Стабилизация аустенита термическая

При назначении режима термической обработки, включающей обработку холодом, необходимо учитывать явление стабилизации аустенита. Дело в том, что во многих промышленных сортах стали, в структуре которых после закалки имеется остаточный аустенит, выдержка при комнатной температуре уменьшает количество остаточного аустенита, превращающегося при обработке холодом. Это и означает, что аустенит стабилизируется. Естественно, что при этом эффект обработки холодом уменьшается. Поэтому обработку холодом рекомендуется проводить немедленно после закалки. [c.306]

Термическая стабилизация объясняется по-разному, в частности закреплением поверхностей раздела атомами внедрения (наблюдалось, например, в сплаве In — Те) или образованием атмосферы растворенных атомов вокруг дислокаций в исходной фазе, что приводит к увеличению сопротивления матрицы росту мартенситной пластины и может также сказаться на образовании зародышей. Некоторую роль в стабилизации аустенита ниже М может играть, по-видимому, релаксация напряжений, вызванных ранее образовавшимися пластинами. В пользу таких представлений свидетельствует зависимость соответствующих эффектов от времени и температуры. [c.269]

При использовании коррозионностойких мартенситных сталей ДЛЯ работы в агрессивных средах для уменьшения склонности к МКК и КР целесообразно создавать в структуре некоторое количество б-феррита, применять тепловую стабилизацию аустенита, не использовать режим термической обработки на максимальную прочность стали и в ряде случаев использовать низкоуглеродистые стали. [c.48]

Предел текучести 70—80 кгс/мм может быть получен при проведении специального режима термической обработки, состоящей из закалки, обработки холодом при температуре от О до —20° С в течение 1—2 ч (контролируемая стабилизация аустенита) и старения при 180—200° С в течение 3—6 ч (по данным А. Л. Бе- [c.674]

Недостатком процесса традиционной термической закалки инструмента является большое количество устойчивого остаточного аустенита, который трудно поддается превращению в мартенсит при повторных высокотемпературных отпусках. С целью превращения остаточного аустенита в мартенсит, применяют криогенную обработку, также называемую обработкой холодом. Охлаждение до отрицательных температур вызывает дополнительное мартенситное превращение, в результате которого в тонких поверхностных слоях формируется структура мелкодисперсного мартенсита повышенной твердости. Обработку холодом проводят сразу после закалки, чтобы не допустить стабилизации аустенита. После обработки холодом инструмент подвергают низкому отпуску, так как обработка холодом не снижает внутренних напряжений. [c.108]

Влияние операции фазового наклепа (у- а-> у превращения) на стабилизацию аустенита следует считать комплексным фактором воздействия, включающим, в зависимости от состава стали и режима термической обработки, практически все перечисленные выше причины стабилизации. Так, например, тепловая стабилизация может иметь место в процессе нагрева при осуществлении а- у преврашения. [c.156]

Существенную роль при назначении режима термической обработки холодом оказывает явление термической стабилизации аустенита. Оно проявляется в том, что если после закалки стали при комнатной температуре дать выдержку, то при обработке холодом не весь остаточный аустенит будет превращаться в мартенсит. Это означает, что аустенит стабилизировался. Естественно, что эффект от обработки холодом понижается. Поэтому рекомендуется обработку холодом проводить немедленно после закалки. [c.92]

Термическая стабилизация аустенита — сложный процесс. Вполне возможно, что в разных случаях, например в разных температурных интервалах, действуют разные механизмы стабилизации. [c.244]

Для понимания природы стабилизации аустенита весьма важно, что термическая стабилизация наблюдается только в тех сплавах на основе железа, которые содержат, хотя бы и в сравнительно небольшом количестве, элементы внедрения углерод и азот. Поэтому почти все современные гипотезы механизма термической стабилизации аустенита исходят из предположения о решающей роли сегрегации атомов углерода или азота. [c.244]

