Аустенит метастабильный

Вероятность образования в жидкой фазе (или аустените) метастабильного цементита, содержащего 6,67 % С, значительно больше, чем графита, состоящего только из атомов углерода. Графит образуется при очень малой скорости охлаждения, когда степень переохлаждения жидкой фазы невелика. [c.130]

Мартенсит и остаточный аустенит — метастабильные фазы — и при длительной выдержке даже при комнатной температуре претерпевают распад. Повышение температуры резко ускоряет распад этих фаз и [c.320]

Фиг. 8. Разрезы тройной диаграммы состояния Ре—N1—Сг а—вблизи точки затвердевания (У—после быстрого охлаждения с 900-5-1300 С — аустенит метастабильный и стабильный — феррит пер-

При значительном содержании карбидообразующих элементов и образовании специальных карбидов изменяется характер фазовых превращений при отпуске стали. Выделение специальных карбидов происходит при довольно высокой температуре (около 500—600° С) до этой температуры остаточный аустенит и мартенсит сохраняются, хотя мартенсит вследствие выделения метастабильного цементита теряет определенное количество С. После выделения специальных карбидов из мартенсита и аустенита при высоких температурах отпуска аустенит при охлаждении претерпевает карбидное превращение. Это вызывает [c.170]

Если сталь, нагретую выше Асз или Аст,переохладить до температур ниже А , то аустенит оказывается в метастабильном (неустойчивом) состоянии и претерпевает превращения. Для описания кинетики превращения переохлажденного аустенита пользуются диаграммой изотермического превращения аустенита, построенной экспериментально для каждой марки стати (рис. 33). [c.50]

Рис. 12. Приближенные изоэнергетические кривые дефектов упаковки [73, 76] в области диаграммы Ре—N1—Сг для сплавов с большим содержанием железа (построены по литературным данным) цифры у кривых — ЭДУ, мДж/м — — минимум при 18% Сг / — двухфазные области — метастабильный аустенит -4 — стабильный аустенит

Закалка на аустенит или нормализация при высоких температурах сообщают стали в основном структуру метастабильного аусте-нита, в котором присутствует небольшое количество мартенсита (5—10%) и S-феррита (5—10%). [c.141]

В нелегированном и низколегированном чугуне аустенит претерпевает эвтек-тоидный распад при охлаждении отливок. При эвтектоидном распаде в стабильной системе не образуется характерной структуры эвтектоида, так как эвтектоидный графит наслаивается на уже имеющихся включениях этой фазы, а феррит кристаллизуется самостоятельно. При эвтектоидном распаде в метастабильной системе образуется перлит или при ускоренном охлаждении отливок более дисперсные формы эвтектоида — сорбит и троостит. [c.10]

Режимы термообработки для повышения твердости и прочности отливок серого чугуна зависят от поставленных требований. Существенно различны режимы для конечной твердости в пределах твердости перлита (Нб = 200 -н 220) и для значительного ее превышения Нб — 300 -i- 500). В первом случае увеличение прочности и твердости достигается ростом концентрации углерода в аустените, а во втором — образованием метастабильных структур — сорбита, троостита, мартенсита, цементита и смешанных структур. Сочетание этих режимов обеспечивает возможность термообработки отливок серого чугуна почти независимо от начальной структуры. [c.703]

При одинаковой твердости стали интенсивность изнашивания уменьшается по мере увеличения содержания остаточного аустенита [80]. По существу, это стали с метастабильным аустени-том. В процессе разрушения микро-объемов металла происходит превращение аустенита в мартенсит при этом Достигается определенное упрочнение поверхностного слоя, создаются сжимающие внутренние напряжения, выделяются мелкодисперсные карбиды по плоскостям скольжения. [c.164]

Если, например, рис. 23 представляет эв.тектоидную часть диаграммы железо — углерод, то тогда а является ферритом, Р — цементитом, а твердый раствор — аустенитом. Выше эвтектоидной температуры содержание углерода в аустените, находящемся в равновесии с ферритом, меньше, чем в аустените, который находится в равновесии с цементитом, но ниже этой температуры аустенит, находящийся в метастабильном равновесии с ферритом, содержит больше углерода, чем твердый раствор в равновесии с цементитом. [c.37]

Полученные порошки имеют повышенное содержание графита и кислорода, при этом содержание марганца и кремния не изменяется по сравнению с исходным составом материала. Текучесть порошков теряется. Структура покрытий, полученных воздушно-плазменным напылением на установке Киев-7 , отличается от исходной и представляет собой мартенсит, цементит, остаточный аустенит, а также метастабильный е-карбид. Такой фазовый состав обусловливает резкое повышение микротвердости покрытий по сравнению с исходным порошком в 2...2,5 раза, до значений [c.83]

