Стали Упрочнение при легировании

Дисперсионное упрочнение низколегированных строительных сталей наблюдается при легировании стали Nb, V, Ti, Al, N, образующими в стали дисперсные карбиды, [c.135]

Упрочнение при легировании ферритно-перлитных сталей 57, 58 [c.771]

Большинство современных методов упрочнения материалов основано на другом способе. Для упрочнения кристалла с дефектами в решетке можно создать условия, при которых перемещение дефектов в кристалле затрудняется. Препятствием для перемещения дефектов в кристалле могут служить другие дефекты, специально созданные в кристаллической решетке. Так, для увеличения прочности ста.1и применяется легирование стали — введение в расплав небольших добавок хрома, вольфрама и других элементов. Внедрение атомов чужеродных элементов в решетку кристаллов железа затрудняет перемещение линейных дефектов при деформации кристаллов, прочность стали повышается при этом примерно в три раза. Дополнительные дефекты в кристаллической решетке создаются при протяжке, дробеструйной обработке металлов. Эти виды обработки могут повышать прочность материалов примерно в два раза. [c.93]

Упрочнение при старении сопровождается одновременным уменьшением пластичности (повышением хрупкости) процессы старения, протекающие в сталях и сплавах, могут оказывать значительное отрицательное влияние на их свойства. Для устранения отрицательных влияний применяют специальные малоуглеродистые стали (легированные титаном, алюминием, цирконием), которые не стареют. Старение, обусловленное распадом пересыщенных твердых растворов, имеет особое значение для многих термически обрабатываемых сплавов на железной, алюминиевой, медной, магниевой, никелевой и кобальтовой основе. [c.9]

Роль легированного феррита в упрочнении стали возрастает, если сталь имеет неравновесную структуру (после закалки и отпуска) и содержит малое количество углерода. При повышении содержания в стали углерода роль легированного феррита в повышении прочности становится меньше и важное значение приобретают степень дисперсности, количество, форма и распределение фаз. [c.16]

Свойства и относительная износостойкость стали 45, упрочненной электроискровым легированием, при гидроабразивном изнашивании (ЮО] [c.162]

Аустенитные стали, упрочняемые термической обработкой, применяются в состоянии закалки (нормализации) с последующей стабилизацией. Их упрочнение создается благодаря выделению карбидных, карбонитридных и особенно интерметаллидных фаз. Способность к старению обусловлена введением таких элементов, как титан, ниобий и алюминий в количествах, превышающих предел растворимости. Жаропрочность этих сталей заметно выше, чем у гомогенных сталей, и при рациональном легировании они могут длительно работать под напряжением до 700° С. [c.210]

Упрочнение феррито-перлитных сталей при легировании [c.131]

Карбонитридное упрочнение низколегирован-иых конструкционных сталей представляет собой способ воздействия на их структуру и свойства за счет образования дисперсных карбонитридных фаз при легировании стали микродобавками V, Nb, Ti в сочетании с несколько повышенным содержанием азота (до 0,030 % вместо обычных 0,015-0,020 %). [c.377]

Прочность стали может быть повышена при легировании медью за счет упрочнения твердого раствора, дополнительного измельчения зерна, а при более высоких концентрациях (до 0,8 %) — за счет дисперсионного упрочнения. Одновременно может быть снижена критическая температура хрупкости. Однако стали с медью пока не получили широкого распространения из-за опасности возникновения красноломкости. [c.606]

В сталях этого класса прочности преобладает твердорастворный механизм упрочнения. Определенный вклад вносит повышение устойчивости аустенита при легировании и получение более дисперсных продуктов его распада. Структура сталей состоит из феррита и 10 - 15 % перлита. Для проката толщиной 10 - 40 мм диаметр зерна феррита равен 20 [c.252]

Как показали исследования [33], эффект упрочнения за счет дисперсионного твердения выделений карбидных или карбонитридных фаз при легировании ниобием зависит от температуры аустенитизации, в то время как в случае присадки ванадия — от химического состава основы стали. Упрочнение ванадийсодержащей стали в значительной степени происходит только при достаточном легировании основы марганцем, что видно из рис. 14. Существенное упрочнение вследствие выделений карбида титана наблюдается при отношении Ti С, близком к стехиометрическому составу этого соединения. Наилучшим способом достижения высокого дисперсионного твердения является использование не одного, а нескольких элементов, так как при любой температуре аустенитизации количество растворенных элементов и последующее их выделение больше, чем в случае применения одного элемента (табл. 5). [c.29]

