Мартенсит, неоднородность

Итак, в результате первого превращения при отпуске получается так называемый отпущенный мартенсит, являющийся гетерогенной смесью пересыщенного а-раствора (неоднородной концентрации) и еще не обособившихся частиц карбида. [c.272]

При охлаждении могут возникнуть различные смеси структур, в том числе и напряженных (например, мартенсит), что будет определять неоднородные и неоптимальные свойства. Необходимо повышение температуры до различного уровня, ограниченного сверху точкой Аи чтобы можно было реализовать целесообразное техническое применение сталей (и вообще железных сплавов). [c.83]

Если эвтектоидную сталь охладить только до комнатной температуры, то в структуре кроме мартенсита будет присутствовать некоторое количество остаточного аустенита. Наличие остаточного аустенита нежелательно, так как это приводит к неоднородности свойств по сечению и изменению размеров деталей. Последнее обстоятельство объясняется тем, что мартенсит имеет наибольший удельный объем по сравнению с другими структурами, а аустенит — наименьший. Поэтому при переходе от аустенитной структуры к мартенситной объем и размеры деталей увеличиваются. К особенностям мартенситного превращения относится то, что оно происходит только при непрерывном охлаждении. Задержка охлаждения при температу- [c.438]

II. Одновременно происходит несколько процессов продолжается распад мартенсита, распадается остаточный аустепит и начинается карбидное превращение. Распад мартенсита распространяется на весь объем, концентрационная неоднородность твердого раствора исчезает в мартенсите остается около 0,2 % растворенного углерода. Распад остаточного аустенита происходит по механизму бейнитной реакции образуется смесь кристаллов низкоуглеродистого мартенсита и дисперсных карбидов. При температурах около 250 °С начинается превращение -карбида в цементит при этом когерентность решеток твердого раствора и карбида нарушается. [c.187]

При оценке влияния различных факторов на диффузионную подвижность водорода большое значение имеет водородопроницаемость. Известно, что проницаемость н скорость диффузии водорода понижаются с увеличением структурной неоднородности они максимальны в зернистом перлите, минимальны — в мартенсите.. [c.620]

Отпущенный мартенсит — это гетерогенная смесь пересыщенного углеродом а-раствора (неоднородной концентрации — от исходной до незначительно большей, чем в феррите) и не обособленных частиц карбида. С уменьшением тетрагональности мартенсита уменьшается объем всего образца (см. рис. 113). [c.190]

Первое превращение в области 100—200 протекает интенсивно и заключается в постепенном переходе однородного тетрагонального мартенсита в смесь двух фаз — из мельчайших частичек Ре С и а-железа с искаженной решеткой и незначительными остатками углерода в твердом растворе (малоуглеродистый неоднородный распадающийся мартенсит). Оно сопровождается рядом изменений физических свойств уменьшениями объема, электросопротивления, коэрцитивной силы и твердости, а также выделением тепла и частичным снятием внутренних напряжений. - [c.223]

Высокая скорость индукционного нагрева не позволяет полностью обеспечить завершения диффузионных процессов в аустените, и после закалки в мартенсите наблюдается пластинчатость, отвечающая исходному перлиту. Эти неоднородности очень мелкие и обеспечивают хорошую износостойкость, высокую твердость и прочность скрытокристаллического мартенсита, полученного на поверхности детали после высокочастотной закалки. В переходной зоне структура состоит из феррита, троостита закалки и мартенсита (фиг. 157, б), а в незакаленной сердцевине исходная структура— перлит и феррит (фиг. 157, б). [c.244]

Микроструктура закаленного слоя зуба зубчатого колеса Люберецкого завода (фиг. 164, а) имела структуру мелкоигольчатого неоднородного мартенсита с проступающими пластинками перлита, которые не успели полностью раствориться из-за большой скорости индукционного нагрева (на микрофотографии также видны отдельные включения Мп5). В переходном слое (фиг. 164, б), мартенсит и феррит, расположены строчками появляется перлит, который постепенно совсем вытесняет мартенсит. В сердцевине (фиг. 164,б) — зерна тонкопластинчатого перлита и феррит (зерно 6—7). [c.249]

Понятно, что если изделие не будет закалено на мартенсит насквозь и внутри его вместо мартенсита получится троостит закалки (пластинчатого строения), в сердцевине изделия свойства будут отличны от внешних зон, закаленных на мартенсит, и изделие, в целом, окажется неоднородным по качеству. [c.247]