Мартенсит стали — пересыщенный метастабильный твердый раствор внедрения углерода в а-Ре с искаженной кристаллической решеткой, получаемый при скорости охлаждения 150...200°С/с. Минимальную скорость охлаждения, при которой весь аустенит переохлаждается и превращается в мартенсит, называют критической скоростью закалки. При нагреве мартенсит переходит в более устойчивые структуры троостит, сорбит и перлит. [c.154]

Определение состава метастабильного аустенита было произведено также авторами работы [73], но они пришли к заключению, что этот аустенит уже в начальный момент своего образования достаточно богат углеродом и является по составу равновесным. В то же время относительное расположение кривых на рис. 23, взятом из работы [ 73], свидетельствует о значительном различии в периодах решетки первых порций аустенита для сталей 30 и У8, что не должно иметь места при образовании равновесной 7-фазы (см. рис. 1). В данном случае применялся относительно медленный нагрев (100°С/мин), и для обеих сталей в отожжен- [c.54]

Как видно из рис. 15, метастабильный аустенит, образующийся при нагреве сталей с неравновесными структурами, весьма устойчив. В компактных объектах уменьшение количества 7-фазы начинается только спустя 2 ч. Нужно подчеркнуть, что этот процесс не связан с растворением карбидной фазы, завершающимся уже в первые полчаса вьщержки. Количество аустенита столь велико, что после полного растворения карбидов его состав остается неравновесным. В данном случае, как отмечалось в гл. I, распад избыточного количества аустенита контролируется релаксацией искажений кристаллической решетки, снижающей термодинамический потенциал системы, что, в соответствии с (8) и (9), делает термодинамически невыгодным существование метастабильной 7-фазы. [c.55]

Превращения аустенита при постоянных температурах ниже Ar описываются кинетическими кривыми (рис. 3.4, а), показывающими количество распавшегося аустенита в зависимости от времени, прошедшего с момента начала его распада. Как видно из рисунка, после охлаждения стали до температур ниже критической точки должен пройти инкубационный период 0-Н, в течение которого сохраняется метастабильный аустенит. По истечении этого периода аустенит начинает распадаться с образованием более стабильных структур. [c.39]

Образование метастабильных фаз (0, ид) при холодной деформации способствует более сильному упрочнению аустенита и тем больше, чем более метастабилен аустенит, что в сильной степени зависит от его состава. [c.309]

Структура этих сталей после закалки представляет собой неустойчивый (метастабильный) аустенит, который может претерпевать мартенситное превращение в результате обработки холодом или пластической деформации ниже Мд Свойства определяются соотношением количества аустенита и мартенсита в структуре Изменения прочно стных свойств в зависимости от содержания легирующих элементов в сталях мартенситного (/), переходного II) и аустенитного III) классов приведены на рис 173 [c.288]

Высокая пластичность и вязкость разрушения обусловлены развитием мартенситного превращения в процессе деформирования. Дело в том, что при тепловой обработке аустенит обедняется углеродом и легирующими элементами и становится менее устойчивым (метастабильным). Благодаря этому повторная пластическая деформация вызывает превращение метастабильного аустенита в мартенсит деформации. Механизм повышения пластичности и вязкости разрушения связан с залечиванием — локальным упрочнением аустенита в участках пластического течения (в том числе и у вершин движущейся трещины). Образующийся в таких участках мартенсит деформации упрочняет их настолько, что они перестают быть слабыми участками, и деформация распространяется на соседние участки. [c.272]

При содержании хрома менее 15% левее аустенитной области находятся сплавы аустенито-мартенситного класса, которые представляют большой интерес для разработки кавитационно-стойких сталей. Эти сплавы при температуре аустенизации имеют однофазную структуру у-твердого раствора при охлаждении аусте-нит частично превращается в мартенсит. Металлографические исследования показывают, что мартенсит при этом находится в зернах аустенита в виде крупных игл или пластин. Количество аустенита, превращенного в мартенсит, зависит от содержания в сплаве аустенитообразующих элементов (Мп, С, N, Ni). Не распавшийся при закалке аустенит находится в метастабильном состоянии и легко превращается в мартенсит при микроударном воздействии [44]. [c.167]

Принципиально новые возможности с точки зрения воздействия на К 1 легирующих элементов открываются благодаря разработке мартенситностареющих сталей (МСС) и метастабильных аустенит-ных сталей (MA ), именуемых еще трип-сталями. Как видно из [c.337]

