Диффузия легирующих элементов

Легирующие элементы по-разному влияют на условия равновесия. В сплавах железа никель и марганец понижают критическую точку и повышают точку Л4, расширяя тем самым область -фазы (рис. 85, а), т. е. способствуют образованию аустенита. Элементы Сг, W, Мо, Si, V повышают точку A3 и понижают точку Л4, сужая тем самым 7-область (рис. 85, б), т. е. способствуют стабилизации феррита. Большинство легирующих элементов влияют на кинетику превращения аустенита, как правило, замедляя его последнее объясняется тем, что диффузия легирующих элементов, образующих твердые растворы замещения, происходит медленнее, чем диффузия углерода, что задерживает скорость роста зародыша в процессе превращения аустенита. Схемы типичных случаев влияния легирующих элементов на кинетику превращения приведены на рис. 86 (для сравнения штриховой линией показана ветвь С-кривых, для нелегированной стали). Элементы Мп, Ni, Si, не образующие специальных карбидов (за исключением Мп), замедляют аустенитное превращение, не изменяя формы С-кривыХ [c.118]

Видно, что с ростом давления коэффициент диффузии уменьшается. Это приводит к снижению скорости разделительной диффузии легирующих элементов в кристаллизующемся расплаве, что отражается на степени внутрикристаллической ликвации сплавов. [c.29]

I ступень (алитированные лопатки). В начальный период работы алитированный слой существенно не изменяется. С увеличением длительности испытания первая зона алитированного слоя обедняется алюминием за счет образования на поверхности окислов и за счет диффузии алюминия в основной металл. После 900 часов испытания содержание его в первой зоне снижается в два раза (с 30 до 15 %) по сравнению с исходным состоянием. Сильно увеличивается протяженность второй зоны слоя. Следует отметить, что диффузия легирующих элементов из второй зоны слоя происходит в основной металл, а не к поверхности, т. е. не в первую зону слоя. Отдельные включения во второй зоне становятся более крупными и вытягиваются в направлении основного металла. [c.170]

Нанесение па сплавы барьерного никелевого слоя предотвращает диффузию легирующих элементов в палладиевый слой. [c.237]

Вследствие диффузии легирующих элементов из металла в окалину и кислорода в металл при нагреве в поверхностных слоях наблюдаются большие изменения состава, что отражается на свойствах изделий, особенно когда их сечения невелики. Изменения в поверхностном слое тем сильнее, чем выше температура и окислительная способность среды. [c.223]

Наиболее эффективное средство защиты стали от газовой коррозии — легирование. В качестве легирующих элементов, улучшающих жаростойкость, наиболее часто применяют хром, кремний и алюминий, окисляющиеся> легче железа. Совместно с окислами железа они образуют на поверхности стали пленку сложного состава, препятствующую интенсивному окислению. Защитное действие пленки поддерживается непрерывной диффузией легирующих элементов к поверхностному слою, где они взаимодействуют с кислородом. Диффузия легирующего элемента протекает тем быстрее, чем меньше размеры его атомов, так как атомы малых размеров легче перемещаются в кристаллической решетке основного металла. Этим отчасти объясняется хорошее защитное действие хрома, алюминия и кремния, атомы которых меньше атомов железа. [c.46]

В этих сталях на глубине 1 мм отмечен локальный максимум твердости, что связано с диффузией легирующих элементов, а также обезуглероживанием поверхности и выделением карбидов. [c.107]

Размер ионов легирующего элемента должен быть меньше, чем размер иона основного металла (см. табл. 3.6). Это облегчает диффузию легирующего элемента к поверхности сплава, на котором образуется защитная пленка. [c.62]

Для осуществления внутреннего окисления необходимо чтобы матричный металл мог в достаточной степени растворять кислород причем скорость диффузии кислорода должна быть значительно выше чем скорость диффузии легирующего элемента [c.340]

