Термическая обработка стали титана

Рекристаллизационный отжиг титана и его сплавов проводят при 700—800°С, что значительно превосходит температуру рекристаллизации (500°С). Эта температура достаточна для быстрого устранения наклепа. Фазовые превращения, рассмотренные ранее, позволяют проводить различные операции закалки и отпуска (старения). Хотя при этом значительного изменения свойств не происходит как при термической обработке стали, тем не менее определенные изменения наблюдаются, и в последнее время при работе сплавов предусматривается воз- [c.517]

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]

В первой части учебника рассматриваются кристаллическое строение металлов, действие на их строение и свойства процессов кристаллизации, пластической деформации и рекристаллизации, фазы, образующиеся в сплавах, и диаграммы состояния двойных и тройных систем. Подробно освещены вопросы технологии термической и химико-термической обработки стали. Описаны конструкционные, инструментальные, нержавеющие и жаропрочные стали и сплавы на основе титана, меди, алюминия, магния и других металлов. [c.2]

В последние годы были разработаны новые виды термической и химико-термической обработки стали, разработаны основы теории легирования, введены в эксплуатацию новые высокопрочные, коррозионно-стойкие, жаропрочные стали и сплавы, а также сплавы на основе алюминия, титана и т. д. Широко применяются в металлургии и технике редкие металлы и их сплавы. [c.4]

Карбид титана — прочное соединение, трудно растворимое даже в жидкой стали и расплавленном чугуне [63], [118]. Карбид титана, будучи впрессован в мягкую сталь (0,06% С) и нагрет до оплавления, не образует эвтектического сплава в контакте со сталью и медленно растворяется [63]. Ниже 1260—1300° карбид титана обычно не принимает участия в процессах термической обработки стали, даже если закалка ведется с 1300°, так как ввиду малой выдержки карбиды не успевают растворяться. Еще более стойкими соединениями являются карбонитрид и нитрид титана. [c.219]

Количество вводимого титана зависит от концентрации углерода в стали. В работе [11 ] рекомендуется отношение Ti/ от 4,2 до 27,5 на отечественных заводах придерживаются более умеренных пределов этого отношения от 4 до 8. Так, например, при 0,08% С в стали содержание титана колеблется в пределах 0,35—0,65%. Как видно из табл. 9, свойства титанистой стали зависят не только от содержания титана и отношения Ti/ , но и от термической обработки стали. Даже при высоком отношении Ti/ можно получить сталь с хорошей [c.64]

Сплав 8-Ь1 представляет собой смесь двух фаз преобладающей а-фазы (гексагональной плотноупакованной) и некоторого количества -фазы (кубической объемно-центрированной). Наблюдающиеся трещины проходят по зернам а-сплава, однако р-фаза подвергается пластическим разрушениям. Термическая обработка и изменение состава (например, понижение содержания алюминия), способствующие образованию Р-фазы, увеличивают стойкость к КРН. Состав фазы также может иметь определяющее значение установлено, что в ряде других титановых сплавов р-фаза склонна к КРН [37]. Механизм растрескивания,титановых сплавов находится еще на стадии обсуждения. Однако влияние структуры сплава, особенностей среды, а также действие посторонних анионов и приложенного напряжения в значительной степени сходно с влиянием этих факторов на поведение нержавеющих сталей (см. разд. 7.3.1 и 7.3.2). Это, по-видимому, свидетельствует об идентичности механизма КРН титана и нержавеющих сталей. [c.377]

Микродобавка титана для связывания азота до окончания кристаллизации стали не только обеспечивает эффективное влияние микродобавки бора на прокаливаемость стали, но и препятствует образованию таких дефектов, как сколы в изломе крупного сорта и камневидного излома при последующих переделах — ковке, штамповке и термической обработке. [c.11]

