Нитриды специальных элементов

Как и в чистом железе, при наличии легирующих элементов происходит последовательное образование насыщенных азотом слоев а, затем у + а, затем в+у + а] одновременно происходит образование нитридов специальных элементов (GrN, MoN, [c.333]

Введение легирующих элементов не вызывает принципиальных изменений в процессе формирования азотированного слоя. Однако следует иметь в виду, что при азотировании стали Е- и 7-фазы носят карбонитридный характер, т. е. содержат одновременно в растворе атомы азота и углерода. При азотировании легированных сталей имеет место образование нитридов специальных элементов. Нитриды легирующих элементов, выделяясь в дисперсном виде, блокируют плоскости скольжения и тем самым вызывают сильное повышение твердости азотированного слоя (рис. 173). Как показывает рисунок, наиболее сильно повышают твердость алюминий, хром, молибден и ванадий. [c.218]

Наиболее важным свойством азотированного слоя является его высокая твердость (до 1200 Ну) и износоустойчивость, что объясняется блокированием плоскостей скольжения мелкими (дисперсными) нитридами специальных элементов (A1N. rN. MoN и др.). [c.249]

Как видно из кривых, чем выше температура азотирования, тем ниже твердость и глубже слой. Это объясняется тем, что с повышением температуры процесс диффузии азота вглубь увеличивается, а нитриды выделяются в менее дисперсной форме. Твердость азотированного слоя не снижается при повторном нагреве до 600—650°, так как нитриды специальных элементов обладают высокой стойкостью при нагреве. [c.250]

Как и в чистом железе, при наличии легирующих элементов происходит последовательное образование насыщенных азотом слоев а, затем у +а, затем г+у +а одновременно происходит образование нитридов специальных элементов ( rN MoN AIN и др.). Последние также образуются при охлаждении от температуры азотирования до комнатной вследствие уменьшения растворимости их в основных азотистых фазах. [c.239]

Для указанных нитридов характерно и проявление сверхпроводимости обычно при температуре —272— 261 °С. Они обладают высокими температурами плавления (1400—2000°С) и насыпной плотностью 6-10 -9- 10 кг/м для порошков нитридов элементов IV—V групп и 10-10 —16-10 кг/м для порошков нитридов VI группы. Указанные значения близки к значениям соответствующих металлов. Подобные характеристики нитридов описаны в специальной литературе [86]. [c.18]

Основными легирующими элементами стали являются хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, титан, алюминий, марганец, кремний, бор. Неизбежными примесями в сталях являются марганец, кремний, фосфор, сера. Легирующие элементы, вводимые в углеродистую сталь, изменяют состав, строение, дисперсность и количество структурных составляющих и фаз. Фазами легированной стали могут быть твердые растворы — легированный феррит и аустенит, специальные карбиды и нитриды, интерметаллиды, неметаллические включения — окислы, сульфиды, нитриды. Как правило, за счет легирования повышаются прочностные характеристики стали (пределы прочности и текучести). [c.66]

Легированные улучшаемые стали, содержащие элементы, образующие с азотом специальные нитриды требуемой формы и величины. Образование нитридов после азотирования определяет повышенное сопро- [c.229]

В нестоящее время довольно широко используется возможность упрочнения тугоплавких металлов дисперсными фазами за счет взаимодействия легирующих добавок реактивных металлов (Ti, Zr, Hf и т. д.) с примесями внедрения, присутствующими в сплаве или специально в них введенными способами, 6 которых говорилось раньше. Образующиеся в результате большого химического сродства реактивных металлов и элементов внедрения стойкие и тугоплавкие окислы, нитриды, карбиды как раз и определяют эф-4 кт дисперсионного упрочнения [49—55]. [c.134]

Ленты из алмазов, кубического нитрида бора и эльбора могут применяться на токарных, шлифовальных, заточных и других станках или полировальных бабках. Для их установки на соответствующий станок требуется изготовить универсальное или специальное приспособление, с помощью которого можно производить шлифование или полирование деталей свободной ветвью или с помощью прижимных элементов различной твердости и профиля. [c.137]

