Мартенсит низкотемпературный

Низкотемпературная термомеханическая обработка (НТМО) заключается в интенсивной пластической деформации стали в температурном интервале устойчивого аустенитного состояния. Процесс (рис. 86, й) состоит в нагреве до 900—1000°С, быстром охлаждении до 450 —550"С, многократном пластическом деформировании при этой температуре с большой степенью деформации (до 90%), закалке на мартенсит и отпуске при 250—400°С. [c.174]

В случае первого превращения, как показали результаты рентгеноструктурного исследования в сочетании с другими физическими методами, при низкотемпературном отпуске в начальный период происходит резкое уменьшение процентного содержания углерода в мартенсите (рисунок 3.33), а затем процесс замедляется и сталь переходит в метастабильное состояние, с очень медленным изменением содержания углерода в мартенсите. [c.205]

Кроме рассмотренных ранее факторов, на структуру и свойства сплавов, испытывающих полиморфные превращения и подвергнутых ВТМО, существенное влияние оказывает наследование дефектов, созданных при горячей деформации высокотемпературной фазы (например, аустенита) низкотемпературной фазой (мартенсит-ной). [c.545]

В результате первой стадии ТМО в материале создается мелкоблочная структура с высокой плотностью дислокаций, и последующее фазовое превращение происходит уже в пределах созданной субструктуры с сохранением высокой плотности несовершенств и с последующим получением мелкодисперсной конечной структуры материала в новом фазовом состоянии. В частности, стали, закаливающиеся на мартенсит, при ТМО подвергаются деформированию в состоянии равновесного или переохлажденного аустенита, закалке и низкотемпературному отпуску. [c.51]

Первая попытка создания установок для низкотемпературной металлографии относится к 1934 г., когда Найти и Мюллер разработали низкотемпературный прибор для микро-структурного исследования превращений аустенита в мартенсит [91 ]. [c.191]

Поведение азота отличается от поведения углерода тем, что любые добавки азота ускоряют КР [66—69, 80, 82, 85—87]. Это ускорение несколько усиливается в результате низкотемпературного старения [88], что может быть результатом взаимодействия с углеродом [69, 85]. Подобным же отрицательным образом наличие азота отражается и на стойкости против водородного охрупчивания, что показано на рис. 13 для сплавов 309 5 и 21 Сг—6 N1—9 Мп. Оба сплава представляют стабильные аустениты, т. е. не образуют мартенсит при деформации и имеют очень близкие значения ЭДУ ( 35 мДж/м ) [68]. [c.71]

При закалке в богатых Ti сплавах образуются метастабильные фазы мартенсит (а ) с плотноупакованной гексагональной структурой (в сплавах с 3,7—9,7 % (ат.) Сг) и фаза ы (в сплавах с 3—10 % (ат.) Сг) [13]. При этом фаза сохраняется в структуре сплавов и после низкотемпературного старения при 300 °С [14]. Фаза ш имеет [c.195]

Структура после закалки — мартенсит + карбиды + остаточный аусте-нит. Отпуск вызывает превращение остаточного аустенита в мартенсит и дисперсионное твердение. Это сопровождается увеличением твердости до HR 64 (вторичная твердость) за счет вьщеления частиц цементита. Для улучшения режущих свойств и повышения износостойкости некоторые виды инструментов подвергают низкотемпературному (540...570°С) цианированию, в результате которого на поверхности стали образуется тонкий слой высокой твердости (1000... 1100 HV). [c.181]

Низкотемпературный (низкий) отпуск производится при 150—180 °С, а для легированных сталей — до 250 С. В этом случае при низкой интенсивности диффузионных процессов в мартенсите происходит только начальная стадия к его переходу в равновесное состояние. [c.115]

Аустенитные метастабильные стали. Существует ряд деталей и узлов, стабильности структуры которых в процессе эксплуатации не требуется. Для их изготовления применяют аустенитные метастабильные стали. Широкому их использованию в криогенной технике препятствует то, что образующийся в процессе низкотемпературного деформирования мартенсит может оказывать как положительное, так и отрицательное воздействие на механические свойства. [c.131]

Превращение остаточного аустенита в мартенсит достигается также обработкой инструмента сразу после закалки холодом при температурах от -75 до -80 °С. После такой обработки осуществляют однократный отпуск при 550-560 °С. Для улучшения режущих свойств инструмент из быстрорежущей стали после окончательной термической и механической обработки иногда подвергают низкотемпературному цианированию. [c.208]