Термическая обработка. Это один из важнейших способов предотвращения склонности к МКК аустенитных коррозионно-стойких сталей. При борьбе с МКК, появившейся в результате науглероживания, перегрева, недостаточной стабилизации карбидообразующими элементами или других причин, хорошие результаты дает стабилизирующий отжиг в течение нескольких часов при 850—900 °С. При таких нагревах наиболее полно связывается углерод в карбиды титана и сталь становится невосприимчивой к МКК после повторного нагрева в интервале опасных температур. Также рекомендуется проводить повторную аустенизацию (с 1050 °С) с последующим отжигом в течение 3 ч при 850— 900 °С [401. Помимо этих, довольно трудоемких операций, можно для устранения склонности к МКК, появившейся в результате науглероживания или перегрева, проводить по специальным режимам термическую обработку в вакууме, в атмосфере водорода. [c.61]

При выборе стали следует учитывать количество титана или ниобия, связываемых как углеродом, так и азотом. После нормальных режимов термической обработки (закалка с 1050° С) для кратковременных нагревов необходимо, чтобы отношение Ti к С было не меиее 5-кратного и Nb к С не менее 10-кратного. Для длительной службы изделий при 500—750° С важно, чтобы эти отношения были не менее 7—10-кратного для Ti и 12-кратного для Nb. Снижение содержания С в хромоникелевых сталях типа 18-8 с Ti или Nb до 0,03 или в крайнем случае до 0,05% (максимум) является наиболее правильным решением данного вопроса. [c.146]

Титан легко куется, штампуется и прокатывается при высоких температурах. Его можно деформировать при комнатной температуре. Многие сплавы титана, а также нелегированный технический титан хорошо свариваются в атмосфере инертных газов сваркой всех видов, кроме атомно-водородной. Титан можно соединять пайкой со сталями и цветными металлами. Титан можно подвергать механической обработке резанием. Его обрабатываемость близка к обрабатываемости аустенитной нержавеющей стали. Титановые сплавы можно подвергать термической и химико-термической обработке и тем самым изменять их механические свойства. Наконец, титановые сплавы можно применять для изготовления фасонных отливок. [c.67]

Основным сдерживающим фактором является высокая для основы (в данном случае — стали) температура осаждения при нанесении покрытия методом VD. При зтих температурах происходят структурные превращения в материале — основе, чго приводит с изменению размеров инструмента, а малая толщина покрытия из карбида титана и его высокая твердость в значительной степени затрудняют механическую обработку детали. Коэффициент термического расширения карбида титана (7,42 10 К" ) существенно отличается от коэффициента термического расширения стали [(11-16) 10" К" ], чго ограничивает толщину слоя карбида титана. Например, для быстрорежущих сталей 150 [c.150]

И степень старения отливок стала зависеть от размеров их сечения и от множества переменных, характеризующих процесс литья. В сочетании с упрочняющим легированием довольно значительными добавками титана эти обстоятельства дали возможность за счет термической обработки свести к минимуму рассеяние свойств в дальнейшем таким путем смогли улучшить все характеристики длительной прочности, поскольку научились растворять выделения у -фазы, образовавшиеся в процессе затвердевания и охлаждения отливки, и получать их вновь посредством искусственного старения. [c.184]

Что же происходит с аустенитной сталью, стабилизированной титаном или ниобием и танталом, в результате такой своеобразной термической обработки В такого рода сталях, как известно, часть углерода находится в твердом растворе (до 0,02—0,03%), основная же его масса связана в стабильные карбиды титана или ниобия и тантала, равномерно распределенные в -твердом растворе. Небольшое избыточное количество элементов-стабилизаторов также находится в твердом растворе. Несмотря на высокую [c.181]

Многие сплавы способны к упрочнению за счет выделения мелкодисперсных упрочняющих фаз. Проводить это упрочнение дает возможность переменная растворимость компонентов сплава в твердом состоянии. К такому упрочнению способны сплавы, имеющие в равновесном состоянии двухфазную структуру — твердый раствор и выделившиеся из него за счет уменьшения растворимости вторичные кристаллы (чаще всего химических соединений). К этим сплавам относятся высокопрочные мар-тенситно-стареющие стали, сплавы на основе никеля, алюминия, меди, титана и др. Термическая обработка этих сплавов состоит из двух операций закалки на твердый раствор и старения. [c.135]

Титан и ниобий, соединяясь с углеродом, понижают содержание его в твердом растворе, переводя углерод в устойчивые карбиды. По всей вероятности, температура полного растворения карбидов титана и ниобия в этих сталях значительно выше, чем карбидов хрома, поэтому они при обычных режимах термической обработки в реакции не участвуют. [c.66]