При азотировании углеродистых сталей не получается достаточной твердости поверхности, поэтому для азотирования применяются специальные стали, содержащие алюминий, хром, молибден, ванадий и другие элементы, которые способны образовывать с азотом нитриды (A1N, rN, MoN, VN и др.), резко повышающие твердость азотированного слоя. [c.248]

Для строительных сталей используют легирующие элементы, в основном упрочняющие твердый раствор а-железа, - кремний, марганец, никель, хром, медь - и в меньшей степени элементы, образующие специальные карбиды и нитриды. Предел текучести и временное сопротивление проката из большинства низколегированных сталей повышенной прочности не превышают соответственно 350 и 500 МПа. Более высокий уровень легирования сдерживается ухудшением свариваемости, снижением сопротивления хрупкому разрушению и экономической эффективности. [c.164]

Азотированный слой состоит из поверхностной нитридной зоны (е, y ) и зоны а-фазы с избыточными нитридами — Fe N (7 -фазы) или нитридов специальных элементов. Эта часть слоя называется зоной внутреннего азотирования или диффузионной 3 о и о й. При переходе от одной фазы к другой п азотированном слое, полученном на железе, происходит резкий перепад концентраций, который устанавливается при температуре диф([)узии и сохраняется после охлаждения (рис. 146). [c.239]

При азотировании легированных сталей образуются нитриды специальных элементов. Нитриды легирующих элементов ( rgN, M02N, AIN и др.), выделяясь в дисперсном виде, препятствуют движению дислокаций и тем самым повышают твердость азотированного слоя. Наиболее сильно повышают твердость алюминий, хром, молибден и ванадий. Стали, легированные хромом, вольфра--мом, молибденом, после азотирования имеют твердость HV 600—800. [c.255]

Нитриды можно отнести к неметаллическим включена ям лишь условно, да и то в ограниченных случаях Будем относить их к ним только в том случае, когда они являются продуктом соединения остаточного азота в стали (менее 0,008%) с нитридообразующими элементами (прежде все го с титаном и алюминием), попавшими в сталь случайно в небольших количествах (до 0,02—0,03%) либо введенных в сталь с раскислителями Нитриды нельзя считать неме таллическими включениями в тех случаях, когда нитридо образующие элементы (Ti, Zr, V, Nb, А1 и др ) вводят в сталь как легирующие добавки, либо совместно с ними вво дится в сталь повышенное, в сравнении с остаточным, со держание азота (более 0,01 %), а образующиеся при этом нитриды и карбоиитриды придают стали специальные свой ства Такие нитриды следует рассматривать как промежу точные соединения, являющиеся фазовыми составляющими стали, взаимодействующими с твердым раствором (а и у железа) при термической обработке [c.22]

Азотирование — насыщение азотом поверхностных слоев специальных легированных сталей (38ХМЮА), содержащих хром, молибден и алюминий, с образованием нитридов этих элементов — придает поверхностным слоям деталей высокую твердость (до ИКС 65—70) износо-и коррозионную стойкость. [c.31]

Стали, содержащие элементы, образующие термически стойкие, т. е. не склонные к коагуляции нитриды (алюминия, а также хрома и молибдена), так называемые нитраллои, отличаются наиболее высокой твердостью азотированного слоя. Обычные конструкционные стали после азотирования имеют меньшую твердость, а твердость азотированных углеродистых сталей совсем невысока, так как в них специальные нитриды не образуются, а нитриды железа при 500°С и выше оказываются скоагулированными. [c.334]