Таким образом, из совокупности приведенных экспериментальных данных вытекает, что при вакуумном травлении стали в аустенитном состоянии выявляется тонкая кристаллическая структура, которая может быть связана с распределением дислокаций, существовавших в низкотемпературных фазах мартенсите и феррите. [c.101]

Прямыми экспериментами установлено, что при вакуумном травлении стали в аустенитном состоянии может выявляться тонкая структура, связанная с распределением дислокаций в низкотемпературных фазах — мартенсите и феррите. [c.102]

Однократный отпуск стали марки Р18 (рис. 54, б) не обеспечивает перевода всего остаточного аустенита в мартенсит. Поэтому для получения наилучших режущих свойств применяют многократный отпуск стали Р18 (чаще всего три отпуска в течение 1 ч каждый, рис. 54, а). Твердость повышается до HR 64. В некоторых случаях возможно применение режима III (рис. 54, в) после каждого отпуска охлаждение проводят при температуре 300° С в течение 3 ч. Обработка быстрорежущей закаленной стали холодом при —80° С, во время которой значительная часть остаточного аустенита переходит в мартенсит, позволяет ограничиться однократным отпуском. После указанной термообработки структура состоит из мартенсита и карбидов. Для повышения режущих свойств инструмент из быстрорежущей стали после отпуска иногда подвергают низкотемпературному цианированию. [c.151]

Металлографическое исследование образцов армко-железа, нагруженных давлениями ниже и выше точки фазового перехода, показало резкое различие микроструктуры этих образцов. Микроструктура первых имеет типичный двойниковый характер, очень похожий на структуру после низкотемпературного статического деформирования. Армко-железо после нагружения давлениями выше точки фазового перехода имеет сложную двойниковую структуру, внешне напоминающую мартенсит. Очевидно, происходящий фазовый переход инициирует двойникование, которое в свою очередь [c.7]

Низкотемпературный (низкий) отпуск проводят с нагревом до температуры 250° С. Этот отпуск снижает внутренние напряжения, переводит мартенсит закалки в отпущенный мартенсит. Этот отпуск повышает прочность и немного улучшает вязкость без заметного снижения твердости. Закаленная сталь (0,5—1,3% С) после низкого отпуска сохраняет твердость в пределах HR 58—63, а следовательно, высокую износостойкость. Однако изделие (если оно пе имеет вязкой сердцевины) не выдерживает динамических нагрузок. [c.232]

При низкотемпературном отпуске легированных сталей не происходит диффузионного перераспределения легирующих элементов, и поэтому выделяющиеся частицы карбидов имеют такое же среднее содержание легирующих элементов, как и в мартенсите. [c.211]

Структура быстрорежущей стали после закалки состоит из мартенсита (54%), карбидов (16%) и остаточного аустенита (30%) (фиг. 102, а). После закалки быстрорежущая сталь подвергается многократному отпуску при 560°. Обычно производят трехкратный отпуск с выдержкой по 1 часу для того, чтобы уменьшить количество остаточного аустенита и повысить твердость стали. Во время выдержки при температуре отпуска из аустенита выделяются карбиды, а при охлаждении аустенит превращается в мартенсит. Происходит как бы вторичная закалка. Структура быстрорежущей стали после отпуска — мартенсит отпуска, высоко.дисперсные карбиды и небольшое количество остаточного аустенита (фиг. 102, б). Для еще большего снижения количества остаточного аустенита быстрорежущие стали подвергают обработке холодом, которая производится перед отпуском. Весьма эффективно для повышения твердости и износостойкости применение низкотемпературного цианирования. [c.224]

В зависимости от внутреннего строения различают следующие типы мартенсита пластинчатый и пакетный. Пластинчатый мартенсит также называют игольчатым, низкотемпературным и двойниковым. Он образуется в высоко- и среднеуглеродистых легированных сталях и имеет форму тонких линзообразных пластин с двойниковыми прослойками в средней части. Б началь- НЯС ный момент превращения, когда образуется средняя часть пластины (так называемый мидриб ), пластическая деформация аустенита, обусловливающая перестройку решетки, происходит путем двойникования. Переферий- [c.523]

Низкотемпературный (низкий) отпуск проводят при нагреве до 250 С При этом снижаются закалочные макронапряжения, мартенсит закалки переводится в отпущенный мартенсит, улучшается вязкость и несколько снижается з вердость. Начальный период распада мартенсита сопровождается образованием мелких частиц карбидов в форме тонких пластинок. Закаленная сталь (0,6...1,3% С) после низкого отпуска сохраняет твердость 58.. 63 НВС, а следовательно, высокую износостойкость. Однако такое изделие (если оно не имеет в.чзкой сердцевины) не аьщерживает значительных динамических на- ру зок [c.73]

