, приводят к росту чугуна, а доэвтектоидной стали и порошковых композиций — нет, остается, с точки зрения Гранта, неясным. [c.134]

Представляет интерес вопрос о роли в диффузионных процессах типа кристаллической решетки. Для выяснения этого вопроса удобно сравнивать диффузию в металлах, в которых происходит полиморфное превращение. Коэффициент самодиффузии а-железа при 910° С (температура полиморфного превращения) более чем на два порядка превосходит коэффициент самодиффузии -у блеза. Коэффициент диффузии молибдена в а-железе больше, чем в -железе. В случае диффузии кобальта, хрома и вольфрама в феррите и аустените, кроме того, значительно отличаются величины Q. В феррите она заметно меньше [81]. [c.110]

В работе Бринкмана приведено сравнение скорости ползучести и самодиффузии железа в а- и у-состоянии при температуре полиморфного превращения 1183° К (910° С). Обнаружено что для а-железа скорость ползучести примерно в 200 раз, а скорость самодиффузии в 350 раз больше, чем для -у-железа. [c.387]

Наиболее иерсиективными легирующими элементами для получения жаропрочных термически стабильных титановых сплавов являются алюминий, галлий, индий, повышающие температуру полиморфного превращения, цирконий и олово, которые почти не влияют на температуру фазового превращения, затем молибден, ванадий, ниобий и тантал, не имеющие с титаном эвтектоидных точек, медь и кремний, где эвтектоидное превращение проходит очень быстро (по мартенситной схеме), и, наконец, железо и хром. [c.28]

Установлено, что скорость ползучести г ц к решетки существенно меньше, чем о ц к Для железа вблизи температуры полиморфного превращения о ц к решетка а-фазы становится неустойчивой, в ней происходит подготовка кпе рестройке в г ц к решетку 7 фазы, при этом усиливаются диффузионные процессы, что отрицательно влияет на жаропрочность Это положение иллюстрирует рис 176, где п >ед-ставлена температурная зависимость скорости ползучести железа [c.297]

Механические свойства титана определяются неизбенчно нрисут-ст1, уюш,имп в нем примесями. Обычными примесями в титане являются кислород, азот, углерод, водород, железо и кремний. Кислород стабилизирует а-фазу, повышая температуру полиморфного превращения Tia -> Ti (рис. IV. 6). [c.383]

Влияние кремния на механические свойства титана аналогично железу. Он образует с а-титаном твердые растворы замещения, снижает температуры полиморфного превращения и плавления. Растворимость кремния в а-титане низкая — примерно 0,08% при комнатной температуре. При содержании ремния выше предела растворимости образуется интерметаллическое соединение Т1581з. Упрочняющее действие кремния сравнительно невелико (не более 2— 3 гс/мм на 0,11%), однако пластичность и вяз1Кость при этом существенно снижаются (рис. 5) 1[26]. [c.12]

При температурах полиморфного превращения и при расплавлении скачкообразно увеличивается растворимость эндотермически поглощаемых газов. Железо в аллотропической форме альфа при 700° поглощает 1,8 мл водорода на 100 г металла при 800°—2,45 мл при 900°, в результате аллотропического превращения альфа—гамма, растворимость водорода скачкообразно увеличивается до 4,7 мл. В момент расплавления железа растворимость водорода скачкообразно увеличивается с 14 до 25 мл на 100 г металла. [c.33]

Титан является переходным элементом, расположенным в IVA группе Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Титан существует в двух аллотропических модификациях ниже температуры полиморфного превращения (882,5 °С) в виде а-титана, имеющего гексагональную плотноупакованную решетку, и выше температуры полиморфного превращения вплоть до температуры плавления — в виде р-титана, обладающего объемноцентрированной кубической решеткой. Плотность а-титана при 25 С 4,51 г/см , р-титана при 900 °С — 4,32 г/см . ос-Титан нмеет следующие периоды решетки а = 0,2950 нм с = 0,4683 нм с/а = 1,587 у р-титана при 900 °С а = 0,3306 нм, при 25 °С а — 0,3282 нм [12]. По плотности титан занимает промежуточное место между алюминием и железом, по распространенности в земной коре среди основных металлов — четвертое место (после алюминия, железа и магния). [c.5]

Такие элементы могут по-разному влиять на температуры полиморфных превращений и соответственно расширять или сужать область существования уфззы (твердых растворов, построенных по решетке у-железа) на диаграммах состояния железо — легирующий элемент. Поэтому элементы, образующие с железом твердые растворы, могут быть разделены на две группы [c.577]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...