Если высоколегированные инструментальные стали используют не как теплостойкие, а только как износостойкие, температуру закалки понижают (см. рис. 6.28, область 2), сохраняя некоторое количество вторичных карбидов нерастворенными. При такой закалке температура нагрева достаточно высокая (900 — 1000 °С). Это связано с влиянием легирующих элементов на критические температуры стали (см. гл. 4) и с малой скоростью диффузии легирующих элементов в твердом растворе. [c.181]

Глубина легированного слоя в стальных отливках достигает 5—6 мм, в чугунных 3—4 мм. Концентрация легирующего элемента, например хрома, в поверхностном слое в среднем составляет Vs часть концентрации его в легирующей смеси на поверхности литейной формы. Наиболее устойчивые результаты получают при легировании поверхности массивных отливок, так как металл охлаждается медленно и время протекания процесса диффузии легирующего элемента увеличивается. [c.276]

При легировании покрытия следует учитывать то обстоятельство, что в процессе службы последнего происходит более или менее быстрая диффузия легирующего элемента в основу [c.245]

Изменение напряжений второго рода, дисперсности микроструктуры и глубина диффузии легирующих элементов в результате упрочняющей обработки [c.623]

Чтобы судить о характере а- у превращения, необходимо всестороннее исследование структуры, кристаллографии, характеристик сдвига и диффузии легирующих элементов. [c.75]

Таким образом, в зависимости от скорости перемещения границы глобулярного аустенита на завершающей стадии ау превращения в Сплавах типа Н32 можно наблюдать развитие граничной диффузии легирующих элементов (никеля) как на короткие расстояния (без устранения существующей концентрационной неоднородности), так и на более дальние расстояния, что позволяет получать гомогенную у-фазу. В последнем случае имеет место нормальное диффузионное превращение а - у [c.140]

В данной главе будут рассмотрены экспериментальные результаты, выявившие особенности и характер диффузионных процессов при разнообразных условиях поверхностного деформирования. Роль диффузии легирующих элементов в установлении уровня износостойкости твердых тел рассмотрена на большом числе медных сплавов, различающихся уровнем растворимости компонентов и фазовым составом, т. е. основными характеристиками материала, определяющими процесс деформации и структурных превращений в условиях силового нагружения. [c.140]

Некоторые закономерности процессов диффузии легирующих элементов в приповерхностных слоях получены в работе [118] при исследовании процессов адгезии и трения железа, меди и их сплавов с алюминием И оловом. Так, нагрев сплава Си—А1 с 1 % Л1 до температуры 200 °С вызывает увеличение поверхностной концентрации алюминия в 6,5 раз по сравнению с объем- [c.144]

В целом, проведенные исследования показывают, что процесс шлифования титановых сплавов сопровождается существенными изменениями структуры материала поверхностных слоев, обработанных по разным технологическим режимам. Структурное состояние, формируемое в поверхностном слое при конкретных режимах шлифования, является наиболее важным в комплексе параметров, определяющих эксплуатационные характеристики промышленных изделий. Особую роль в формировании структуры металлических систем при поверхностной обработке и сопротивлении разрушению деталей при нагружении в условиях эксплуатации отводят диффузионным процессам. Диффузия легирующих элементов в зоне металла, подвергнутого поверхностной обработке, как показали приведенные результаты, в наибольшей степени влияет на долговечность изделий в целом. В связи с этим контроль структурного состояния поверхностных слоев с точки зрения диффузионного перераспределения основных легирующих элементов сплава и изменения фазового состава, а также развивающейся пластической деформации в этих слоях, накопления различного рода нарушений структуры-является важным в решении задачи повышения качества материала после поверхностной технологической обработки деталей. [c.150]

Диффузия легирующих элементов при трении алюминиевых бронз [c.158]