Все три твердых раствора принадлежат к растворам типа внедрения. Феррит имеет решетку ОЦК, мягок, пластичен (НВ 65—130 о, = 300 Мн/м (30 кгс/мм , б = 30%), магнитен до 768° С. Сплавы железа с углеродом (до 0,5% С) теряют магнетизм выше изотермы МО, отвечающей точке Кюри (768° С). Аустенит кристаллизуется в решетку ГЦК он более тверд и пластичен, чем феррит (НВ 200—250 б = 40ч-50%), немагнитен. Цементит (Feg ) тверд, но хрупок (ЯВ > 800), имеет сложную орторомбическую кристаллическую решетку, магнитен до 210° С (точка Л о). Будучи метастабильным соединением при длительном нагреве выше 540° С, цементит обнаруживает стремление к разложению. При 1147° С и содержании 4,3% С образуется эвтектика (точка С на диаграмме), которая состоит из двух фаз аустенита и цементита такая смесь двух фаз называется ледебуритом. [c.103]

С увеличением содержания марганца в углеродистой стали наблюдается последовательная стабилизация аустенита, в результате чего структура металла в литом состоянии или после нормализации переходит от перлитной к сорбитной, троостит-ной, мартенситной и, наконец, аустенитной. Однако марганцовистый аустенит, в отличие от никелевого, характеризуется метастабильностью, сказывающейся в повышенной склонности к наклепу. В сильно деформированных сплавах наблюдаются определенные предкристаллизационные процессы, сопровождающиеся иногда появлением ферромагнетизма. [c.383]

Исследования показывают, что для чугунов второй группы, содержащих 10—15% Сг, металлическая основа представляет собой в литом состоянии а-фазу (продукты распада аустенита) И частично остаточный метастабильный аустенит. Карбидная эвтектика чугунов этой группы имеет пластинчатое строение. По структурному составу карбидная фаза содержит два типа карбидов орторомбический цементит (Fe, Сг)зС и тригональимй карбид (Сг, Ре)7Ся. Описанные изменения в структуре чугунов, легированных 10—15,% Сг, обуславливают рост прочности, пластичности и износостойкости этой группы сплавов. [c.31]

В неполностью графитизированном сером чугуне эвтектоидное превращение протекает не в стабильной (графитной), а в метастабильной (цементитной системе) и аустенит превращается не в феррито-графитиый эвтектоид, а в феррито-цементит-ную смесь — перлит. При этом наличие перлитного цементита и даже небольшого [c.8]

При снижении температуры отливки до области критических точек начинается эвтектоидное превращение аустенита. Как и эвтектическое, эвтектоидное превращение может протекать как в стабильной системе (по схеме аустенит -> феррит + графит), так и в метастабильной (по схеме аустенит феррит + цементит) в зависимости от состава чугуна и скорости охлаждения отливки. При повышенной скорости охлаждения (кривые /, 2 и 3 на рис. 2) аустенит переохлаждается сильнее и превращается по метастабильной системе в цементито-ферритную эвтектоидную смесь — перлит [c.15]

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]

В соответствии со схемой (рис. 3, а), при температуре Г), когда начинается а 7 Превращение, в равновесии должны находиться а-фаза состава а и аустенит с концентрацией углерода, определяемой точкой d. Образование г-фазы такого состава приводит к максимальному снижению термодинамического потенциала системы (конода а idi). Однако некоторое уменьшение свободной энергии будет достигаться и при образовании 7-фазы, состав которой лежит в интервале d . Как видно из рисунка, значения термодинамического потенциала смеси а- и 7-фаз, определяемые отрезками а yd-i, а d , меньше, чем исходной феррито-карбидной смеси (ai j). Таким образом, хотя при образовании аустенита с пониженной концентрацией углерода выигрьш АФ меньше, чем при формировании стабильной 7-фазы, такой процесс термодинамически оправдан. С кинетической же точки зрения двустадийный механизм а - 7-превращения, осуществляющийся через образование на первом этапе малоуглеродистого метастабильного аустенита, более выгоден, поскольку не требует значительного диффузионного перераспределения углерода . [c.14]

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]

В неравновесной структуре метастабильный аустенит обнаружить легче, чем в равновесной. При наличии дефектов кристаллического строения термодинамический потенциал системы повьш1ается (см. рис. 3, б) . Это приводит к тому, что при реализации а -> 7-превращения в объектах, содержащих несовершенства, устанавливается квазиравновесное состояние, описывающееся конодой а [dl. Это соответствует гораздо меньшей концентрации углерода в аустените (точка d ) по сравнению с равновесной (точка d). Чем более неравновесно состояние исходной ферритокарбидной матрицы, тем меньшей должна быть концентрация углерода в аустените, находящемся в состоянии квазиравновесия с исходной искаженной а-фазой. Это эквивалентно смещению температуры до Т - Следовательно, чем больше степень неравновесности исходной структуры, тем выше эквивалентная температура превращения и тем большим должно быть количество аустенита, образующегося при данной температуре. [c.15]