Многочисленные работы по изучению мартенситного превращения на различных марках стали показывают, что превращение аустенита в мартенсит зависит от температуры. При нормальной (комнатной или цеховой) температуре процесс превращения не может дойти до конца. Охлаждение закаленной стали при температуре ниже нуля создает условия для продолжения превращения аустенита в мартенсит. Кроме того, качество обычной термической обработки зависит и от стабильности химического состава быстрорежущей стали. А как указывалось выше, изготовление инструмента наплавкой приводит к неоднородности химического состав , что затрудняет проведение качественной закалки. Применение низкотемпературной обработки в таких случаях весьма аффективно. [c.218]

Мартенсит обладает наибольшей твердостью и в то же время очень хрупок. Чем больше в стали углерода, тем больше твердость мартенсита. Большая твердость мартенсита объясняется его тонкой микро- и субмикроскопической неоднородностью строения. Такая структура сильно препятствует развитию сдвигов и таким образом упрочняет сталь. [c.120]

Теплостойкость определяют методом Мартенса или методом Вика. Метод Мартенса применяют для диэлектриков, неоднородных по структуре (гетинакс, стеклотекстолит), метод Вика — для однородных диэлектриков (полистирол, полиэтилен). [c.17]

Глубина прокаливаемости определяется расстоянием от поверхности изделия до слоев, имеющих 50% мартенсита и 50% тростита. Прокаливаемость зависит от химического состава изделия и физических свойств охладителя. В машиностроении и строительстве прокаливаемость является важнейшим фактором выбора стали для различных целей. Конструктор, выбирая сталь определенной марки, учитывает, закалена ли вся масса стали на мартенсит или только на определенную глубину от поверхности, так как механические свойства изделия, закаленного на определенную глубину, неоднородны. [c.134]

Если нужно усилить охлаждение, в воду можно добавить -соль или кальцинированную соду. Бывают, однако, случаи, когда причиной пятнистой твердости является неоднородность исходной структуры металла перед закалкой, например скопление крупных участков феррита. При нагреве аустенит в этих местах будет обеднен углеродом, а значит, в результате закалки получится не мартенсит, а троостит или сорбит. В этих местах и будут мягкие пятна. Для устранения такого дефекта нужно перед закалкой выровнять структуру. Этого можно достигнуть нормализацией. [c.85]

Образующийся в результате первого превращения мартенсит получается неоднородным по содержанию углерода — с высокой (исходной) и низкой концентрацией углерода. Это объясняется тем, что вблизи тех мест, где образуются пластинки Fe , содержание углерода в а-ра-створе уменьшается, а в объемах более удаленных сохра- o,s няется исходная концентрация углерода (вследствие ол затруднения диффузии при низких температурах). [c.31]

Мартенсит, неоднородность 595 Мартенеитная точка, влияние неоднородности аустенита 595 Масштабный фактор 61 Материалы беспористые порошковые, применение 1492 --- свойства 1471 [c.1647]

Значительный интерес представляют исследования влияния наклепа на контактную выносливость углеродистых и легированных сталей после закалки [81 ]. Наименьший уровень остаточных напряжений после наклепа обкаткой шариком имеют стали со структурой сорбита. Существенным фактором повышения контактной выносливости является ликвидация обкаткой структурной неоднородности поверхностных слоев, которая характерна для шлифованных поверхностей, и уменьшение в результате этого разброса микротвердости. Остаточные напряжения сжатия после обкатки тем выше, чем больше сталь после закалки содержала остаточного аустенита, который обкаткой переводится в мартенсит. В стали 14Х2НЗМА, например, количество остаточного аустенита с 30—45 снижалось до 13,5—16,0%, а в стали ШХ15 — с 16—18 до 4,5—6%. При этом пластины мартенсита измельчались и изменялась их ориентация. Глубина упрочненного слоя сталей с мартенситной структурой достигала 0,7—1,2 мм при повышении твердости на 12—25%. [c.99]

Особенности строения мартенсита, полученного после электромеханического упрочнения, выявлены электронно-микроскопическими и рентгеноструктурными исследованиями. Мартенсит характеризуется неоднородностью концентрации углерода и наличием в нем перлита. Такое строение обусловливает более высокую твердость по сравнению с твердостью гомогенного мартецсита [58]. [c.24]