С целью повышения пластичности и уменьшения предела текучести сталей переходного класса предложена [57] термическая обработка, предусматривающая тепловую стабилизацию аустенита. Сущность этой обработки состоит в изотермической выдержке закаленного аустенита при температурах несколько ниже комнатной, например при нуле градусов, до образования в структуре стали необходимого количества мартенсита и последующем немедленном нагреве его при 150—200°С в течение [c.177]

Так как точка стали 9ХС располагается ниже 0° С, мартенситное превращение при закалке протекает не полностью, и в стали остается до 6—8% остаточного аустенита, наличие которого приводит к деформации и снижает стойкость режущего инструмента. Поэтому инструмент несложной формы, у которого внутренние напряжения меньше, можно после закалки подвергать обработке холодом при температуре минус 55° С, учитывая, что сталь 9ХС очень чувствительна к стабилизаций аустенита. Отпускают сталь 9ХС при температурах 180—200° С. Структура после термической обработки — мартенсит и карбиды, твердость HR 61—64. [c.254]

Закалка детали производится в подогретом до температуры 30—60° С масле. Твердость закаленной детали HR 57—60. Низкая твердость объясняется высоким содержанием остаточного аустенита 25—30% в структуре материала блока после закалки. Высокое содержание аустенита вызывает опасность изменения размеров диаметра цилиндров блока в процессе эксплуатации, поэтому последующая термическая обработка направлена на разложение и стабилизацию остаточного аустенита. Для этого блоки подвергаются обработке холодом при температуре — 70° С в тече- [c.267]

Термическая обработка аустенитных и аустенито-ферритных швов по режиму стабилизации, как правило, сравнительно мало изменяя их пластичность при высоких температурах, может оказывать значительное влияние на их свойства при нормальных температурах за счет развития процессов высокотемпературного охрупчивания. Заметное снижение интенсивности указанных процессов достигается для швов такого типа лишь переходом к их аустенитизации [35, 37, 72]. Использование этой операции позволяет также повысить длительную пластичность, а в некоторых случаях и длительную прочность аустенитных сварных швов и швов на никелевой основе (гл. VII). [c.90]

Склонность стали к стабилизации необходимо также учитывать при проведении операций термической обработки. В большинстве аустенито-мартенситных сталей стремятся не иметь в структуре 5-феррита, так как он значительно ухудшает пластичность стали поперек волокна, особенно в третьем (по толщине) направлении, и уменьшает объем уМ при обработке холодом. Однако его присутствие в структуре может оказаться полезным в тех случаях, когда вместо обработки холодом используется разбалансировка при 750 X или когда сталь применяется для паяных конструкций, а также в некоторых условиях работы в коррозионно-активных средах. [c.44]

Стабилизация прокаливаемости возможна и путем регулирования размера и количества труднорастворимых карбидов или нитридов алюминия, титана, ванадия, ниобия, благодаря которым значительно измельчается и стабилизируется при окончательной термической обработке в широком интервале температур зерно аустенита. [c.202]

Закалка с охлаждением в масле. Целью закалки, а также всех последующих операций термической обработки является обеспечение необходимой износоустойчивости осевой пары и стабилизации геометрических размеров последней. Закалка сталей ХГ и ХВГ сопровождается получением большого количества остаточного аустенита в структуре. Оси и втулки закаливают в машинном или веретенном масле. При охлаждении в масле оси и втулки получают твердость 62—64 / с и значительно меньшие вн "тренние напряжения, чем при охлаждении в воде. [c.62]

Несколько иначе производится термическая обработка жаропрочных аустенитных сталей. После закалки этих сталей производится отпуск, который обычно применительно к этим сталям называется стабилизирующим или просто стабилизацией. Длительный стабилизирующий отпуск в течение нескольких часов производится при температурах 600—850°, превышающих на 100—150° рабочие температуры. При стабилизации происходит выделение из аустенита высокодисперсных частиц карбидов и других химических соединений, которые затрудняют сдвиги в зернах аустенита и тем самым упрочняют их. Процесс стабилизации жаропрочных аустенитных сталей подобен старению алюминиевых сплавов (см. параграф 19). Превышение температуры стабилизации по сравнению с рабочей температурой необходимо для того, чтобы процессы выделения карбидов и их коагуляция закончились полностью до начала работы стальной детали и чтобы при ее работе никаких структурных превращений в стали не происходило. Термической обработкой создается устойчивая (стабильная) структура. Поэтому и отпуск в этом случае называется стабилизирующим. [c.188]