Основным методом получения нитевидных кристаллов карбида и нитрида кремния, окиси и нитрида алюминия и других тугоплавких соединений является осаждение из газовой фазы с использованием химических транспортных реакций, реакций пиролиза, восстановления летучих соединений и др. Промышленное производство нитевидных кристаллов указанным методом стало возможным после детального исследования Вагнером, Элиссом и др. механизма их роста, получившего название пар—жидкость—твердая фаза (ПЖТ). При получении методом ПЖТ нитевидных кристаллов тугоплавких соединений (40 ] в реакционную зону, в которой ведется осаждение соединения, специально вводят примеси некоторых элементов, образующих капельки жидких растворов с элементами соединения, например углерод, железо, кремний, алюминий и др. При получении нитевидных кристаллов карбида кремния используют жидкие тройные растворы железо кремний—углерод. Поверхность жидкой фазы является сильным катализатором участвующих в осаждении химических реакций, поэтому выделение вещества из газовой фазы происходит преимущественно на поверхности присутствующих в ростовой зоне жидких капелек. Далее происходит его растворение в капельке, диффузионный перенос через объем капли к границе раздела с подложкой и кристаллизация под каплей. В результате на подложке образуются вытянутые столбики конденсата, являющиеся нитевидными кристаллами. Ввиду малой скорости осаждения непосредственно на твердой поверхности кристаллы почти не растут в толщину, и отношение длины к диаметру у них достигает 1000 и более. В зависимости от условий получения они имеют диаметр от долей микрона до нескольких десятков микрон и длину до 60—80 мм. [c.40]

Нитриды используются в различных отраслях техники в качестве огнеупорных футеровок ванн, в процессах электролиза металлов из расплавленных сред, для специальных огнеупоров в полупроводниковой и ядерной технике (нитриды алюминия, бериллия и урана), для изготовления тиглей, ковшей и других приспособлений, предназначенных для плавки и разливки различных металлов и сплавов. Нитриды применяются в качестве проводящих элементов торцевых катодов для зажигателен к выпрямителям (25% Ti.M + 75% ВеО) в составе высокоомных сопротивлений (TiN -f + rjN) и т. д. Нитрид титана может служить в контакте с расплавленным оловом, висмутом, свинцом, кадмием и цинком. Нитриды бора и кремния (BN и стойки [c.431]

При азотировании высоколегированных специальных сталей и сплавов возможно образование нитридов не только железа, но и других элементов, входящих в состав сплава. Так, при азотировании жаростойкой аустенитной стали 45Х14Н14В2М (ЭИ-69) образуется слой, состоящий из нитридов железа Fe4N и нитридов хрома rN, внедренных в зерна твердого раствора азота в аустените. [c.32]

Модифицирование — использование специально вводимых в жидкий металл примесей (модификаторов) для получения мелкого зерна по описанному выше механизму. Эти примеси, практически не изменяя химического состава сплава, вызывают при кристаллизации измельчение зерна и в итоге улучшение механических свойств. Так, например, при модифицировании магниевых сплавов зерно уменьшается с 0,2—0,3 до 0,0 —0,02 мм. При литье слитков в фасонных отливках модифицирование чаще проводят введением в расплав добавок, которые образуют тугоплавкие соединения (карбиды, нитриды, оксиды), кристаллизирующиеся в первую очередь. Выделяясь в виде мельчайших частиц, эти соединения служат зародышами образующихся при затвердевании 1фисталлов (модификаторы I рода). В качестве модификаторов при модифицировании алюминиевых сплавов применяют Т1, V, 2г стали — А1, V, Т . Иногда используют растворимые в жидком металле модификаторы (модификаторы II рода), избирательно адсорбирующиеся на кристаллическом зародыше, которые снижают межфазовое поверхностное натяжение и затрудняют рост кристаллитов. Для алюминиевых сплавов в качестве модификаторов II рода используют В , Ка, К, для стали — редкоземельные элементы (РЗМ). [c.32]