Были предприняты работы [446, 445 ] по изысканию свариваемых сталей для крупногабаритных изделий, которые не могут быть подвергнуты термической обработке, но не должны также проявлять склонности к межкристаллитной коррозии. Для этой цели были предложены хромистые стали с присадками титана и ниобия. [c.509]

Для аппаратуры, которая по своей конструкции не может быть подвергнута термической обработке после сварки, следует рекомендовать сталь этого типа с присадкой титана. [c.588]

Сталь в основном применяется в качестве окалиностойкого материала с рабочей температурой до 1000—1100 °С и имеет во всем интервале температур ферритную структуру рис. 1.014) с включениями карбидов хрома и титана. Стандартный режим термической обработки — рекристаллизационный отжиг при 750—800 °С. При более высоких температурах происходит укрупнение зерна и снижение пластичности. [c.18]

Влияние титана, ниобия, тантала. Один из распространенных способов предотвращения МКК — легирование коррозионностойких сталей карбидообразующими элементами. Наиболее устойчивые карбиды образуют титан и ниобий, а также тантал, но чаще используется стабилизация титаном и ниобием. В соответствии со стехиометрической формулой карбидов титана и ниобия для связывания углерода рекомендуется вводить титан в 5-кратном, а ниобий — в 8—11-кратном количестве по отношению к углероду. Фактическое необходимое количество титана или ниобия определяется конкретным составом стали, принятым режимом термической обработки и условиями эксплуатации (среда, температура) [1.27, с. 56—58 с. 86—90 127—133]. Специальные карбиды Ti и Nb не являются полностью нерастворимыми, их растворимость зависит от степени стабилизации, но температура их растворения значительно выше температуры растворе- [c.62]

Эвтектоидное превращение в равновесных условиях происходит в большинстве сталей, в двухфазных алюминиевых бронзах, во многих сплавах на основе титана. Принципы, лежащие в основе термической обработки, для всех сплавов этой группы одни и те же, однако компоненты сплавов вносят ряд особенностей в развитие фазовых превращений. [c.162]

Термическая обработка сталей ШХ15, У10, У12 с покрытием из карбида ттана не проводится, что связано с низкой окалиностойкостью карбида титана. [c.157]

В работе [516] при изучении влияния термической обработки стали 1Х18Н9Т при различном отношении титана к углероду на стойкость ее против межкристаллитной коррозии установлено, что чем ниже содержание титана в стали при 0,11—0,13% С, тем ниже должна быть температура закалки. Для стали с 0,11 — 0,13% С при отношении Ti С по формуле Ti 5 (С — 0,03%), на нижнем пределе рекомендуется закалка с 1000—1050° С в воде, а при отношении Ti С больше 6 — с 1150° С. [c.549]

Свижение температуры термической обработки стали 1Х18Н9Т до 850—900°, не влияя на общую кодрознонную стойкость, приводит к наиболее полному связыванию углерода в карбиды титана, растворимость которых при этой температуре незначительна (рис. 6). Это делает сталь невосприимчивой к межкристаллитной коррозии после повторного нагрева или после сварки. Такую обработку стали при температуре 850— 900° в течение 3—5 час. обычно называют стабилизирующие отжигом. [c.23]

Рассмотрены кристаллическое строение металлов, процессы кристаллизации, пластической деформации и рекристаллизации, фазы, образующиеся в сплавах, диаграммы состояния двойных и тройных систем и технология термической обработки стали на металлургических и машиностроительных заводах. Приведены необходимые сведения о конструкционных, инструментальных, корро-вионностойких и жаропрочных сталях, а такнге сплавах на основе титана, меди, алюминия и магния. Представлены новые металлические материалы — композиционные, сплавы с эффектом памяти формьр>, металлические стекла, стали повышенной и высокой обрабатываемости, а также порошковые материалы. [c.4]