Температуру охлаждения закаленной стали следует дополнительно корректировать с учетом возможной стабилизации изделий в процессе термической обработки. На режим низкотемпературной закалки влияет величина разрыва во времени между высокотемпературной и низкотемпературной закалками (рис. 17). Выдержка перед охлаждением приводит к стабилизации остаточного аустенита в результате он приобретает некоторую стойкость против распада при дальнейшей обработке изделий глубоким охлаждением. [c.53]

Весьма убедительна гипотеза, связывающая термическую стабилизацию с деформационным старением — образованием сегрегаций из внедренных атомов на дислокациях в аустените. Так как образование мартенситного кристалла вызывает пластическую деформацию аустенитной матрицы, то упрочнение ее при деформационном старении затрудняет мартенситное превращение. Развитие деформационного старения аустенита с увеличением времени выдержки при температуре Тс объясняет рост 0. Уменьшение эффекта стабилизации с дальнейшим увеличением времени выдержки легко объяснить перестариванием (см. 45), с которым связано падение предела текучести аустенита. Достижение отрицательных значений [c.244]

Размеры закаленной детали изменяются также в связи с распадом остаточного аустенита. Отпуск при 200—300° С уменьшает количество остаточного аустенита, но при этом твердость стали значительно снижается. Поэтому при термической обработке необходима стабилизация остаточного аустенита. Аустенит получается стабильным, если сталь при закалке была охлаждена до температуры конца мартенситного превращения (точка М ). Оставшийся после охлаждения (до точки аустенит при последующей [c.37]

Измерительный инструмент служит для проверки размеров изготовляемых деталей. При измерении поверхность инструмента непосредственно соприкасается с поверхностью проверяемой детали и изнашивается. Поэтому поверхность измерительного инструмента должна быть твердой и износостойкой для сохранения размеров и формы в процессе работы. Для измерительного инструмента (особенно высоких классов точности) большое значение имеет сохранение постоянства линейных размеров и формы закаленного инструмента в течение длительного времени. Постепенное изменение размеров и формы закаленного инструмента связано с уменьшением тетрагональности решетки мартенсита, мартенситным превращением остаточного аустенита, уменьшением и перераспределением внутренних напряжений (естественным старением). Хотя это изменение и невелико, однако недопустимо для инструмента высокой точности. Процессы старения протекают медленно результаты старения становятся заметны через 3—6 месяцев и значительно возрастают через 10—12 месяцев после проведения термической обработки. Поэтому при термической обработке измерительного инструмента большое внимание уделяется стабилизации напряженного состояния, мартенсита и остаточного аустенита, что достигается соответствующим режимом низкотемпературного отпуска (называемого искусственным старением) и обработкой при температурах ниже нуля. [c.296]

Если температура превращения сравнительно низка и располагается ниже температурного порога рекристаллизации, то полиморфное превращение протекает за счет когерентного роста, т. е. по мартенситной кинетике. В изотермических условиях после нарушения когерентности за счет пластической деформации превращение приостанавливается, так как рост уже имеющихся кристаллов новой фазы диффузионным путем исключен, а для образования новых мартенситных зародышей требуется дальнейшее понижение температуры. Однако и в условиях непрерывного охлаждения мартенситное превращение во многих сплавах ие доходит до конца Даже обработка холодом не всегда приводит к полному превращению остаточного аустенита в мартенсит. Это обусловлено механической и термической стабилизациями исходной фазы. [c.19]