Старение мартенсйтных сталей происходит при легировании их Т , А1, Мп, КЬ, Ъх, Мо, Си, 51. Максимум прочности во всех случаях лежит в зоне 450—525°С. Наибольшее упрочнение при старении достигается в результате легирования титаном и алюминие.м. Преимущество легирования титаном заключается в том, что при этом твердость матрицы возрастает мало. Кроме того, образуя [c.114]

Основными легирующими элементами в сталях являются углерод, марганец, кремний. В последние годы получили применение стали, мик-ролегированные азотом, ниобием, ванадием [25]. Благодаря значительному изменению структуры при повышении содержания углерода или других легирующих элементов, а также дисперсному упрочнению при легировании азотом прочностные и пластические свойства сталей изменяются в широком интервале, соответственно расширяется и допускаемый в эксплуатации температурный интервал. [c.331]

Технеций растворяется в серной кислоте, перекиси водорода, бромной воде, в смеси соляной кислоты и перекиси водорода легко окисляется азотной кислотой. Известны соединения технеция с кислородом, серой, галоидами, фосфором, азотом, углеродом. Непрерывные ряды твердых растворов образует технеций с рутением, осмием, рением, легирование нержавеющей стали технецием улучшает ее коррозионную стойкость. Литой металл чистотой 99,92 % при 20 С хрупок он растрескивается при незначительных обжатиях холодной прокатки. После выдавливания и вакуумного отжига при 1300 X технеций выдерживает холодную прокатку с обжатиями 15—20 % за проход и волочение с обжатием 10 % за проход. Из технеция можно изготовлять прутки, проволоку, ленту и фольгу. Упрочнение при деформировании технеция намного больше, чем платины, но ниже, чем рения. [c.141]

Перспективным методом повышения конструктивной прочности углеродистых и легированных сталей является способ ВТМЙЗО [1], включающий горячую деформацию аустенита при высоких температурах и последующий распад в области бейнит-ного превращения. Эффект упрочнения при этом способе обработки определяется развитием трех процессов — деформационным упрочнением аустенита, динамической (протекающей в ходе деформации) и статической рекристаллизацией, которая может протекать в области температур выше А, при возможных технологических остановках, при охлаждении до температуры изотермического распада, в процессе изотермической выдержки уже переохлажденного аустенита. [c.50]

Однако марганцевый аустенит характеризуется хладноломкостью (КСи 0,3 МДж/м ) при низких температурах (ниже -100 °С), в то время как никелевый аустенит вплоть до -196 °С сохраняет достаточно высокую ударную вязкость (КСи 3 МДж/м ). Такое различие свойств никелевого и марганцевого аустенитов обусловлено существенно меньщими значениями энергии дефектов упаковки в марганцевом аустените (ориентировочно 0,075—0,06 Дж/м в интервале от 0 до -196 °С) по сравнению с никелевым ( 0,15 Дж/м ). Таким образом, можно регулировать способность аустенита к упрочнению при пластической деформации, изменяя энергию дефектов упаковки в нем посредством рационального легирования никелем и марганцем аустенитных сталей и сплавов. В сплавах с ГЦК решеткой (в том числе и в аустенитных сталях) энергия дефектов упаковки оказывает более существенное влияние на упрочнение, чем рассмотренные раньше виды взаимодействия дислокаций с легирующими элементами. Так, легирующие элементы в стали, снижающие энергию дефекта упаковки, повышают температуру начала рекристаллизации и сужают интервал кристаллизации. Скорость установившейся ползучести ГЦК металлов уменьшается с уменьшением энергии дефектов упаковки. Дефекты упаковки являются центрами выделения когерентных фаз (карбидов, интерметаллидов и др.) в аустенитных сталях и сплавах с ГЦК решеткой. Так, в закаленных аустенитных сталях с 1% ниобия (12Х18Н10Б) или с 1% титана (12Х18Н10Т) при высокотемпературной (-700 °С) выдержке на дефектах упаковки выделяются когерентно связанные с матрицей кубические карбиды МЬС и Т1С. Мелкодисперсные карбидные частицы (размером до 10 нм) препятствуют движению дислокаций, а также способствуют их размножению, что в конечном итоге приводит к повышению прочности стали (рис. 7.3). В то же время коагуляция кубических карбидов (Т1С, ЦЬС), выделяющихся на дефектах упаковки, протекает более медленно, чем карбидов (в том числе и [c.149]