Появление жидкой фазы между границами зерен паяемого металла возможно не только вследствие проникновения ее из шва, но и в результате диффузии легирующих элементов на границах зерен или к границам из самих зерен с последующим образованием эвтектической жидкой фазы в результате контактно-реактивного плавления. Такой процесс образования и развития жидкой фазы возможен при пайке стали медью с образованием эвтектики Ре — Си — С, а также при пайке стали эвтектическим припоем Ре — В с образованием тройной эвтектики Ре —В —Сг. [c.29]

Для простоты определения направления диффузии легирующих элементов можно допустить, что в процессе резки будет существовать только двухфазная система — твердый (основной) металл и жидкий шлак. В этом случае общая картина процесса диффузии может быть представлена следующим образом. Если принять, что основной металл содержит компонент В с концентрацией а металл шлака содержит тот же компонент с меньшей концентрацией ТО, очевидно, сразу же после установления контакта между твердой и жидкой фазой начнется диффузионное перемещение компонента В из основного металла в шлак. Основной металл, имеющий в начальный момент состав Со , будет обедняться компонентом В, а жидкая фаза, имеющая в начальный момент состав будет обогащаться компонентом В. Процесс будет протекать до наступления равновесного состояния. Скорость диффузии при этом определяется коэффициентами диффузии ), и компонента В соответственно в твердой и жидкой фазе. [c.41]

В области температур промежуточного превращения распад аустенита может ускоряться вследствие того, что при более низких температурах исключается диффузия легирующих элементов. Поэтому при распаде аустенита образуется феррит и карбид цементитного типа, имеющие то же содержание легирующих элементов, что и исходный аустенит. Следовательно, для образования феррито-карбидной смеси в промежуточной области необходима только диффузия углерода и превращение не сопровождается перераспределением легирующих элементов. [c.183]

Бейнитное превращение протекает при температурах, когда скорость самодиффузии железа и диффузии легирующих элементов практически невозможна, а скорость диффузии углерода еще достаточно высока. Это и предопределяет особенности бейнитного превращения. В начале этого превращения происходит диффузионное перераспределение углерода в аустените, что приводит к образованию в нем объемов, обогащенных и обедненных углеродом. Участки аустенита с низким содержанием углерода, у которых точка Ма лежит в области температур промежуточного превращения (см. рис. 108), претерпевают у- а-превращение по мартенситному механизму. В объемах аустенита, обогащенных углеродом, если их пересыщение высокое, в процессе изотермической выдержки могут выделяться частицы карбидов. Это, естественно, приведет к обеднению этих участков аустенита углеродом и к протеканию в них превращения по мартенситному механизму. Мартенситный механизм образования а-фазы и обусловливает ее игольчатую структуру и появление характерного рельефа на поверхности микрошлифов, осо бенно заметного при образовании нижнего бейнита. [c.202]

В области температур промежуточного превращения переохлажденного аустенита возможна лишь диффузия углерода, а диффузия легирующих элементов исключается. Поэтому при распаде аустенита образуются а-раствор и карбид цементитного типа, имеющие то же одержание легирующих элементов, что и исходный аустенит. Следовательно, для образования бейнита необходима только диффузия углерода без перераспределения концентрации легирующих элементов. [c.205]

Бейнитное превращение, называемое также промежуточным, характерно при сварке большинства углеродистых и легированных сталей при скоростях охлаждения в диапазоне аим1...Шм2. Оно происходит в интервале температур 770 К... Гм , когда само-диффузия железа и диффузия легирующих элементов практически отсутствуют, а диффузия углерода еще достаточно существенна. Различают верхний (Бв) и нижний (Бн) бейнит, образующиеся соответственно в верхней и нижней части температурного интервала превращения. [c.524]

Легирующие элементы, присутствующие в легированных сталях, оказывают определенное влияние на процессы превращения перлита в аустенит. Они в больпшнстве случаев растворяются в аустените, образуя твердые растворы замещения. Диффузия легирующих элементов (Ti, Zr, V, Mo, W) происходит значительно медленнее, чем диффузия углерода. Поэтому легированные стали нагревают до более высоких температур и задают более длительную выдержку при температуре нагрева для получения однородного аустенита, в котором растворяются карбиды легирующих элементов. [c.161]

