Железо полиморфные превращени

Основой процессов термической обработки является полиморфизм железа и его твердых растворов на базе а- и у-железа. Полиморфные превращения стали данного состава происходят в определенном интервале температур, ограниченном пильней А, и верхними Аз и Л,п критическими точками. [c.12]

Образование мартенсита в железе. Полиморфное превращение в чистом железе нельзя подавить. Образование мартенсита происходит благодаря бездиффузионному переходу (сдвиговая перестройка решет-ки в а-решетку в связи с пересыщением последней углеродом мартенситная а-ре-шетка становится тетрагональной). [c.72]

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]

Влияние легирующих элементов на полиморфные превращения железа. Все элементы, за исключением углерода, азота, водорода и отчасти бора образуют с железом твердые растворы замещения. [c.131]

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]

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

При нагреве железа от 20 до 91Г С кристаллическая решетка модификации а (К8) перестраивается в кристаллическую решетку модификации у (К12). При дальнейшем повышении температуры до 1392° С стабильной является модификация у. Выше 1392° С кристаллическая решетка К12 перестраивается в объемноцентрированную решетку К8, изоморфную кристаллической решетке низкотемпературной модификации железа а, в отличие от которой она обозначается б. Таким образом, железо имеет две полиморфные формы а (или б) и у. Как всякое фазовое превращение, полиморфное превращение, происходящее в твердом состоянии, является обратимым и должно происходить в равновесных условиях при вполне определенной температуре [c.50]

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

Она наблюдается в сплавах титана с элементами, стабилизирующими р-фазу (Мо, Nb, Та, V и др.), в сплавах Fe—Ni, Fe—Mn, Fe—Pt и др. Термическая обработка этих сплавов возможна, поскольку при нагреве происходит полиморфное превращение (у титановых сплавов а — Р, а у сплавов на основе железа а у). [c.121]

При закалке полиморфное превращение осуществляется по мартенситному типу, сопровождающемся образованием метастабильных фаз (а, а", со), или после закалки образуется Р-фаза (в системе титановых сплавов), или 7-фаза (в системе сплавов на основе железа), которые, будучи неустойчивыми, претерпевают превращения при нагреве (старение, отпуск). У сплавов на основе титана а -фаза по свойствам значительно отличается от мартенсита стали она имеет пониженную прочность и повышенную пластичность. [c.121]

При температурах, соответствующих участкам 3 и 2 (1392 и 911 °С), происходят полиморфные превращения, соответственно б-Fe в v-Fe и v-Fe в железо с решеткой ОЦК. Показанный на графике участок 1 отражает превращение немагнитного ОЦК-железа (р-железа) в магнитное (а-железо). [c.13]

А. А. Пресняков и др. [1] указывают, что глубина провалов пластичности у железа чистотой 99,99 % больше, чем у загрязненного железа, и делают вывод, что красноломкость и синеломкость железа связаны с полиморфными превращениями примеси — лишь одна из причин развития провалов пластичности у железа и его сплавов. [c.146]

При 885° кристаллическая решетка титана из плотноупакованной гексагональной становится кубической объемно-центрированной. Плотноупакованная фаза титана является низкотемпературной, тогда как в железе она высокотемпературная. Ведь структура железа при 910° меняется — из кубической объемно-центрированной превращается в кубическую гране-центрированную. Полиморфное превращение позволяет производить термическую обработку сплавов титана аналогично сплавам легированных сталей. [c.38]

Кузнецы эпохи Гомера, знавшие о закалке железа, из-за трудностей его обработки изготовляли щиты, копья и мечи из бронзы. Способы упрочнения металлов известны людям с давних пор. Взять хотя бы наклеп, которым пользуются уже 3 тысячи лет. Давно известно, что закалка с высокой температурой нагрева чистых металлов, не имеющих полиморфных превращений, может улучшить их предел текучести. Это объясняется увеличением числа вакантных мест, которые действуют подобно легирующим элементам, создавая локальные искажения решетки. Однако исследования закалки на металлических фольгах под электронным микроскопом показали, что механизм упрочнения намного сложнее. [c.41]