Структура ЗТВ чугуна (на примере состава Fe- -Si) при сварке без подофева при охлаждении со скоростью более 5 °С/с характеризуется значительной неоднородностью (рис. 5.1). В околошовной зоне ЗТВ (участок I) образуется прослойка белого чугуна (ледебурита), на участке 2 ЗТВ - структура закалки (мартенсит). Эти участки ЗТВ наиболее чувствительны к образованию трещин. [c.342]

Таким образом, на начальной стадии отпуска в закаленной стали возникает весьма неоднородное структурное состояние. На этой стадии структура металла особенно сильно чувствительна к внешнему воздействию (нагрев, деформация) и к составу (содержанию углерода, поскольку количество его определяет степень пересыщенности раствора) процесс проходит через ряд промежуточных стадий возникает ряд промежуточных состояний, характеризующих большую неоднородность в стали. Весьма возможно, что в самой начальной стадии отпуска в мартенсите возникают обогащенные углеродом зоны на дефектах (гетерогенное образование зон) или в растворе (гомогенное образование за счет чисто химического взаимодействия), подобно тому как это наблюдается в алюминиевых сплавах. Однако вследствие крайней метастабильности происходит быстрый переход в другое состояние. Высокопрочная сталь (после закалки и низкого отпуска) с течением времени, особенно под воздействием нагрузок, может претерпевать ряд структурных изменений, связанных с перераспределением примесей внедрения. [c.278]

Теоретическая прочность твердых тел Прочность реальных кристаллов Сопротивление кристаллической решетки движению дислокаций ф Упрочнение за счет препятствий Термическая стабильность барьеров Мартенсит-ная структура стали и прочность Химическая и структурная неоднородность и механические свойства титановых сплавов Высокая прочность и композиционные материалы Нитевидные кристаллы Механизм упрочнения композиций, армированных непрерывными и короткими волокнами % Материаль , получаемые однонаправленной кристаллизацией [c.279]

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]

В результате высокочастотной закалки получается чрезвычайно мелкозернистый неоднородный мартенсит с малозаметной игольча-тостью, который иногда называют скрытокристаллическим или без-игольчатым. Повышенная прочность такого скрытокристалличес-кого мартенсита объясняется 1) обилием дислокаций 2) наличием мельчайших карбидов 3) мелкозернистостью исходного аустенита [c.262]

Пороками цементованных деталей являются мягкие места на их поверхности после закалки. Происхождение их связано с образованием троостита закалки (фиг. 172, д х 100) вследствие неоднородности концентрации углерода в исходном аустените, а главное из-за недостаточно быстрого охлаждения при закалке. Мягкие места на поверхности цементованных деталей могут образоваться и вследствие недостаточного науглероживания. Микроструктура закаленной поверхности недоцементованной стали (фиг. 172, е X 100) обнаруживает мартенсит и феррит. [c.283]

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]

Целью легирования инструментальных сталей, принадлежащих к этой группе, в первую очередь является увеличение толщины прокаливаемого слоя, так как твердость обеспечивается большим содержанием углерода в мартенсите. Чем разнообразнее добавки содержит сталь, тем больше диаметр прокаливаемости или расстояние, измеренное от охлаждаемого торца на образце Джомини (рис. 161). Наиболее значительно увеличивает прокаливаемость легирование марганцем, молибденом, хромом и кремнием. С помощью легирования кремнием можно увеличить пределы упругости и текучести. Однако под влиянием добавок кремния растет твердость стали в отожженном состоянии и значительно увеличивается ее склонность к обезуглероживанию. У сталей, легированных, кремнием, температура эвтектоидных превращений выше, чем у нелегированных. Таким образом, для растворения карбидов требуется также большая температура. Сильные карбидообразующие элементы (ванадий, вольфрам, молибден, хром) в небольших количествах растворяются в цементите, уменьшая при этом его растворимость и склонность к коагуляции. Благодаря этому увеличивается устойчивость стали против отпуска и уменьшается чувствительность к образованию крупнозернистой структуры. Однако при наличии легирующих компонентов в количестве более 1—1,5% образуются карбиды уже больших размеров и возникает неоднородность в распределений карбидной фазы главным образом в продольном сечении. Влияние [c.173]