Работа элементов конструкций при теплосменах в агрессивном газовом потоке представляет собой весьма сложный процесс, при котором материал находится в экстремальных условиях как по уровню напряжений и температур, так и по характеру неравномерности. При этом материал нодвергается термической усталости, неоднородной по объему. Обычно наиболее напряженные и нагретые поверхностные слои активно взаимодействуют с химически активным газовым потоком. Процессы высокотемпературной газовой коррозии и эрозии, равно как диффузия элементов из газа в глубь материала и диффузия легирующих элементов к поверхности, приводят к существенному изменению механических свойств материала и накоплению в нем неравномерно распределенных по объему повреждений. [c.187]

Все легирующие элементы (за исключением кобальта) увеличивают устойчивость переохлажденного аустенита в области перлитного и бейнитного превращений и на диаграмме изотермического превращения сдвигают вправо, т. е. в сторону большего времени выдержки, кривые начала и конца распада. Причины высокой устойчивости переохлажденного аустенита в области перлитного превращения многие исследователи связывают с тем, что в результате распада легированного аустенита в перлитной области образуются феррит и легированный цементит или специальный карбид. Для образования такой ферритно-карбидной структуры между у-твердым раствором и карбидом должно пройти диффузионное перераспределение не только углерода, но и легирующих элементов. Карбидообразующие элементы переходят в карбиды, а элементы, не образующие карбидов, — в феррит. Замедление распада аустенита в перлитной зоне объясняется малой скоростью диффузии легирующих элементов в аустените и уменьшением скорости диффузии углерода под влиянием карбидообразующих элементов. Кроме того, легирующие элементы уменьшают скорость полиморфного превращения у а, которое находится в основе распада азютенита. [c.179]

Главная причина жизнеспособности суперсплавов в том, что они сохраняют выдающуюся прочность в интервале температур, при которых работают детали турбины. Их плотноупакованная решетка г.ц.к. обеспечивает длительную сохранность относительно высокого сопротивления активному растяжению, высокой длительной прочности, стойкости против ползучести и термомеханической усталости. Эти свойства длительно сохраняются вплоть до гомогологических температур значительно более высоких, чем у эквивалентных систем с решеткой о.ц.к. Свой вклад дают и такие характеристики решетки г.ц.к., как высокий модуль упругости, обилие систем скольжения, низкий коэффициент диффузии легирующих элементов. Для прочности сплавов чрезвычайно важна высокая растворимость легирующих элементов в аустенитной матрице, их физико-химические характеристики, обеспечивающие выделение в процессе старения таких интерметаллидных фаз, как у и у . Упрочнения можно достичь также за счет легирования твердого раствора, выделения карбидных фаз в процессе старения и использования их для управления границами зерен за счет направленной кристаллизации и соз- [c.31]

Наиболее эффективное средство защиты стали от газовой коррозии — легирование. В качестве легирующих элементов применяют хром (стали 15ХМ, 12Х1МФ), кремний (сталь 12Х2МФСР) и алюминий, окисляющиеся легче железа. Совместно с его окислами они образуют сложную пленку на поверхности стали, препятствующую интенсивному окислению. В целях сохранения защитного действия пленки необходима постоянная диффузия легирующих элементов к поверхностному слою для поглощения кислорода. Диффузия легирующего элемента протека- [c.216]

Дендритная ликвация у легированн(эй стали получается вследствие трудности диффузии легирующих элементов. При медленном охлаждении слитка происходит предпочтительное затвердевание богатых железом дендритов и обогащение междендритных пространств примесями, в том числе и легирующими. После прокатки такая легированная сталь часто получает характерную строчечную (полосчатую) структуру — дендриты вытягиваются в полосы (фиг. 194). Сталь приобретает различные свойства вдоль и поперек направления прокатки, ее прочность и обрабатываемость ухудшаются. В высокоуглеродистой легированной стали дендритная ликвация вызывает строчечное расположение карбидов — карбидную полос-чатость. [c.321]