Все элементы, растворяющиеся в железе, изменяют устойчивость феррита и аустенита. По характеру влияния на полиморфные превращения все элементы могут быть разделены на две группы. Элементы первой группы никель, марганец, медь, азот — расширяют область устойчивого состояния аустенита. При содержании этих легирующих элементов выше определенного количества сталь в интервале от комнатной температуры до перехода в жидкое состояние имеет структуры легированного аустенита. Такая сталь называется аустенитной. [c.49]

Особенности формирования структуры титана и его сплавов при р — а-превращении. Характер полиморфного превращения титана имеет ряд особенностей по сравнению с а 7-превраще-нием у железа. [c.10]

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]

Полиморфные превращения одного или обоих компонентов сплава изменяют его структуру и свойства. Такие превр.а-щения происходят во многих промышленных сплавах, например сплавах железа, титана и др. [c.63]

Влияние легирующих элементов на полиморфные превращения железа. Все элементы, за исключением углерода, азота, водорода, и отчасти бора образуют с железом твердые растворы замещения. Они растворяются в железе и влияют на положение точек Лд и Л4, определяющих температурную область существования а- и у-железа. Легирующие элементы по влиянию на температурную область существования полиморфных модификаций железа можно разделить на две группы. [c.135]

Третья категория компонентов - фрикционные добавки, обеспечивающие порошковому материалу требуемый коэффициент трения и оптимальный уровень зацепления с рабочей поверхностью контртела. Такие добавки должны иметь высокие температуру плавления и теплоту диссоциации, не претерпевать полиморфных превращений в заданном интервале температур, не взаимодействовать с другими компонентами материала и с защитной средой при спекании, быть достаточно прочными и твердыми, хорошо сцепляться с металлической основой. Поэтому более широко в качестве фрикционных добавок используют оксиды кремния, алюминия, железа, магния, марганца, циркония, хрома, титана и др., некоторые карбиды (кремния, бора или вольфрама), силициды (железа и молибдена), или бориды (редких металлов и др.). К материалам на бронзовой основе в качестве фрикционного компонента добавляют железо, в том числе в виде чугунной крошки, вольфрам, хром, молибден и некоторые другие. Эффективно. Введение в состав порошкового фрикционного материала некоторых интерметаллидов, например алюминия и титана. [c.61]

С этим явлением мы уже сталкивались в гл. 2 на примере железа. Но железо далеко не одиноко в своем стремлении к многоликости . Ему в этом следует целая группа металлов. Существование у одного элемента нескольких кристаллических структур называется полиморфизмом, а сам переход кристалл I — Кристалл 2 — полиморфным превращением. С этими превращениями связана одна трагическая страница человеческой истории. [c.133]

Это объяснение вскрывает лишь одну из возможных причин полиморфных превращений, А на то, что существуют и другие, указывает хотя бы необычная последовательность превращений в железе ОЦК — [c.135]

На диаграмме Ре—Ре ,С точка А (1539 °С) отвечает температуре илавлення железа, а точка D (1500 "С) — температуре плавления цементита. Точки М (1392 °(") и G (910 °С) соответствуют полиморфному превращению а 5= у- [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]

Так как полиморфные модификации вещества отли чаются внутренней структурой, то свойства их различны Полиморфное превращение часто наблюдается и в сплавах на основе указанных выше металлов. Явление полимор физма имеет большое практическое значение при обработке металлов и сплавов, например для сплавов железа с угле родом. [c.48]

Кривые свободных энергий пересекаются при температуре Т , соответствующей температуре фазового равновесия вещества. В любом металле полиморфное превращение при нагреве сопровождается поглощением, а при охлаждении — выделением теплоты, что подтверждается образованием горизонтальных площадок, свидетельствующих о протекании превращений в изотермических условиях. При охлаждении железа тепловые эффекты превращения в твердом состоянии проявляются благодаря возникно- [c.50]