Последовательность технологических операций при упрочнении конструкционных сталей по третьему способу, названному низкотемпературной термомеханической обработкой (НТМО), близка к первому. Она заключается в аустепитизацип при температуре 1000—1100° С, переохлаждении аустенита и деформации с обжатием 75—95% при температуре 400—600° С, закалке на мартенсит и низком отпуске (100—200° С). [c.316]

В машиностроении турбохолодильники значительно упростят и облегчат низкотемпературную обработку стальных сплавов. Так, чтобы остаточный аустенит полностью перешел в мартенсит, сейчас приходится делать трехкратный отпуск. Но того же самого можно добиться сразу, охладив металл до —120° С. Иногда для этого используется жидкий азот, но его нужно каждый раз привозить и он быстро улетучивается, что очень неудобно. С помощью глубокого охлаждения можно восстанавливать мерительные калибры, изношенные плитки Иоган-сона. Обдутые струей ледяного воздуха, они разбухают— это перестраивается металлографическая структура — так что остается только снять лишний слой, прошлифовав их до нужного размера. [c.150]

Частицы карбидов, образующиеся при низкотемпературном отпуске, по кристаллографическому строению и составу отличаются от цементита. В мартенсите после низкотемпературного отпуска присутствует гексагональный е-карбид (Ре. С — вероятно рваС). Образование е-карбнда при отпуске вместо более стабильного цементита объясняется тем, что па границе а-раствора и е-карбида сопряжение решеток лучше, а следовательно, поверхностная энергия ниже, чем па границе мартенсита и цементита, и поэтому Бсзникновеыке критического зародыша этого карбида требует меньшей флуктуации энергии [c.185]

Влияние отпуска на механические свойства. Распад мартенсита при отпуске влияет на все свойства стали. При низких температурах отпуска (до 200—250 °С) уменьшается склонность стали к хрупкому разрушению. В случае низкотемпературного отпуска твердость закаленной и отпущенной стали мало зависит от содержания в ней легирующих элементов и определяется в основном содержанием углерода в а-растворе (мартенсите). В связи с этим высокоуглеродистые стали, имеющие высокую твердость после закалки, сохраняют ее (более высокое содержание углерода в мартенсите) и после отпуска при температурах до 200— 250 °С. Прочность и вязкость стали при низких температурах отпуска несколько возрастает вследствие уменьшения макро- и микронапряжений и изменения структурного состояния. Повышение температуры отпуска от 200—250 до 500—600 °С заметно снижает твердость, временное сопротивление, предел текучести и повышает относительное удлинение, сужение (рио. 128, а) и трещиностой-кость Кхс- [c.187]

Согласно [263], в стали с высоким содержанием углерода (1,5—1,75% С) при низкотемпературном отпуске 60—120° С образуются последовательно два твердых раствора. Количество первого (ai) в процессе отпуска вначале увеличивается, проходит через максимум, затем уменьшается. Количество второго (аг) вначале медленно, а затем быстро возрастает. По содержанию углерода ai ближе к исходному мартенситу (- 1,2% С) аг более обеднен углеродом ( 0,35% С). Для первого превращения On x- ai энергия активации Q = 96,4 кдж1г-атом (23 ккал1г-атом) для второго ai аг) она составляет 160 кдж г-атом (38 ккал г-атом). Возникновению двух обедненных твердых растворов соответствует, по-видимому, образование двух карбидных фаз с низким и высоким содержанием углерода. Мартенсит вокруг карбидных частиц, естественно, обеднен [c.277]

В мартенситно-стареющих хромоникелевых сплавах состояние максимального упрочнения Тупр при низкотемпературном старении (400—500° С), по-видимому, соответствует метаста-бильному состоянию неоднородного твердого раствора (аналогично зонной структуре в алюминиевых сплавах), в образовании которого большую роль играет высокая плотность дефектов (дислокаций). Максимальное упрочнение на этой стадии наблюдается в мартенсите, концентрация дефектов в котором более высокая. (При старении мартенсита, полученного холодной деформацией или обработкой холодом, упрочнение выше, чем при отпуске мартенсита.) [c.313]

