Химический упрочняемые закалкой

К деформируемым алюминиевым сплавам, упрочняемым термической обработкой, относятся сплавы системы А1—Си—Mg с добавками некоторых элементов (дуралюмины, ковочные сплавы), а также высокопрочные и жаропрочные сплавы сложного химического состава. Дуралюмины (Д16—Д18) содержат 3,8—4,8 % Си, 0,4— 1,8 % Mg, а также 0,4—0,9 % Мп, который повышает коррозионную стойкость сплавов. После термической обработки (закалка и естественное старение) эти сплавы имеют высокую прочность и удлинение. Ковочные сплавы (АК6—АК8) содержат 1,8—4,8 % Си, [c.17]

Первые три марки каждой группы применяются либо без термообработки, либо после нормализации с отпуском. Для остальных обязательна поверхностная упрочняющая обработка изделий в состоянии поставки или объёмная закалка с отпуском. Химический состав марок приведён в табл. 7. [c.714]

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]

Многофазная структура с мелкими частицами упрочняющих фаз в сталях получается при помощи закалки и отпуска, а во многих жаропрочных сплавах — после закалки и старения. Для получения оптимальной структуры в жаропрочных сталях и сплавах используют комплексное легирование, и по химическому составу эти материалы сложнее обычных легированных сталей и сплавов. [c.496]

Алюминиевые сплавы представлены двумя группами деформируемыми и литейными. Для изготовления различного рода конструкций используют сплавы первой группы. В свою очередь их подразделяют на неупрочняемые и упрочняемые термической обработкой. Упрочнение первых проводят нагар-товкой (деформированием в холодном состоянии). Упрочнение термической обработкой — это двойной процесс закалки сплава и последующего старения. Для закалки металл нагревают до определенных температур, при которых все компоненты сплава переходят в твердый раствор. Затем путем быстрого охлаждения осуществляют закалку. Компоненты, пересыщающие твердый раствор, не успевают выделиться и фиксируются в нем. Но сплав стремится перейти от такого неравновесного состояния в состояние равновесия, и компоненты, пересыщающие раствор, с течением времени начинают выделяться из него в виде химических соединений. При этом имеет место искажение кристаллической решетки, повышение твердости и прочности сплава. Такой процесс носит название естественного старения. Он может протекать на протяжении нескольких дней, а иногда и месяцев. Подогрев сплава до температур, повышающих подвижность атомов, дает возможность свести старение к нескольким часам. [c.104]

Применение сталей той или иной группы (т. е. группы I или группы II) определяется в основном следующими соображениями. Сварные конструкции обычно изготовляются из сталей группы II, поскольку стали этой группы имеют гарантированный химический состав, а от химического состава (точнее, от содержания углерода) в очень большой степени зависит свариваемость. Основная масса сварных конструкций изготовляется поэтому из стали марки М18, а не из стали марки Ст. 3. Детали, которые подвергаются упрочняющей термической обработке (нормализации, закалке с отпуском) тоже, как правило, должны изготовляться из сталей группы II, так как для придания стали определенных механических свойств она должна содержать определенное количество углерода. Детали же, от которых требуются определенные механические свойства и которые изготовляются из проката без последующей термической обработки, т. е. детали, механические свойства которых определяются механическими свойствами проката, изготовляются обычно из сталей группы I. [c.17]

Для получения жаропрочных сплавов наиболее перспективным является легирование основного металла элементами, обладающими переменной и весьма ограниченной растворимостью в нем, уменьшающейся при понижении температуры. При отпуске из пересыщенного твердого раствора, полученного в результате закалки легированного такими элементами металла, выделяется в мелкодисперсном состоянии избыточная фаза, упрочняющая сплав. Максимальной жаропрочностью обладают сплавы, где упрочнение вызывается наличием на границах зерен твердых включений второй фазы, в которой не развиваются диффузионные процессы и не идут процессы обмена атомами с основным металлом. Эти условия достигаются, если избыточной фазой является химическое соединение и особенно в трех-, четырехкомпонентных системах, когда второй фазой будет тугоплавкое сложное соединение, не содержащее металла растворителя. [c.13]

Высокие механические свойства среднелегированных сталей достигаются легированием элементами, упрочняющими феррит и повышающими прокаливаемость стали, и надлежащей термообработкой, после которой в полной мере проявляется положительное влияние легирующих элементов. Поэтому среднелегированные стали всегда характеризуются как химическим составом, так и видом термообработки. Среднелегированные стали, предназначенные для изготовления сварных конструкций, как правило, подвергаются улучшению (закалке с последующим высоким отпуском) или закалке и низкому отпуску (см. табл. 10-7). [c.526]