Диффузионные процессы в микрообъемах металла, примыкающих непосредственно к поверхности трения или к пленкам вторичных структур, могут приводить к значительным структурным изменениям в этих микрообъемах. Фрикционный нагрев способствует протеканию в поверхностном слое процессов отпуска, возврата и рекристаллизации, что приводит к разупрочнению поверхности, снижению ее несущей способности, усилению схватывания. В тяжелых условиях трения (высокие скорости и давления, отсутствие смазки), когда имеет место интенсивный фрикционный нагрев, в поверхностном слое стали может происходить а -> Y превращение. Возникает так называемый аустенит трения. И. М. Любарский с сотр. обнаружил на поверхности трения стали 20Х2Н4А аустенитный слой толщиной в несколько микрометров. После прекращения трения в процессе охлаждения этот аустенит полностью или частично распадался [20.40]. Аустенит трения в ряде случаев обладает повышенной устойчивостью и может сохраняться в структуре после охлаждения до комнатной и более низких температур. Это объясняется высоким уровнем его легированности, а также стабилизирующим влиянием деформационного и фазового наклепа. Поверхностный слой обогащается легирующими элементами в результате их диффузии из глубинных слоев металла (термодиффузия, восходящая диффузия), а также из окружающей среды. Так, при термическом разложении смазки в зоне контакта поверхность металла может насыщаться углеродом и другими элементами, содержащимися в смазке. Аустенит трения, обладая повышенной прочностью, теплостойкостью, может, увеличивать сопротивление стали изнашиванию. Образование аустенита при трении и его ускоренное охлаждение (вторичная закалка) приводят к формированию нетравящихся ( белых ) слоев на поверхности стальных деталей. Белые слои обладают высокой микротвердостью Я = 9 — 15 ГПа и значительной хрупкостью. Структура белых слоев и условия их возникновения при трении были рассмотрены в работах Б. Д. Грозина, К- В. Савицкого, И. М. Любарского и др. Установлено, что белые слои характеризуются высокой дисперсностью структуры, химической неоднородностью и сложным фазовым составом. В них присутствуют аустенит (20—80%), так называемый скрытноигольчатый (или мелкокристаллический) мартенсит и карбиды. В условиях динамического нагружения белые слои из-за высокой хрупкости интенсивно выкрашиваются, что и ведет к ускоренному повреждению поверхности. [c.396]

Комбинированный метод травления рекомендуется также для выявления структурных составляющих и химической неоднородности в марганцовистых чугунах [2]. Шлиф после слабого травления 2%-ным раствором нагревают до 250—300°С, т. е. до появления на поверхности желто-фиолетового или желто-синевато-фиолетового цвета. При этом цементит приобретает фиолетовый или сине-фиолетовый цвет, силикокарбид железа — светло-желтый, перлит — коричневый или синеватый, мартенсит — темно-коричневый, аустенит — желтовато-коричневый цвет. Феррит не травится. [c.6]

Реактив предложен для определения структурных составляющих в закаленных сталях [88]. Шлиф сначала травят в течение 2 сек в растворе А, затем 10 сек в растворе Б. При этом сорбит и троостит окрашиваются в коричневый цвет, мартенсит в голубой, аустеннт в оранжевый. Хорошо выявляется неоднородность троостита в сталях с развитой ликвацией по углероду (по интенсивности окрашивания после травления). Для указанных целей исследования в практике применяют также смесь 2%-ных растворов азотной и пикриновой кислот. [c.12]

Реактив предложен для травления закаленных сталей. Троостит и троостосорбит окрашиваются в темно-коричневый цвет мартенсит и аустенит не травятся. Травление данным реактивом позволяет в определенной степени выявить неоднородность перлита в отожженной стали, содержащей марганец и хром [88]. [c.13]

Таким образом, наблюдаемая гамма концентраций аустенита при а у превращении в условиях медленного нагрева Fe-Ni сплава объясйяется перераспределением никеля в (а + у) области на развитой межфазной поверхности дисперсная у-фаза - остаточный а-мартенсит и сохранением полученной концентрационной неоднородности сплава при завершении а- у превращения в процессе образования глобул5фного аустенита, проходящего в данных условиях нагрева подобно массивному превращению. Аналогичный характер концентрационных изменений при а- у превращении имеет место и в сплавах типа Н28 с пакетным мартенситом tl36l [c.134]

В результате диффузии атомов Ni и Ti на гранида з реи в процессе старения легированность приграничных слоев аустенита резко уменьшается, вследствие чего мартенсит, образующийся в этих зонах при охлаждении, отличается по составу и травимости от мартенсита внутри зерен (рис. 5.25, ). Присутствие 1)-фазы на границах зерен и неоднородность мартенсита после старения могут служить щзичиной снижения пластических свойств аустенита яри фазовом наклепе сплавов. Основное правило для уменьшения развития этих дефектов состоит в том, чтобы не допускать ненужного повышения температуры и продолжительности предварительного старения [c.195]