При 768° С горизонтальная площадка не является следствием полиморфного превращения, поскольку кристаллическая решетка при этой температуре не перестраивается, но при 768° С npoii xoAHT магнитное превращение железа. При температуре выше 768° С железо становится немагнитным таким обргзом, для железа температура 768° С является точкой Кюри, Температуры, соответствующие превращениям з равновесных условиях, отвечают критическим точкам, обозначаемым А2, А , А . [c.51]

На полированном образце после нагрева и охлаждения в вакууме или нейтральном газе обнаруживают границы зерен, возникающие при нагреве. Часто границы представляют собой двойную сетку. Ее возникновение объясняют по-разному. По предположению Кэррмана она образуется под действием газовы-делений из шлифа. Так как двойная сетка образуется также в металлах без полиморфного превращения, как показали параллельные опыты на чистой меди и переплавленном электролитическом железе, Зауервальд, Шульце и Яквирч [26] предположили, что сетка границ зерен, возникающая при высоких температурах, обусловлена рекристаллизацией и изменением объема. [c.21]

Мартенситное превращение и распад мартенситной структуры. Для получения высокой твердости и прочности сталей сплавам необходимо придать мартеиситиую структуру. Мартенсит-ная структура — специфическая игольчатая микроструктура металлических сплавов (сталей, сплавов Си — А1, Си — Zn, Си — Sn и др.), некоторых металлов и даже неметаллических материалов, образующаяся в результате мартенситного превращения. К мартенситным превращениям относят также, вследствие особенностей их кинетики и кристаллогеометрии, полиморфные превращения в безуглеродистых сплавах железа с хромом, никелем, марганцем, а также полиморфные превращения в кобальте, титане, цирконии и в сплавах на основе титана и циркония. [c.14]

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]

Структура закаленной стали. Пересыщенный твердый раствор углерода и других элементов в а-железе образуется в результате бездиффу-ЗИ0Ш10Г0 полиморфного превращения аустенита. Кристаллическая решетка — тетрагональная (при малом содержании в растворе углерода или азота приближается к объем-ноцентрироващюй кубической. Содержание углерода в мартенсите равно исходному п аустените. Структура мартенсита имеет игольчатое строение рис. б1 [c.13]

При 6% вольфрама область существоват1ия тверд(.1х растворов на базе у-железа замкнута, и сплавы с большим содержанием вольфрама не имеют полиморфных превращений во всем интервале температур от комнатной до температуры плавления [c.20]

Выполним численную оценку условий образования новых границ при полиморфных превращениях. Для титана при ОЦК ГПУ превращении при температуре Гпп И58 К АОпп = -375 МПа, для железа при Гп = 1184 К АОпп = -126 МПа. При минимальных значениях энергии межзеренных границ у/= 0,1у потенциальный барьер их образования для титана составляет = 330 МПа, для же- [c.143]

Как показывает анализ формирования свойств металла в результате полиморфных превращений по модели (4.51), упрочнение может происходить в стали независимо от содержания углерода, т. е. как для низко-, так и для высокоуглеродистых сталей. Различие состоит лишь в температурном диапазоне Агз—Ari, в котором происходит выделение новой фазы, а также в величине АИ дис- Для малоуглеродистой стали они близки к характеристикам полиморфного превращения ГЦК- ОЦК для железа А(2п.п а Для эвтектоидной стали - к характеристикам эвтектоидного превращения А<2фп- Для расчета изменения свойств сталей при их охлаждении от температур превращения с содержанием углерода до 0,8% можно принять приближенно линейную зависимость А0фп от содержания углерода. [c.179]

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]