В различных областях техники необходимы материалы, обладающие высокой жаростойкостью и жаропрочностью, химической и термической стойкостью, специальными свойствами, твердостью и т.д. Основу таких материалов могут составлять карбиды, нитриды, бориды и силициды переходных металлов III - VIII групп Периодической системы Д.И.Мен-делеева, в атомах которых происходит заполнение недостроенных электронных уровней элементы с порядковыми номерами 21 - 28 (S , Ti, V, r, Mn, Fe, o, Ni), 39 - 46 (V, Zr, Nb, Mo, T , Ru, Rh, Pd), 57- 78 (La, редкоземельные металлы, Hf, Та, W, Re, Os, Ir, Pt) и 89- 92 (A , Th, Pa, U). Наибольшее значение имеют твердые тугоплавкие соединения указанных выше тугоплавких металлов. [c.161]

При азотировании легированных сталей образуются легированные е- и Y-фазы. Легирующие элементы W, Мо, Сг, Ti, V, будучи растворены в феррите, повышают растворимость азота в а-фазе и образуют специальные нитриды MN, M2N (VN, TIN, t2N и др.). Выделяясь в мелкодисперсном состоянии, эти нитриды способствуют повышению твердости азотированного слоя. [c.125]

В некоторых отраслу х машиностроения азотирование начало применяться для создания остаточных напряжений сжатия на поверхности ответственных изделий, подвергаемых действию переменных напряжений с целью повышения у них предела выносливости и долговечности. Прочностное азотирование является ускоренным и не требует применения специальных сталей для азотирования, и оно производится на обычных легированных сталях, у которых имеются элементы, образующие нитриды, например хромоникелевых, хромомолибдет новых и т. д. [c.287]

Развитие микроэлектроники и электроте Шики связано с решением проблемы отвода тепла от радиоэлектронной аппаратуры повышенной мощности и уменьшения потерь в нагревательных элементах электротехники. Проблема решается путем разработки и создания керамикополимерных материалов с повышенными теплофизическими характеристиками, химической и радиационной стойкостью, достаточной удельной прочностью, низкой плотностью. Основными компонентами композиции являются керамические порошки оксидных, нитридных и карбидных соединений и полимерная связка. Наполнителем композиции могут служить также металлические порошки. Наибольший эффект получен при применении порошков нитрида алюминия, обработанных по специальной технологии, позволяющей получить оптимальное строение и размер частиц керамики (49...60 мкм) с минимальным объемным содержанием полимерной связки (до 20 %). В качестве полимерной связки нашел применение мономолекулярный силаксановый каучук, технология полимеризации которого относится к экологически чистым производствам. Полимеризация связующего компонента осуществляется при комнатной температуре в течение 30 мин. [c.142]

Как правило, в специальных сталях и сплавах легирующие элементы, входящие в их состав, не являются самостоятельными компонентами, а образуют фазы Такими фазами мо гут быть твердые растворы и промежуточные фазы (карби ды, нитриды, интерметаллиды и т п ) Структура и свойства сталей определяются составом и строением фаз, их ра спределением в структуре и взаимодействием между собой Рассмотрим особенности фаз в легированных сталях [c.32]

В феррито перлитных сталях свойства легированного феррита существенно предопределяют уровень их механических свойств Можно приблизительно считать что такие некарбидообразующие элементы как Si Ni Р целиком входят в состав феррита Медь мало растворима в феррите и образует самостоятельную фазу В феррите горячекатаных сталей (нормализованных), как показывают опытные данные обычно растворено —0 01—0 02 % ( +N) Остальное количество углерода и азота связано в цементит и специальные карбиды и нитриды Из числа карбидообразующих элементов (Мп Сг Мо Nb V Ti) практически целиком связаны в специальные карбиды Nb V и Ti Нитридообразую щии элемент А1 обычно полностью связан в нитриды и неметаллические включения Молибден и хром входят в состав карбиднои фазы и частич но растворены в феррите Относительно слабый карбидообразующии элемент марганец самостоятельных карбидов в стали не образует и фактически целиком растворен в феррите [c.132]

При азотировании стали или одновременной диффузии азота и углерода 8-и Y-фазы имеют карбонитридную, природу Fej g (N ), Fe.y (N ). При азотировании легированных сталей образуются легироааиные е- и y -фазы [(Fe, Щ2-3 (N, С) и (Fe, M)4N]. Переходные элементы W, Мо, Сг, Ti,. V, будучи растворены в феррите, повышают растворимость азота в а-фазе [30 , 31] и образуют специальные нитриды MN и MgN., [c.323]