Памятью формы называют специфическое свойство некоторых металлических сплавов, которое состоит в восстановлении деформаций, сообщенных материалу при температуре ниже некоторой переходной, в результате его нагревания до температуры выше переходной. Указанное свойство определяется особенностями кристаллической структуры и фазовых трансформаций этих сплавов при изменениях термонапряженного состояния. Под фазовьши трансформациями при этом понимают переход исходной (условно ее можно назвать высокотемпературной) фазы в мартенситную (низкотемпературную) фазу - мартенсит - при понижении температуры, и также обратный переход мартенсита в исходную фазу при повышении температуры. Мартенсит (в честь немецкого металлурга Мартенса) - метастабильная фаза металла или сплава, получаемая охлаждением от температуры выше переходной, характеризующаяся игольчатой (пластинчатой) кристаллической микроструктурой. Помимо охлажден сплава напряжениями.ия мартенситный переход (в определенном диапазоне температур) может быть инициирован приложенными к образцу [c.247]

Мартенситное превращение. При нагреве низкотемпературная -модификация титана, имеющая гексагональную ячейку, переходит н (3-фазу с объемноцентрирован-ной кубической ячейкой. Однако закалкой из р-области р-фаза не фиксируется в нелегированном тптане, поскольку происходит превращение ее в а -фазу по мартенсит-ной схеме путем мгн0вепн01 0 сдвига кристаллической решетки даже при самых высоки.ч скоростях охлаждения порядка 10 0007с [40]. [c.200]

Отпуск мартенсита следует осуществлять сразу же после закалки во избежание стабилизации остаточного аусте-дита Оптимальные температуры отпуска разных сталей указаны в табл 46 Выдержка при каждом отпуске 1 ч, а последующее охлаждение следует проводить до комнатной температуры в целях более полного превращения остаточ ного аустенита в мартенсит На рис 219 указан трехкратный отпуск В зависимости от количества остаточного аустенита и типа инструмента количество отпусков может быть от двух до четырех Последний отпуск иногда совмещают с цианированием (насыщение поверхности азотом и углеродом), которое проводят в цианистых солях при отп После отпуска проводят контроль твердости, затем следует окончательная шлифовка (заточка) инструмента Для снятия возникших при этом напряжений инструмент иногда подвергают низкотемпературному отпуску (200—300 °С) Термомеханическая обработка быстрорежущих сталей разработана для некоторых видов инструмента Однако на не получила должного развития НТМО мало пригод ла из за низкой пластичности сталей и необходимости использовать мощное оборудование для деформации, а ВТМО взоможна только при скоростном нагреве и дефор мации и находит применение при изготовлении мелкого инструмента методом пластической деформации, например сверл, продольно винтового проката (И К Купалова) Карбидная неоднородность представляет со- ой сохранившиеся участки ледебуритной эвтектики в про катном металле (рис 220, с) Она определяется прежде всего металлургическим переделом, а именно кристаллизацией слитка и его горячей пластической деформацией Сильная карбидная неоднородность значительно уменьшает прочность, вязкость и стойкость инструмента Уменьшение карбидной неоднородности достигается комплексом мероприятий при металлургическом переделе Радикальным способом устранения карбидной неоднородности является [c.374]

Низкотемпературная термомеханическая обработка (НТМО). При проведении НТМО [28] следует различать две ее разновидности, когда пластически деформируют стабильный аустенит ниже порога рекристаллизации (но выше точки (НТМОд) либо мартенсит (ниже точки М ) (НТМО ). [c.387]

В закаленных высокоуглеродистых сталях кристаллы мартенсита имеют форму тонких линзообразных пластин. Мартенсит этого вида называют пластинчатым, а также игольчатым, низкотемпературным или двойникованным (игольчатую форму имеет сечение мартенситных пластин в поперечном направлении плоскостью металлографического шлифа). Кристаллы пластинчатого мартенсита располагаются под некоторым углом друг к другу. [c.14]

Нагрев закаленной стали со структурой, состоящей из мартенсита н остаточного аустенита, приводит к разнообразным превращениям. В углеродистой стали, не содержащей легирующих элементов, эти превращения заключаются а) в перераспределении концентрации углерода в а-твердом растворе (мартенсите) с образованием областей, богатых и бедных углеродом б) в выделении высокоуглероди-стон, низкотемпературной карбидной фазы в начале высокой дисперсности, когерентно связанной с матрицей, с кристаллической решеткой, отличной от цементита, и с последующим нарушением когерентности вследствие превращения е-карбида в цементит и его коагуляцией в) в превращении остаточного аустенита по механизму, близкому к бейнитному г) релаксации напряжений и рекристаллизации а-матрицы. [c.55]