Вероятно, такого типа стали целесообразно разрабатывать для крупногабаритных поковок высокий температурный интервал мартенситного превращения обеспечивает простую и надежную термическую обработку, отсутствие опасности местной стабилизации аустенита из-за неравномерности охлаждения. Отсутствие б-феррита в структуре способствует уменьшению анизотропии, отсутствие титана и низкое содержание углерода уме11ьшает опасность образования карбидной сетки при охлаждении поковок. [c.134]

Увеличение содержания углерода в сплавах Ьй группы приводит к существенной стабилизации аустенита к мар-тенситным превращениям, протекающим при охлаждении, при этом увеличение содержания углерода является более эффективным средством стабилизации аустенита, по срав-нёнию с термической обработкой. В сплаве с 6% Мп при 0,06% С превращение у- а реализуется полностью при охлаждении, при 0,7% С —количество а-мартенсита в закаленном состоянии снижается до 85% при 1,3% С — полностью аустенитная структура. [c.105]

Термическая стабилизация аустенита, которую обычно называют просто стабилизацией, наблюдается при временной остановке охлаждения железного сплава в мартенситном интервале атермического превращения. Если прервать охлаждение при температуре 7 п<Мц (но выше Л1к) и сделать здесь выдержку, то аустенит стабилизируется. Стабилизация проявляется в том, что по возобновлении охлаждения превращение начинается не сразу при температуре Гп, а после переохлаждения аустенита (гистерезиса) до некоторой температуры Мн (рис. 140). При этом мартенсита часто образуется меньше по сравнению с непрерывным охлаждением (мартенситная кривая 2 на рис. 140 идет ниже кривой 1) и количество остаточного аустенита возрастает. Возобновляющееся при температуре М н мартенситное превращение может протекать взрывообразно (например, в сплавах Ре—N1—С). [c.243]

Термическая обработка стали 08Х15Н5Д2Т с целью стабилизации аустенита разработана и подробно исследована В. И. Козловской с сотрудниками [116, 119]. Целью этих работ являлось повышение вязкости стали в условиях криогенных температур. [c.154]

Для работы при криогенных температурах, как это было показано Е. С. Каганом, В. В. Сачковым, В. И. Козловской и автором, преимущества безуглеродистых мар-тенситных сталей над малоуглеродистыми особенно проявляются при работе сварных соединений, не подвергаемых термической обработке после сварки. Путем стабилизации аустенита малоуглеродистым, содержащим 0,06—0,09% С сталям мартенситного и переходного классов (08Х15Н5Д2Т и Х16Н6) при криогенных температурах можно сообщить высокую вязкость основного металла и сварных соединений, подвергнутых после сварки закалке. Однако сварные соединения из таких сталей, не подвергаемых закалке, при криогенных температурах — 196, —252°С могут разрушаться от отрыва непосредственно вблизи зоны сплавления. Этот дефект не устраняется полностью даже в случае применения аусетнит-ных присадок. [c.165]

Измельчение субзерен — фрагментов и расположенных внутри них блоков сопровождается существенным увеличением углов разориентировки и нарушением когерентности решетки у поверхностей раздела. Одновременно с увеличением степени деформации аустенита интенсифицируется блокировка примесными атомами и вакансиями всех этих поверхностей раздела, а также скоплений дислокаций внутри блоков. В подобных условиях даже границы блоков не только не должны являться дополнительными местами образования мартенситных кристаллов, но и могут служить препятствиями при росте зародышей (возникающих внутри блоков) по крайней мере на стадии достижения ими критических размеров. Что же касается отдельных дислокаций и их скоплений внутри блоков, то их роль в качестве готовых зародышевых центров мартенситных кристаллов определяется степенью развития процесса термической стабилизации аустенита. Повышение температуры деформации (до известного предела, определяемого устойчивостью облаков Коттрелла) и снижение последующей скорости охлаждения способствуют блокированию дислокаций за счет диффузии примесных атомов и уменьшают вероятность образования мартенситных кристаллов в этих местах. Для зарождения кристаллов становятся необходимыми сдвиги в других свободных от закрепленных дислокаций участках объемов блоков. [c.167]