Более легированный шов типа Э-ХМФ лишь при температурах до 535—550° С и длительности испытания до 10 ч равнопрочен стали 12Х1МФ. При повышении температуры испытания до 565— 580° С и времени до 10 ч шов уже становится менее прочен, чем сталь, что обусловлено, как указывалось ранее (п. 6), снятием в этих условиях эффекта упрочнения шва за счет наклепа при сварке. Эта разница становится еще более заметной при сравнении шва типа Э-ХМФ со сталью 15Х1М1Ф, являющейся примерно [c.175]

Установлено [392], что эффективное упрочнение стареющих аустенит-ных Мп—Ni-сталей без снижения вязкости разрушения достигается при введении в их состав 3,5% ванадия и 0,7% углерода. Максимальное повышение предела текучести (до 1700 МПа), предела усталости (до 550 МПа) у стареющих Мп— Ni-сталей достигается при их легировании элементами, обеспечивающими получение в структуре одновременно нескольких упрочняющих фаз карбидов на основе V и интерметаллидов на основе NiAl. [c.245]

У безникелевых стареющих немагнитных сталей типа Х13Г18, легированных азотом, ванадием и кремнием в количестве 0,3 1 и 2% соответственно, возможно увеличение предела текучести Оо,2 = 2200 -i- 2640 МПа при использовании нескольких механизмов упрочнения. [c.245]

Необходимо отметить что изменяя содержание никеля и марганца в аустенитных сплавах на базе других композиций можно существен но менять энергию дефектов упаковки в аустените т е изменять спо собность аустенита к упрочнению при пластической деформации При Этом легирование аустенита марганцем будет приводить к увеличению коэффициента деформационного упрочнения аустенитных сталей а ле гированне никелем наоборот уменьшать такое упрочнение В чем при чина такого влияния марганца на энергию упаковки аустенита т е на его повышенную способность к деформационному упрочнению [c.52]

На рис 62 приведена схема, иллюстрирующая соотно шение процессов разупрочнения и упрочнения при отпуске легированного карбидообразующими элементами мартенси та Если повышение прочности )+АОдч в результате вы деления дисперсных частиц карбидов (рис 62, кривая 1) превышает разупрочнение —Аатр твердого раствора при отпуске (рис 62, кривая 2) при повышении температуры от до t2, то суммарное изменение прочности стали (рис [c.114]

Низколегированные стали повышенной прочности име ют предел текучести в 1,25—1,6 раза выше, чем заменяемая сталь ВСтЗсп, для указанных сталей гарантируется ударная вязкость при температуре —40°С, а для некоторых и при —70 °С (для стали ВСтЗсп ударная вязкость гарантируется только при —20°С) Все это позволяет при замене углеродистом стали низколегированными сталями повышен ной прочности получить экономию металла, облегчить мае су металлоконструкций на 15—30% и обеспечить надеж ную эксплуатацию их при более низких температурах Упрочнение рассматриваемых сталей при легировании достигается вследствие повышения устойчивости аустенита и получения более дисперсных продуктов распада аустени та на феррито карбидную смесь [c.143]

Карбонитридное упрочнение сталей представляет собой способ воздействия на структуру и свойства сталей посред ством образования упрочняюш их дисперсных карбонитрид ных фаз при легировании стали ванадием и ниобием (ино гда дополнительно алюминием и титаном) в сочетании с повышенным содержанием азота (до 0,030 %) [c.146]

Положительно влияет комплексное легирование при совместных добавках молибдена и кобальта — в этом случае интенсивность упрочнения при старении существенно возрастает Такое влияние кобальта связывают с уменьшением растворимости молибдена в а железе (10 % Со уменьшает растворимость молибдена на 1,5 %), а также с протеканием процесса упорядочения в системе Fe—Со с образованием областей ближнего порядка Кроме того, кобальт увеличивает теплостойкость матрицы Поэтому присутствие кобальта в составе мартенситно стареюш,их сталей желательно Однако высокая стоимость кобальта [c.193]

Суммарное упрочнеине мартенснтио стареющих сталей складывается из упрочнения твердого раствора путем легирования упрочнения при пластнческои деформации (если таковая реализуется) и старения (рис 112) [c.196]

Легирование высокопрочных сталей, упрочняемых пу тем ВТМО, а также выбор 4)ациональных режимов их об работки, определяются влиянием легирующих элементов на кинетику упрочнения и разупрочнения стали при горя чей пластической деформации и формированием опти мальной структуры при ВТМО Структур ные изменения при ВТМО в значительной степени зависят и от режима аустенитиза ции Большинство легирующих элементов, растворяясь в аустените, понижает энергию дефектов упаковки, тем самым способствуя упрочнению при горячей деформации Ана логичным образом влияет и углерод Одна ко углерод одновременно увеличивает и ско рость разупрочнения вследствие ускорения диффузии углерода в 7 железе и понижения энергии активации самодиффузии железа с увеличением концентрации углерода [c.234]