Когда содержание Ti или Nb в стали находится на нижнем пределе по отношению к С, сталь ие всегда обеспечивает отсутствие склонности к межкрнсталлитной коррозии, особенно в условиях длительной службы деталей при высоких температурах, С одной стороны, это связано с влиянием азота, всегда присутствующего в стали и образующего нитрнды титана, и, с другой стороны, влиянием высоких температур закалки. При закалке стали типа 18-8 с Ti с очень высоких температур часть карбидов хрома растворяется и ири замедленном охлаждении выделяется по границам зерен, сообщая стали склонность к межкристаллитной коррозии. Поэтому перегрев стали при термической обработке (выше 1100° С) или сварке считается вредным, особенно в тех случаях, когда соотношение между Ti и С находится на нижнем пределе по формуле Ti 5 (С — 0,03%). [c.146]

Сталь ВЖЛ10 благодаря наличию титана и присадок тугоплавких элементов используют для изготовления цельнолитых роторов, работающих кратковременно при температурах до 800° С. Отливки получают методом точного литья в вакууме, шихта для литья также должна быть выплавлена в вакууме. Высокая жаропрочность обеспечивается термической обработкой, состоящей из закалки и двойного старения. [c.213]

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]

Лопатки последней ступени могут быть изготовлены из сплавов на титановой основе. В числе широко применяемых сплавов на основе титана можно назвать сталь ВТ-5. Сплав ВТ-5 достаточно пластичен и хорошо сваривается, плотность этого сплава равна 4,5 г/см . Предел текучести при 20" С по своей величине не уступает пределу текучести сталей 1X11МФ и 1Х12ВНМФ. Однако следует учитывать, чтО сплавы на титановой основе ползут даже при комнатной температуре при расчетах на прочность следует принимать во внимание в первую очередь величину предела длительной прочности и предела ползучести, а не только предел текучести. Кованые прутки поставляются диаметром до 250 мм, по АМТУ 534—67 с оо,2 = 65ч-85 кгс/мм , 65=10%, ф = 25%, 6 н З кгс-м/см . Сплав применяют без упрочняющей термической обработки. Он обладает умеренной жаропрочностью [24, 117]. Существуют и другие хорошо освоенные марки титановых сплавов. [c.116]

Таким образом, повышение прочности у титановых сплавов так же, как и у других конструкционных материалов, вызывает снижение характеристик пластичности в линейном и особенно в плосконапряженном состоянии. Одновременно наблюдается уменьшение разрыва между сго.г и S, , а также диспропорции между увеличением истинного сопротивления разрыву и предела текучести, сопротивления срезу, момента кручения. Указанные зависимости у титана выглядят более четко, чем, например, у стали, поскольку повышение прочности титановых сплавов как за счет легиров-ания, так и за счет термической обработки не сопровождается изменением тонкой структуры, [c.89]

Закалка р-титана, в результате которой образуется мартенсит, по-ви-днмому. не имеет практического значения для обработки двухфазных титановых сплавов. Повышение твердости и прочности, происходящее вследствие образования мартенсита, весьма невелико по сравнению с упрочнением, наблюдаемым в мартенситных сталях. Кроме того, термическая обработка с[1лавов на основе титана с нагреванием до температуры полного перехода сплава в р-область дапжна проводиться в инертной атмосфере или в вакууме для предотвращения охрупчивания и загрязнения сплава кислородом п азотом. [c.775]

В целом обеднение-стальной связки легирующими элементами и растворение титана в ней приводят к негативным последствиям. Так как карбид титана, обычно используемый в производственных условиях, имеет некоторый дефищгг по связанному углероду, наблюдается обезуглероживание жидкой стали при спекании. Термическая обработка карбидосталей в зтом случае не дает нужного эффекта, потому что безуглеродистый мартенсит не обладает высокой твердостью. [c.106]