Обработка наших данных дилатометрического анализа подтвердила, что при непрерывном охлаждении в условиях термического цикла сварки при данной мгновенной температуре количество образующегося мартенсита тем выше, чем быстрее происходит охлаждение. В качестве примера на рис. 108 показана кинетика мартенситного превращения в стали 40Х при различных скоростях охлаждения. С уменьшением скорости охлаждения от 50 до 4 град сек превращение становится все более и более вялым. При изменении скорости охлаждения от 50 до 18 град сек, когда перед началом мартенситного превращения бейнитное превращение либо совсем не происходит, либо развивается в очень ограниченной степени ( 5% бейнита при Wg = IS градкек), в качестве основной причины, приводящей к задержке мартенситного нревращения, по-видимому, следует считать термическую стабилизацию аустенита. Реальность этого процесса в указанном диапазоне скоростей охлаждения подтверждается, в частности, расчетом, который был приведен в 4 гл. V. При еще меньших скоростях охлаждения W равна 14 и 4 градкек) может вступать в действие также [c.184]

При сварке закаливающихся сталей в зависимости от состава металла шва могут проявляться как активизация, так и стабилизация мартенситного превращения. Если при сварке используется электродная проволока из нелегированной стали, то распад аустенита в шве происходит в интервале температур перлитного превращения, т. е. выше 600° (см. 1, гл. 1). Соответственно это вызывает дополнительную деформацию аустенита в околошовной зоне. Поскольку предел текучести свариваемой стали при 600—650° низок (От < 10 кПмм ) и в нем не могут возникать значительные упругие искажения, постольку эффект активизации не проявляется. Наоборот, вследствие блокировки дислокаций углеродом при последующем охлаждении происходит стабилизация аустенита (эффект термической стабилизации). [c.207]

Превращение остаточного аустенита в мартенсит при длительном хранении и особенно ко время работы подшипника при отрицательных температурах сопровождается значительным увеличением его линейных размеров. Это происходит в том случае, когда фактическая температура закалки оказывается выше 1070° С, Для стабилизации размеров и повышения контактной усталостной прочности применяют дополнительную обработку стали холодом. Мартенситное превращение при закалке в практически применяемом интервале закалочных температур заканчивается при 70° С. Оптимальный режим термической обработки стали 9X18, позволяющий получить высокую степень стабильности геометрических размеров деталей подшипников в интервале рабочих температур от —200 до + 150 С и обеспечивающий наилучший комплекс механических свойств, состоит из предварительного (до 850° С) и окончательного нагрева (до 1050—1070° С), охлаждения в масле, а затем замедленного охлаждения до —70° С и отпуска при 150—180° С. [c.376]

С с выдержкой в течение 2...3 ч. Время между закалкой и отпуском не должно превышать 3 ч для уменьшения количества остаточного аустенита в закаленной стали. После окончательной термической обработки твердость стали составляет 62...65 HR 3, структура — мартенсит с включениями мелких карбидов и остаточный аустенит (8... 15 %). Для стабилизации размеров деталей их обрабатывают холодом при температурах 70...80 °С. [c.91]

На практике обработка холодом применяется в следующих случаях при обработке быстрорежущих сталей для сокращения продолжительности цикла термической обработки и улучшения режущих свойств при обработке высокохромистых сталей типа Х12М, в которых после закалки имеется большое количество остаточного аустенита для повышения твердости, износостойкости и усталостной прочности цементованных деталей из углеродистых и легированных сталей для стабилизации размеров калибров, колец шарикоподшипников и других особо точных изделий для повышения магнитных характеристик стальных магнитов. [c.98]

Стали для измерительных инструментов. Обычно применяют стали У8—У12, X, ХВГ, Х12Ф1. Для измерительного инструмента большое значение имеет стабильность размеров закаленного инструмента Б течение длительного времени. Поэтому при термической обработке этого инструмента особое внимание уделяется стабилизации напряженного состояния, стабилизации мартенсита и остаточного аустенита. Это достигается низким отпуском (при 120—130 °С) в течение 12—50 ч и обработкой холодом до —60 °С. [c.91]