Считается, что сопротивление ползучести при легирова НИИ твердых растворов определяется величиной скорости диффузии легирующих элементов, причем для онределенной скорости ползучести существует оптимальный диапа зон скорости диффузии легирующих элементов, обеспечивающих образование скоплений растворенных атомов во круг перемещающихся дислокаций и тормозящих ее движе [c.299]

Все легирующие элементы (за исключением кобальта) увеличивают устойчивость переохлажденного аустенита как в области перлитного, так и в области бейнитного превращения. Это проявляется в смещении вправо (в сторону большего времени вьщержки) кривых начала и конца распада аустенита. Причиной повышенной устойчивости легированного аустенита в перлитной области является то, что для образования ферритокарбидной структуры в легированной стали требуется прохождение диффузионного перераспределения не только углерода, но и легирующих элементов с образованием легированного феррита, легированного цементита и специальных карбидов. Но диффузия легирующих элементов проходит с малой скоростью и, кроме того, карбидообразующие легирующие элементы заметно снижают скорость диффузии углерода в стали. Одновременно легирующие элементы уменьшают и скорость прохождения полиморфного превращения у —> а. [c.440]

При диффузионной пайке титановых сплаюв процессы диффузии легирующего элемента из шва в паяемый металл могут активизироваться в результате многократного перехода из а в р-состояни и обратно, с одновременным ускорением зарастания нестабильных при низких темтаературах несплошностей в литой структуре и уменьшением развития в шве диффузионной пористости. [c.314]

Вид упрочняющей обработки iS О X X й> X S о S 3 Ra Относительная юносостой- КОСТЬ Микродеформация кристаллической nerFf TKH сз 8 S о JJ- " 1 Глубина диффузии легирующих элементов, мкм [c.624]

Обычно наряду с процессом проникновения припоя между границами зерен идут процессы фронтального растворения паяемого металла (общей эрозии), уменьшающие эффект межзерен-ного проникновения или образования жидкой фазы. Интенсивность этих процессов зависит от скорости диффузии, температуры, количества припоя и т. д. Проникновение жидкого металла между границами зерен во многих случаях вызывает местную эрозию, растворение пограничных зон металла в припое. Поэтому скорость такой местной (локальной) эрозии, как и общей эрозии. зависит от растворимости легирующих элементов припоя е паяемом металле чем больше эта растворимость, тем медленнее протекает процесс эрозии. Так как скорость диффузии легирующих элементов, особенно образующих твердые растворы внедрения, большая между границами зерен, чем внутри зерен, го можно ожидать, что при пайке припоями, содержащими такие элементы, обычно слабо растворимые в основном твердом металле, припой будет проникать между границами зерен. Действительно, эвтектические припои систем Ре — В и N1 — В (бор слабо растворим в железе и никеле) весьма склонны к проникновению этих металлов между границами зерен. Существенное значение при этом имеет то обстоятельство, что эвтектики содержат небольшое количество бора и значительно большее количество железа или никеля это вызывает переход в эвтектику заметного количества паяемого металла по границам его зерен, куда проник бор. [c.29]

НУ, внутреннего — около 500 НУ, общая глубина диффузионной зоны была примерно одинаковой для всех трех сплавов и равнялась 0,12 мм. Алитированные образцы нагревали на воздухе при 900° С в течение 1000 ч, что привело к увеличению глубины диффузионной зоны до 0,19 мкм и к изменению структуры слоя. Высшие алюминиды исчезли, и основной фазой в слое был алю-минид Н1зА1. В результате диффузии алюминия в основу и встречной диффузии легирующих элементов в алюминидный слой изменялась их твердость, причем характер изменения зависит от природы сплава. [c.262]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...