Разнотипность мартенситных структур, обнаруженная в фазонаклепанных, состаренных и деформированных сплавах, связана, по-ви-димому, с неоднородностью структуры аустенита и его различной способностью к релаксации напряжений. Наилучшие пластические свойства в состаренных сплавах обнаружены в том случае, когда в процессе растяжения при мартенситном у- а превращении образуется мелкодисперсный мартенсит деформации. [c.212]

Аналогичная зависимость наблюдается и при растяжении, где предел прочности линейно зависит от плотности графита в интервале 1,56—1,84 г см и изменяется от 200 до 360 кГ1см [28]. Температурная зависимость предела прочности показывает, что с повышением температуры до 2400—2500° С величина его возрастает, а при более высоких температурах — резко падает. Различные исследователи выдвигают свои гипотезы, объясняющие такое аномальное поведение графита (и некоторых других материалов) при повышении температуры. Мрозовский [108] объясняет эту зависимость тем, что снимаются остаточные напряжения, возникшие вследствие анизотропного изменения размеров отдельных кристаллитов при охлаждении графита после графитизации. Эта теория была дополнена Хо-вом, который, основываясь на различных величинах коэффициента термического расширения по осям сна, показывает возможность заклинивания кристаллитов при повышении температуры. В этом случае структура становится более жесткой. По мнению авторов работ [89, 90], повышение прочности может быть обусловлено дегазацией графита (удалением сорбированных газов) при повышенных температурах. Мартенс и др. [91] связывают повышение прочности с проявлением ресурса пластичности графита при повышении температуры, в связи с чем снижается влияние внутренних напряжений, возникающих в местах структурных неоднородностей, в том числе в порах. Грин [92] объясняет изменение механических свойств графита по аналогии с полимерными материалами, у которых таким же образом возрастает модуль упругости и кривая напряже- [c.47]

При неполной закалке сталь нагревают до температуры равновесия двух фаз (аустенит с ферритом в доэвтектоидной или аустенит с цементитом в заэвтектондной стали). При охлаждении аустенит превращается в мартенсит, а феррит или цементит остаются без изменений. При неполной закалке доэвтектоидной стали структура характеризуется светлыми зернами феррита и мартенситными участками игольчатого строения (рис. 96). Сталь с такой структурой неоднородна и недостаточно тверда вследствие наличия в структуре мягких зерен феррита. В производстве неполная закалка доэвтектоидной стали не применяется. [c.135]

В результате распада мартенсита в интервале 100—350°образуется отпущенный мартенсит, представляющий собой пересыщенный твердый раствор углерода в а-железе (неоднородной концентрации) с распределенными внутри него выоокодиспер сн ы м и кристалликами карбида железа. [c.144]

При большой скорости деформации металл после деформирования и охлаждения остается в наклепанном состоянии. Так, в случае деформации ударом средне- и высокоуглеродистых сталей в местах локализации возникает прослойка, структурой которой является скрытоигольчатый мартенсит, как это удалось установить при помощи электронного микроскопа С. И. Губкину и Л. А. Рапопорту. Прослойка имеет неоднородную микротвердость. При удар- [c.47]

Подвижность атомов углерода при температурах ниже 150°С еще слишком мала. Эта подвижность вполне достаточна, чтобы обеспечить образование карбидных пластин за счет углерода из ближайшего мартенситного окружения. Но она недостаточна, чтобы обеспечить рост выделившихся частиц карбида за счет диффузии углерода из участков мартенсита, еще не охваченных распадом и имеющих исходную высокую концентрацию углерода. В резулитате такого распада мартенсит становится неоднородным с различным содержанием углерода в разных участках. В тех участках, где выделился карбид, концентрация углерода и, следовательно, степень тетрагональности меньше, чем в участках, не затронутых распадом. Два твердых раствора с разной концентрацией углерода сосуществуют длительное время из-за низкой скорости диффузии, и поэтому распад называется двухфазным . Двухфазный распад мартенсита развивается не вследствие роста карбидных частиц из окружающих их участков обедненного углеродом раствора, а в результате выделения новых частиц карбида в участках мартенсита с исходной концентрацией углерода [c.341]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...