Механизм упрочнения сталей и сплавов зависит от природы легирования. Известно, например, что значительной износостойкостью при трении с высокими давлення,ми и ударном нагружении обладает высокоуглеродистая марганцевая аустенитная сталь 110Г13Л. Повышенная износостойкость этой стали обусловлена ее способностью к интенсивному деформационному упрочнению. При трении упрочнение связано с образованием в поверхностном слое большого количества дефектов кристаллического строения (дислокаций, дефектов упаковки, двойников деформации), а также с взаимодействием этих дефектов с атомами углерода, растворенного в аустените [38]. Перспективные износостойкие материалы — мета-стабильные марганцевые и хромомарганцевые аустенитные стали, содержащие 0,4—0,8 % (по массе) С. Образование на поверхности данных сталей мартенсита деформации, его ориентированное расположение по отношению к действию силы трения обусловливают интенсивное упрочнение поверхности. Вследствие этого нестабильные марганцевые и хромомарганцевые аустенитные стали обладают повышенной износостойкостью в условиях развития адгезионного и усталостного разрушения поверхности [21]. [c.261]

Среднеуглеродистые стали, упрочненные термомеханической обработкой. Термомеханическая обработка (ТМО) совмеш ает два способа упрочнения — пластическую деформацию аустенита и закалку — в единый технологический процесс. Такое комбинированное воздействие применительно к среднеуглеродистым легированным сталям (ЗОХГСА, 40ХН, 40ХН2МА, 38ХНЗМА и др.) обеспечивает высокую прочность (на образцах небольшого размера = 2000. .. 2800 МПа) при достаточном запасе пластичности и вязкости. [c.268]

Промышленное опробование ВТМО с распадом деформированного аустенита в условиях, близких к изотермическим (ВТМИЗО), для упрочнения труб нефтяного сортамента показало возможность повышения их прочности иа две-три категории и замены стали 38ХНМ экономно-легированной сталью 36Г2С. При промысловых испытаниях установлено, что масса колонны с упрочненными трубами может быть уменьшена- на 20—30%. [c.393]

Упрочнение при отпуске стали, легированной только ванадием, сопровождается практически полным выделением ванадия из аустенита в составе карбида V . Эффективность влияния карбидов ванадия выше, чем интер-металлидов типа NiAl или Н1з(А1 Ti)2, а-фазы типа Fe— Сг и карбида СггзСе [9]. Легирование стали несколькими элементами, обеспечивающими получение в структуре нескольких карбидных фаз, открывает новые возможности повышения прочности. При одновременном легировании ванадием и вольфрамом наблюдается более интенсивное упрочнение не только после отпуска, но уже и в закаленном состоянии. Механизм влияния вольфрама может быть различным. Так как атомные радиусы ванадия и вольфрама близки, то монокарбид вольфрама (W ) может растворяться в карбиде ванадия (V ), но при дисперсионном твердении, если этот процесс и происходит, то количественно он незначителен [2]. При дисперсионном твердении одновременно протекают два процесса образование участков карбидной фазы, когерентно связанной с аусте-нитом, и обособление карбидов, их коагуляция. При содержании вольфрама до 4% коагулированных карбидов почти нет,— вольфрам, не уменьшая общего количества карбидов V , задерживает их обособление и повышает прочность. При содержании вольфрама 6—8% количество образующихся при отпуске карбидов V уменьшается и прочность падает. При этом увеличивается количество карбидов FesWs , которые не растворяясь в аустените, связывают углерод и уменьшают количество вольфрама, участвующего в дисперсионном твердении. Обеднение аустенита углеродом при отпуске приводит к образованию е-фазы, что в свою очередь вызывает дополнительное упрочнение [2]. [c.296]

Типичные проявления восходящей диффузии неоднократно описывали при исследовании паяных соединений из стали латунными припоями, легированными кремнием (до 0,3—0,5%), который вводили в эти припои для упрочнения паяного соединения и торможения процессов испарения цинка. В контакте таких жидких припоев со сталью в результате большого химического сродства кремния с железом последнее вытягивает кремний из припоя по механизму восходящей диффузии и образует с ним хрупкий сплошной слой соединения FegSi. Естественно, что кремний, входящий в латунь отлитую в изложницу, нейтральную по отношению к кремнию или имеющую на поверхности толстый слой окислов, препятствующий их физическому контакту, повышает прочность латуни (снижая ее пластичность), тогда как кремний в припое вызывает снижение прочности паяного соединения при пайке железа и стали. [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...