При перестройке высокотемпературной модификации в низкотемпературную в процессе охлаждения возможно размельчение структуры полиморфных металлов за счет того, что в пределах крупных зерен возникает большое число зародышей новой (низкотемпературной) фазы. В частности, у железа при у — а-превра-щении внутри аустенитного зерна образуется много ферритных зерен, при этом увеличение скорости охлаждения, подавляя диффузионный рост зародышей, способствует получению мелкозернистой структуры. У титана в силу рассмотренных особенностей полиморфного превращения рост зародышей а-ф азы происходит с большой скоростью, и даже в случае закалки величина а-зерен во много раз превосходит величину ферритных зерен. При этом из-за достаточно строгого соблюдения кристаллогеометрического соответствия решеток а и р-фаз зерна, различающиеся как самостоятельные при металлографическом анализе, могут иметь близкую или одинаковую кристаллографическую ориентировку. По этому прАзнаку в пределах макроскопического р-зерна обычно могут быть лишь несколько (2—3) различных микрозерен. [c.12]

На диаграмме Ре—РсзС точка А (1539 °С) отвечает температуре плавления железа. Линия РКЬ соответствует цементиту, на базе которого возможно образование твердого раствора (предполагается, что растворимость компонентов в цементите невелика). Точки N (1392 °С) и О (910 С) соответствуют полиморфному превращению а р. [c.121]

Фазовые и структурные изменения в сплавах Ре—РсзС после затвердевания. Такие изменения связаны с полиморфизмом железа, изменением растворимости углерода в аустените и феррите е понижением температуры и эвтектоидным превращением. Превращения, протекающие в твердом состоянии, описываются следующими линиями (см. рис. 83). Линия NN—-верхняя граница области сосуществования двух фаз — б-феррита и аустенита. При охлаждении эта линия соответствует температурам начала полиморфного превращения б-феррита в аустенит. Линия NJ — нижняя граница области сосуществования б-феррита и аустенита, при охлаждении соответствует температурам окончания превращения б-феррита в аустенит. Верхняя граница области сосуществования феррита (в парамагнитном состоянии) и аустенита соответствует линии 00, т. е. температурам начала у -превращения 6 образованием парамагнитного феррита. Линия 05 — верхняя граница области сосуществования феррита (в ферромагнитном состоянии) и аустенита при охлаждении эта линия соответствует температурам у -> -превращения б образованием ферромагнитного феррита. [c.125]

Сплавы, содержащие < 0,02 % С (точка Р), называют техническим железом. Эти сплавы испытывают при ох.чаждении и при нагреве полиморфное превращение у а между линиями 008 и иР, В этом интервале температур по границам зерен аустенита образуются зародьшш феррита, которые растут в виде зерен, пог.тсщая зерна тустенита. [c.126]

Легирующие элементы оказывают большое влияние на точку Л,, соответствующую температуре перехода перлита в аустенит (рис. 93, а). Никель и марганец снижают температуру А , а Т1, Мо, 31, У и другие элементы повышают температуру Л1 (см. рис, 93, а). Легирующие элементы уменьшают эвтектондную концентрацию углерода (рис. 93, б) к предельную растворимость углерода в аустените, сдвигая точки 5 к на диаграмме состояния Ре—С влево. Как видно из рис. 94, где приведены вертикальные разрезы тройной диаграммы состояния Ре—Мп—С и Ре—Сг—С, перитектическое, эвтектическое и эвтектоидное превращения протекают не при постоянной температуре, как в двойных системах, а в некотором интервале температур. В системе р е—Мп.—С у-фаза с увеличением содержания марганца существует и в области более низких температур. В системе Ре—Сг—С с возрастанием концентрации хрома область существования у-ф>ззь( сужается. Состав карбидной фазы (К) в марганцовистых сталях соответствует соединению (РеМп)8С, в котором часть атомов железа. замещена атомами марганца. В хромистых сталях образуются (Ре, Сг)зС и специальные хромистые карбиды, состав и структура которых зависят от содержания углерода и хро.ма. При низком содержании углерода и высоком содержании хрома образуются ферритные стали, не претерпевающие полиморфного превращения (рис. 94, б). [c.137]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...