Развитие жаропрочных никелевых сплавов началось с небольших добавок титана и алюминия к обычному нихрому. Оказалось, что добавление менее 2% титана и алюминия без термической обработки заметно повышает показатели ползучести нихрома при температурах около 700 С. Сплав, содержащий 2,5% титана, 1,5% алюминия, 20% хрома, на основе никеля получил название нимоник-80 и стал первым в больщом ряду последующих модификаций жаропрочных сплавов. Аналог этого сплава — сплав ХН77ТЮ (ЭИ 437). Кроме никеля он содержит 19—22% Сг 2,3—2,7% Т1 0,55—0,95% А1. Широкое применение находит также сплав ХН77ТЮР, дополнительно легированный бором (не более 0,01%). После закалки при 1080—1120°С этот сплав имеет структуру пересыщенного у-раствора с ГЦК-решеткой, небольшую прочность и высокую пластичность, допускающую глубокую штамповку, гибку и профилирование. После закалки и старения при 700 °С сплав приобретает высокую жаропрочность и следующие механические свойства ст, = 1000 МПа, Оо,2 = 600 МПа, б = 25%, у = 28% (рис. 8.8). [c.206]

Трещины прн термической обработке возникают также в сварных соединениях теплоустойчивых сталей, в первую очередь легированных ванадием, молибденом и хромом. Одна из подобных зародышевых трещин на наружной поверхности у усиления шва (рис. 57) явилась, как указывалось выше, очагом эксплуатационного разрушения стыка паропровода стали 15Х1М1Ф после 60 тыс. ч эксплуатации при температуре 535—565 С (рис. 57, а). Примеры их появления в турбинных сварных конструкциях изложены в [93], Термическая обработка может приводить к трещинам и в изделиях из аустенитных нержавеющих и жаропрочных сталей, как правило, легированных ниобием или титаном. Наиболее вероятно их возникновение в изделиях большой толщины и сложной конфигурации, особенно при сочетании разиостенных элементов. С повышением жаропрочности сталей и прежде всего с повышением в них содержания ниобия и титана возможность появления указанных трещин возрастает, а сами трещины могут быть настолько большими, что приводят к браку изделия. На рис. 58 показан эскиз ротора газовой турбины, состоящего из двух сваренных между собой дисков из стали X15Н35ВЗТ диаметром 500 мм и привариваемого к ним стакана диаметром 400 мм при калибре швов 30 мм. Ротор после сварки был стабилизирован по режиму 700° С — 15 ч, что привело к появлению в районе околошовной зоны одного из дисков, а также у концентратора в месте перехода от горизонтального к вертикальному участку, большого числа [c.95]

Кремний, алюминий, ванадий, молибден, вольфрам и другие ферритизаторы, в отличие от фер-ритокарбидообразователей ниобия и титана, а также циркония повышают прочность аустенитных швов типа 18-8 без заметного уш,ерба для их пластичности в натуральном состоянии, т. е. после сварки без термической обработки (табл. 39). Аналогичным образом действует и хром в швах стали типа 18-8. [c.231]

Несмотря на положительное влияние титана, нагрев стали при высоких температурах (выше 1000° С) сильно снижает ударную вязкость и несколько меньше предел прочности, что хорошо видно из данных рис. 1 )8 11211. Последуюш>ая термическая обработка при 760—780° С с охлаждением в воде несколько уменьшает предел прочности и не изменяет удардой вязкости. [c.189]

Содержание легирующих элементов в сталях этого типа оказывает большое влияние на процесс превращения у М и должно находиться в достаточно узких пределах, что вытекает из диаграмм зависимости прочностных свойств от легирования и термической обработки (рис. 135 136). Аустенито-мартенситные стали, химический состав которых приведен в табл. 95 и 96, получили практическое применение. Больше всего используются хромоникелевые стали типа 17-7 с неустойчивым аустенитом с присадками алюминия или титана (17-7РН, 17-7 W и РН15-7Мо, Х15Н90, Х17Н7Ю и др.) [213—223, 639, 702). [c.246]

Ускоренное охлаждение до 700—500°С после окончания ковки или штамповки в интервале интенсивного выделения таких частиц, как, например, карбид титана в стали 25ХГТ или нитрид алюминия в стали 25ХГНМАЮ, с последующим использованием остаточной теплоты (500—700° С) для экономии расхода энергии в процессе нагрева для нормализации или закалки будет способствовать измельчению зерна и снижению деформации деталей (рис. 10). Анализ данных, приведенных на рис. 10, показывает, что ускоренное охлаждение заготовок позволяет стабилизировать деформацию при последующей окончательной термической обработке, уменьшив рассеяние ее значений более чем в 1,5—2,0 раза. [c.203]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...