Из характеристик механических свойств стали при образовании сверхструктуры значительно повышаются твердость и предел прочности и резко падают пластичность и вязкость. Это обстоятельство препятствует самостоятельному использованию повышенной прочности сверхструктурных фаз в конструкционной стали. Однако сверхструктуры, как и химические соединения, могут быть использованы как упрочняющие фазы при закалке и отпуске стали, хотя следует считаться со значительным падением пластичности и вязкости стали. [c.565]

К химическим соединениям в легированной стали, в которых преобладает металлическая связь, относятся карбиды, нитриды, бориды, гидриды, интерметаллические фазы или металлические соединения. Из них наиболее важны карбидные фазы. В конструкционных сталях изменение степени дисперсности карбидов и когерентной связи их решетки с решеткой матрицы (а-фазы) в зависимости от условий термической обработки—наиболее эффективное средство повышения и регулирования прочности. В инструментальных сталях карбиды увеличивают стойкость против износа, уменьшают рост зерна при температуре нагрева для закалки, усиливают устойчивость структуры против отпуска, сообщают вторичную твердость (в быстрорежущей и штамповой стали). В жаропрочных сталях карбиды служат упрочняющими фазами. В магнитных сталях карбиды повышают коэрцитивную силу. В других случаях, например в нержавеющих и кислотостойких сталях, карбиды играют отрицательную роль, понижая стойкость против общей коррозии и при определенном расположении (по границам зерен) вызывая межкристаллитную коррозию. Важное значение в стали имеют и нитриды, которые препятствуют укрупнению зерна при нагреве и играют роль упрочняющих фаз и др. При содержании в стали повышенного количества азота образуются карбонитридные фазы. [c.566]

Наличие третьего участка (рис. 10, 3) и тип структурных изменений в нем зависят от исходного состояния основного металла перед сваркой. При сварке отожженного металла третий участок в зоне термического влияния практически отсутствует. При сварке сталей или сплавов титана после упрочняющей термической обработки типа закалка , закалка и отпуск или закалка и старение , а также в нагартованном состоянии (после ковки или прокатки) в этом участке, как правило, происходит разупрочнение. В первом случае оно обусловлено процессами распада пересыщенных твердых растворов (отпуском мартенсита или старением высокотемпературных остаточных фаз) и последующей коагуляцией упрочняющих фаз (карбидов в сталях и интерметаллидов и химических соединений в сплавах титана). Во втором случае к разупрочнению преимущественно приводят процессы рекристаллизации обработки. Этот третий участок принято называть участком или зоной разупрочнения, отпуска или рекристаллизации. Наиболее резкое разупрочнение металла обычно имеет место у границы этого участка с участком неполной перекристаллизации, где максимальные температуры нагрева близки к нижней критической точке фазового превращения Г ,ф,п. Поэтому основными параметрами термического цикла участка разупрочнения являются максимальная температура нагрева = н.ф.п и длительность (или р) пребывания металла при сварке выше температуры отпуска (или [c.39]

По сравнению с обыкновенными сталями к качественным сталям предъявляются более строгие требования по химическому составу и механическим свойствам. Сталь 45 широко распространена в машиностроении для деталей, упрочняемых закалкой с Высоким отпуском. После такой термической обработки прочность стали значительно возрастает. Однако из-за низкой прокаливаемости стали 45 с уве-личением сечения деталей ее мехаяичеокие свойства снижаются. [c.148]

Химический состав некоторых сталей приведен в табл. 1.2.23. Наиболее широко применяют мартенситные стали с Сг = = 12... 18 %, упрочняемые закалкой и отпуском. Пружины из сталей ЗОХ 13 и 40Х13 подвергают закалке начиная с 1000 - 1050 °С с охлаждением в масле и отпуску при 300 - 350 °С, а в случае эксплуатации пружин при нагреве температура отпуска составляет 500 - 550 °С. [c.76]

Если фаза-уирочиитель — твердый раствор, как в нашем случае (см .)ис. 66), уирочиенне сравнительно невелико. Чаще упрочняющей фазой является химическое соединение. Чем сложнее кристаллическая решетка фазы-упрочиителя и чем болыне отличается ее состав от основного твердого раствора (а-фазы), тем сильнее упрочнение в результате закалки п последующего старения. [c.110]