В отличие от аустенита в стали, в сплавах титана при обычной термической обработке отсутствует стабилизация Р-фазы за счет фазового наклепа. Термическая же стабилизация р-фазы была обнаружена в опытах Де Лазаро, Хансена и др., а также Махлина и Вайнига, которые провели сравнение устойчивости р-фазы при обычной и ступенчатой закалках сплавов титана с 9—11% Мо. Однако эффект стабилизации р-фазы при ступенчатой закалке они объяснили только снижением термических напряжений, не учи- [c.11]

Детали подшипников подвергают закалке начиная с 820-850 °С и низкому отпуску при 150-170 °С. Особенностью термической обработки деталей подшипников является необходимость стабилизации их размеров на период эксплуатации. После закалки в структуре сталей сохраняется 8-15 % остаточного аустенита. Он стабилизируется после низкого отпуска при 150-170 °С и его присутствие в стали не отражается на размерах детали. Низкий отпуск с вьщержкой в течение 2-6 ч (вьщержка увеличивается при увеличении размеров деталей) сопровождается частичным вьщелением углерода из мартенсита без снижения твердости и прочности стали. В результате этого отпуска устраняется уменьшение размеров деталей из-за частичного распада мартенсита, что наблюдается в закаленной стали, не подвергавшейся отпуску. Таким образом, после закалки и низкого отпуска детали подшипников имеют структуру мартенсита с мелкими частицами карбидов и небольшим количеством остаточного аустенита. В таком состоянии стали ШХ15 и ШХ15СГ имеют твердость 60-64 НКСд и Од, равное соответственно 2000-2160 и 1960-2350 МПа. [c.219]

В 1952 г. Ко и Коттрелл во время образования бейнита наблюдали появление рельефа, аналогичного рельефу при образовании мартенсита. Они пришли к заключению, что бейнитные пластины образуются путем превращения, представляющего медленный сдвиг. Кроме того, они обнаружили, что частичное превращение в бейнитной области понижает температуру мартенсит-иого превращения Мц остаточного аустенита. Такая стабилизация наступает также, если аустенит выдерживать при температуре бейнитного превращения, даже если время выдержки меньше, чем инкубационный период. Однако инкубационный период образования бейнита уменьшается на одну треть при наличии мартенсита. Эти факты дают возможность предположить, что аустенит содержит пересыщеппые зародыши феррита, которые превращаются в бейнит или мартенсит в зависимости от термической обработки. [c.79]

Наиболее полно механическая и термическая стабилизации изучены на сталях. По современным представлениям, один из механрхзмов, обусловливающих эти явления, связан с блокированием дислокаций примесными атомами внедрения (углеродом, водородом и т. д.) и образованием вокруг дислокаций облаков Коттрелла, что приводит к повышению сопротивления сдвигу и препятствует образованию зародышей мартенсита. Примесные атомы снижают также и свободную энергию в этих местах искажений решетки и тем самым уменьшают движуш ую силу превращения [15, 16]. Однако механизм блокирования дислокаций различен. Предполагают, что при относительно низких температурах блокирование дислокаций может происходить за счет выдавливания углерода из решетки всесторонне сжатого аустенита в зоны с повышенной растворимостью, расположенные вокруг дислокаций и находящиеся в упругодеформированном состоянии (механическая стабилизация). При более высоких температурах перемещение углерода к дислокациям обусловлено обычным механизмом диффузии (термическая стабилизация) [6, 15, 33—35]. При еще более высоких температурах (для стали обычно выше 500—600°) происходит дестабилизация аустенита, так как вследствие повышенной тепловой подвижности атомов углерода облака Коттрелла разрушаются. К тому же с увеличением температуры разница в равновесных концентрациях углерода в неискаженных и искаженных участках кристаллической решетки снижается. [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...