На рис. 14 показано, что увеличение скорости охлаждения от 2 до 12 и 40° С/с приводит к понижению временного сопротивления закален юй стали У10 от 120 до 102 и 63 кгс/мм соответственно. Такое существен 1ое снижение временного сопротивления закаленной стали с уменьшением времени протекания мартенсит-ного превращения, т. е. времени пребывания в интервале 200° С — конечная температура, связано, по-видимому, с затруднением протекания релаксационных процессов (в данном случае процесса низкотемпературного отпуска высокоугле-роднстого мартенсита). Следовательно, при закалке следует стремиться к замедленному охлаждению в области мартенснтного превращения. В тех случаях, когда при закалке применяется интенсивное охлаждение водяным душем или потоком (например, при индукционной закалке), следует считать обязательной операцию самоотпуска или низкого отпуска (при 150—200° С), который полностью восстанавливает уровень прочности стали, снижен )ый в результате интенсивного охлажде 1Ия [7], [c.179]

Температура фазового перехода и относительный объем А1//7 превращенной фазы связаны с изменением резонансной частоты по отношению к первоначальной фазе АУ/У = i Av, где К = = 2. 10 - Гц . В случае низкотемпературных превращений типа аустенит—мартенсит объем новой фазы определяют при заданной точности измерения +0,Г в области 20—70 °С и +0,5° в области [c.194]

Наличие в системе Fe—Мп трех фазовых переходов у а, 7=р е и еч а, которые при определенных условиях могут происходить одновременно, с одной стороны, вносит немалые трудности при изучении превращений и при интерпретации наблюдаемых структур и свойств с другой стороны, только в системе Fe—Мп бинарные сплав ) ее могут существовать при комнатной температуре в трех кристаллических решетках ОЦК, ГЦК и ГПУ. И еще структура с ГПУ-решеткой встречается в металлах и сплавах довольно часто, особенно в виде низкотемпературных полиморфных модификаций, но только в марганцевых сталях и сплавах удается получить е-мартенсит без а-фазы в количестве до 60—80% (в хромоникелевых до 15% и всегда с а-мартенситом) и е-фаза занимает достаточно большую концентрационную область по марганцу (в йор-розионностойких сталях такая область сравнительно мала). Таким образом, в сплавах системы Fe—Мп представляется редкая возможность сопоставить три твердых раствора [c.43]

При низкотемпературном упрочнении имеет большое значение температура нагрева металла перед деформацией. Аустенит образцов, охлажденных от высоких температур,, претерпевает 7->-е-превращение в более полном объеме соответствующем этой температуре, чем в образцах с двухфазной (e+iV)-структурой, полученной при нагреве от комнатной температуры до температуры деформации. В однофазной у-структуре уровень напряжений, возникающий при одинаковой степени деформации, значительно ниже,, а критическая степень деформации образования -мартенсита выше и составляет 22—25% против 15—16% в двухфазной структуре. Установлено, что для получения благоприятного комплекса свойств двухфазных (е + 7)-сплавов, необходимо нагревать их перед деформацией до аустенит-ного состояния и подвергать теплой деформации при температуре 100—200°С, в интервале образования е-мартен-сита деформации. Важным преимуществом деформации в. аустенитном состоянии является наследование дислокационной субструктуры деформированного аустенита образующимся мартенситом при охлаждении, а также при последующей деформации. При этом субграницы продолжаются из аустенита в мартенсит [2, 68, 155]. [c.125]

В результате изучения влияния ЦЭТО на стали, легированные никелем и молибденом (0,25 % С, 24 % № и 4 % Мо), рекомендовано применять ТЦО вместо низкотемпературной деформационной обработки [97]. После первой электрозакалки в такой стали содержатся аустенит и мартенсит. При повторном нагреве происходит обратное М А-превраш,ение, но новый аустенит оказывается упрочненным, менее устойчивым от напряжений, а температура начала его мартенситного превращения—более высокой. Так как на этой стали от цикла к циклу упрочняется аустенит (действует фазовый наклеп), а рекристаллизация его не успевает произойти, то температура Мн постепенно увеличивается. Поэтому после пяти циклов сталь имеет в структуре больше мартенсита и упрочненный фазовым наклепом остаточный аустенит с твердостью ННСэ> 42. Сталь в таком состоянии обладает высоким сопротивлением разрушению. [c.113]

При применении еще больших скоростей охлаждения, достигаются значительные переохлаждения и аллотропическое превращепие идет по мартенситному механизму. Так происходит, например, при охлаждении железа, содержащего добавки некоторых элементов, от 950°С в воде. Получающаяся структура низкотемпературной фазы называется мартенси- [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...