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]

Кинетические кривые распада аустенита для различных температур дают возможность построить диаграмму изотермического превращения аустенита (см. рис. 3.4, 6). Для ее построения отрезки времени, соответствующие началу (Я,, Н , Н ) и концу (АГ,, К , К ) распада аустенита для каждой температуры, переносят на график температура — время и одноименные точки соединяют кривыми. Эти кривые по форме напоминайт букву С, поэтому их называют С-образными кривыми. Левая кривая характеризует начало распада аустенита, правая — время полного распада. Область, лежащая левее кривой начала распада аустенита, определяет продолжительность инкубационного периода. Это область метастабильного аустенита. Устойчивость переохлажденного аустенита и скорость его превращения зависят от степени его переохлаждения. Как видно из диаграммы, аустенит обладает наибольщей устойчивостью при температурах немного ниже критической точки у4 и немного выше критической точки начала мартен-ситного превращения М . При этих температурах левая кривая наиболее удалена от вертикальной оси. Наименее устойчив аустенит при температуре 550 °С — левая кривая наиболее близко расположена к вертикальной оси. Время устойчивости аустенита при данной температуре — 1... 1,5 с. [c.41]

Метастабшъные аустенитные высокопрочные стали повышенной пластичности называются также трип-сталями или ПНП-сталями (ПНП-пластичность, наведенная превращением). Эти стали содержат 0,2-0,3 % С, 8-10 % Сг, 8-25 % Ni, 2-6 % Мо, 1-2,5 % Мп, до 2 % Si. Они подвергаются закалке от 1000-1100 °С, после чего фиксируется аустенитная структура, так как температура начала мар-тенситного превращения М ниже О °С. Далее сталь подвергается пластической деформации при температуре 450-600 °С со степенью обжатия 50-80 %. При этом происходит наклеп аустенита, а также его обеднение углеродом и легирующими элементами за счет выделения дисперсных карбидов. Вследствие этого температура, ниже которой пластическая деформация вызывает мартепсит-ное превращение, повьш1ается выше комнатной. Поэтому при охлаждении аустенит становится метастабильным и при повторной деформации будет испытывать мартенсит-ное превращение. В результате этой обработки трип-ста- [c.164]

Одним из путей получения высокопрочных сталей являет ся термомеханическая обработка При этом пластической деформации может подвергаться как стабильный аустенит при температурах выше A% (высокотемператур ная термомеханическая обработка—ВТМО), так и метастабильный аустенит при температурах ниже j4i (низкотемпературная те р м о м е х а и и ч е с кая обработка — НТМО) Операция низкотемпера турной термомеханической обработки в зарубежной лите ратуре носит название аусформинга [c.230]

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]

На мартенситное превращение в стали большое влияние оказывает ее химический состав. Оптимальным сочетанием прочностных и пластических характеристик обладает метастабильная аустенит-ная сталь 03Х15Н9АГ4. Массовая доля (%) ее основных элементов С < 0,03 Сг = 14—16 Ni = 8-10 Мп = 4-6 N = 0,2-0,3. Механические свойства этой стали приведены в табл. 13.17. [c.616]

Ausforming — Аусформинг. Термомеханическая обработка стали в метастабильном аустенит-ном состоянии ниже температуры рекристаллизации с последующим охлаждением для получения мартенсита и/или бейнита. [c.896]

Transformation-indu ed plasti ity — Пластичность, наведенная превращением. Явление, встречающееся в основном в высоколегированных сталях, которые были термообработаны на метастабильный аустенит или метастабиль-ный аустенит плюс мартенсит. При последующей деформации часть аустенита превращается в мартенсит деформации. Стали, способные к такому превращению, называемые ПНП-ста-лями, являются высокопластичными после термообработки, одновременно они показывают высокий уровень деформационного упрочнения и таким образом имеют высокий предел текучести и прочности после пластической деформации при температурах в интервале от 20 до 500 °С (от 70 до 930 °F). [c.1064]

Исследование процессов, происходящих при закалке и отпуске сталей. В результате закалки в структуре стали появляются две метастабильные фазы — мартенсит и остаточный аустенит. Мартенсит из-за большего содержания углерода и высокой плотности дислокаций вследствие фазового наклепа, имеет значительно большее сопротивление, чем феррит. Сопротивление остаточного аустенита выше, чем мартенсита. На рис. 9.40 представлены зависимости р от содержания углерода в стали. В процессе отпуска происходит распад мартенсита с образованием с мелкодисперсной карбидной фазы, что ведет к падению р. Другой причиной такого падения электросопротивления являеггся и превращение остаточного аустенита (9.32]. [c.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...