Электроупрочнение режущего инструмента осуществляется с помощью специальной установки, представляющей собой разрядный контур с двумя электродами, из которых один (анод) является цементующим веществом, а в качестве второго (катода) служит упрочняемый инструмент. Оно заключается в том, что участки передней и задней поверхности инструмента, примыкающие к режущей кромке, насыщаются элементами электрода, а возможно и нитридами вследствие реакции обрабатываемого материала инструмента с ионизированным азотом воздуха, происходящей при разрядах. При этом образуется тонкий упрочненный слой в 20—60 ж/с. [c.33]

При азотировании высокая твердость поверхности (до 1000 Яд) достигается насыщением поверхности стали азотом и образованием дисперсных нитридов, заклинивающих плоскости скольжения. Для получения высокой твердости приходится прибегать к специальным сталям, имеющим в своем составе элементы, обладающие большим химическим сродством с азотом и образующие прочные и дисперсные нитриды. 1К таким элементам относятся алюминий, хром, молибден и др. Типовой сталью для азотирования является сталь марки 38ХМЮА. Однако присутствие в стали алюминия придает ей хрупкость и высокую чувствительность к выделению свободного феррита поэтому часто применяют сталь марки ЗОХМА, не содержащую алюминий. После азотирования никакой допо.пнительной термической обработки не требуется. Термическая обработка сердцевины для повышения ее свойств проводится до азотирования и заключается в закалке и отпуске на сорбит. [c.73]

Азотирование для повышения твердости и износоустойчивости— основное назначение процесса азотирования. Для этой цели азотируют специальные стали нитраллои), содержащие элементы, дающие нитриды высокой термической устойчивости ( rN MoN AIN). Наиболее распространенной в СССР маркой стали, предназначенной для азотирования, является сталь 35ХМЮА (0,30—0,38% С 1,35— 1,65% Сг 04,—0,6% Мои 0,75—1,1% А1). Наличие углерода приводит к образованию на поверхности карбонитридных фаз типа Feg (С, N) или Fea (N, С). [c.240]

Повышение твердости и из-носоустойчивосги — основное назначение процесса азотирования. Для этой цели азотированию подвергают специальные стали ( ш-траллои), содержащие элементы, дающие нитриды высокой термической устойчивости ( rN MoN [c.245]

Азотированне. В специальных сталях, содержащих элементы, обладающие сродством с азотом, такие как хром и молибден (иногда алюминий или ванадий), при их обработке в безводном аммиаке примерно при 500° создается твердый поверхностный слой в состоянии внутреннего сжатия этот процесс азотирования иногда называют химическим наклепом. Сжатие возникает из-за того, что нитриды упомянутых металлов занимают большой объем и обла дают при этом повышенной твердостью, так что основной металл, которым они окружены, остается в состоянии сжатия. Эти стали (специально пред назначенные для азотирования) даже без азотирования имеют значительно более высокий предел усталости в отсутствие коррозионной среды, чем обыч ная малоуглеродистая сталь, азотирование же увеличивает его еще больше Для создания устойчивости рассматриваемых сталей против коррозионной усталости их азотирование необходимо. Так, например, коррозионно-уста лостная прочность азотированной стали, содержащей 1,58% Сг, 0,87% А1 0,33% Мо и 0,26% С, в воде реки Тиз при базе испытаний 1,7 X 10 циклов равнялась +38,75 кг мм , а у неазотированной она была только +7,75 кг мм предел коррозионной выносливости обычной малоуглеродистой стали при той же базе равен 3,1 кг мм , тогда как у нержавеющей стали 18-8, содержа щей 1 % вольфрама, в состоянии, когда ее прочность максимальна, он рав няется 17,2 кг мм [46]. [c.667]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...