Стекло упрочненное, т. е. приведенное в высокопрочное состояние Оизг — = 50-ь 100 кПмм и выше), получают преимущественно в результате ослабления раз-упрочняющего влияния поверхностных дефектных слоев на обычном промышленном (низкопрочном) стекле. Это достигается удалением таких слоев химическим травлением в растворах плавиковой кислоты (химическое упрочнение), путем создания в этих слоях блокирующих напряжений сжатия (упрочнение технической закалкой или ионным обменом на поверхности) или, путем улучшения состояния ( залечивания ) и физико-химической защиты самой де( ктной поверхности стекла с помощью разнообразных защитных покрытий — кремнийорганических, окисно-металлических и др. [c.462]

Проведенные исследования позволили разработать новую хро-моникельмарганцевую жаропрочную сталь аустенитного класса, содержащую небольшое количество никеля [28 ]. Химический состав стали следующий 0,3—0,45% С, доО,35 % Si, 10,0—12,5% Сг, 11,5 -13,5% №, 6—11% Мп, 3,2 -4,2% А1, 1,4—2,0% V. Высокая жаропрочность разработанной стали связана с образованием гетерогенной структуры С мелкодисперсным выделением двух упрочняющих фаз интерметаллического соединения NiAl.H карбидов ванадия. Присутствие этих фаз в стали установлено рентгеноструктурным фазовым анализом. Исследовали микроструктуру и прочностные свойства стали после различных режимов термической ебработки. Образцы были изготовлены -из проката трех опытных плавок стали (№ 1, 2, 3, табл. 47). Изучалось влияние температуры и времени выдержки при закалке и старении на твердость и длительную прочность стали. [c.171]

Различие в характере структурных изменений при длительном вылеживании. сплава после СПД и термической обработки —это, вероятнее всего, результат химической неоднородности в р-твердом растворе. Действительно, СПД за счет резкой активизации диффузионных процессов и ЗГП способствует существенному выравниванию химического состава фазовых составляющих сплава (см. ниже), в то время как нагрев под закалку при упрочняющей термической обработке из-за низких скоростей диффузии в магниевых сплавах не приводит к замет-,ному перераспределению легирующих элементов в материале [И], Таким образом, наблюдения за состоянием структуры сплава в процессе длительного вылеживания показали, что процесс разупрочнения магниеволитиевых сплавов пос-.ле упрочняющей термической обработки обусловлен перестариванием 0-фазы и е трансформацией в равновесное состояние. [c.148]

Таким образом, в соответствии с полученными данными можно сделать заключение, что стабильность механических свойств сплава МА21 после обработки в режиме СПД обусловлена его высокой структурной и химической однородностью, а также изменением характера распада р-твердого раствора после закалки с температуры СПД. Действительно, Р-составляющая сплава после обработки в режиме СП характеризуется высокой однородностью выделений упрочняющей 6-фазы, равномерно распределенной по всему объему зерен, и химическим составом, отличным от состава 9-фазы после серийной обработки и ВТМО. Выделения такого типа в Р-фазе в совокупности с высокой химической однородностью распределения легирующих элементов менее склонны к коагуляции при комнатной температуре за счет выравнивающей диффузии, движущей силой которой является градиент концентрации легирующих элементов между выделениями разного размера. После СО и ВТМО появляющаяся при длительном вылеживании нестабильность свойств, по-видимому, обусловлена постепенным переходом 0-фазы в равновесную структуру и нарушением когерентных связей между равновесными выделениями 9-фазы и р-матрицей. [c.153]

Так, в работе [202] показано применение ТЦО с последующим старением для сварных соединений из мартенситно-стареющей стали ВНС-17, полученных методов автоматической сварки в среде аргона с использованием сварочных электродов химического состава, аналогичного основному металлу. Сталь ВНС-17, применяемая для изготовления сосудов высокого давления, после сварки в закаленном (мягком) состоянии обычно проходит следующую упрочняющую ТО гомогенизацию при 1100 С с выдержкой 1 ч, закалку от 850 °С с выдержкой 30 мин и старение при 540 °С длительностью 30 мин. Эта ТО длительна и не всегда удовлетворяет требованиям к получению наилучших свойств. Режим ТЦО, разработанный ранее для ВНС-17, не дает наилучших свойств сварного соединения — влияет наследственность литой структуры. Поэтому был найден оптимальный режим ТЦО для сварных швов максимальная температура нагрева при ТЦО 1080 °С минимальная температура цикла 50— 0 С выдержка при максимальной температуре 2—3 мин число циклов 4 скорость нагрева 60 °С/мин температура старения 480 5 °С время старения 75 мин. В результате ТЦО и старе- [c.223]

Необходимость применения при пайке алюминиевых сплавов цинковыми и алюминиевыми припоями флюсов, содержащих хлористые соли, остатки которых способствуют интенсивной коррозии паяного соединения, значительно ухудшает надежность таких паяных конструкций. Абразивный и ультразвуковой методы пайки нашли пока применение в практике только при пайке припоями систем 5п — 2п и 2п — Сё. Однако такие паяные соединения имеют повышенную склонность к коррозии. До настоящего времени являются важнейшими проблемными вопросами изыскание способов бесфлюсовой пайки алюминия и его сплавов алюминиевыми и цинковыми припоями, устранение склонности соединений, паянных легкоплавкими припоями си-стемЗп — 2п и 2п — Сд, к коррозии и получение прочных паяных соединений из термически обрабатываемых алюминиевых сплавов. В паяных соединениях находят применение главным образом деформируемые алюминиевые, термически не упроч-няемые низколегированные сплавы. Прочные и высокопрочные алюминиевые сплавы, упрочняемые термической обработкой, разупрочняются под действием термического цикла пайки и физико-химического взаимодействия с жидким припоем. Возможности упрочнения паяных конструкций в результате совмещения нагрева под пайку и под закалку или последующей полной термической обработки паяного соединения для алюминиевых сплавов весьма ограничены вследствие близости температуры нагрева под закалку к температуре солидуса паяемого сплава, часто превышающей температуру распая шва. [c.280]

Сплав ВТ 4 предназначен для изготовления поковок и штамповок. Он относится к термически упрочняемым сплавам. Химический состав его Л1 — 3,5 4,5%, Мо —3,5-г-4,5%, V — 0,7-4-4- 1,5%, остальное титан. В основном он состоит из а-фазы с небольшим количеством р-фазы. В результате закалки в воде с 860 880° С и последующего старения при 480—500° С (753— 773° К) предел прочности сплава достигает 120—140 кГ1мм ( 1,2—1,4 Гн1м ) при относительном удлинении 7—12%. Предел прочности отожженного сплава 90—95 кГ/мм ( 0,9— 0,95 Гн м ) при относительном удлинении 15—18%. Сплав чувствителен к перегреву. [c.99]

Сг. Сплав В95 также подвергается упрочняющей термической обработке — закалке с нагревом до 475° с охлаждением в воде и искусственному старению при 120—125° в течение 24 час. Выбор искусственного старения обусловливается тем, что коррозионная устойчивость сплава В95 после искусственного старения выше, чем после естественного. Фазами-упрочнителями, выделяющимися при распаде твердого раствора в сплаве В95, являются тройное химическое соединение А1—М —Си (фаза 8), СиАЦ, Mg2Zn2 и AUMgзZnз (фаза Т). Прокатанный и отожженный сплав В95 имеет невысокие механические свойства. После закалки и искусственного старения [c.232]

Химический состав и механические свойства стали Х16Н6 после закалки и упрочняющей термической обработки [c.208]

Большинство кислотостойких сталей, в частности стали 1Х18Н9, 1Х18Н9Т и им подобные, относятся к аустенитному классу структура этих сталей при всех температурах состоит из одного только аустенита. Это одна из причин высокой коррозионной стойкости кислотостойких сталей. Напомним, что при прочих равных условиях однородная структура обладает более высокой коррозионной стойкостью (см. параграф 11). Вместе с тем это же обстоятельство, т. е. то, что у сталей аустенитного класса при всех температурах сохраняется одна и та же структура, является серьезным недостатком этих сталей поскольку в этих сталях не происходит структурных превращений, они не могут подвергаться упрочняющей термической обработке — закалке с отпуском. Стали аустенитного класса закаливаются не для упрочнения, а для придания их структуре наибольшей однородности при нагреве под закалку карбиды и другие химические соединения, находящиеся [c.111]

Для получения оптимальных физико-химических и технологических свойств детали и полуфабрикаты из титановых сплавов подвергают термической обработке обжигу, закалке, закалке и старению (отпуску) [122]. Выбор типа термической обработки определяется структурой сплава. Отжиг, применяемый для всех титановых сплавов, является единственным видом термической обработки для а- и псевдо- а-сплавов. Закалке и закалке со старением подвергают сплавы с (а+р) чггрукту-рой. Одну закалку применяют сравнительно редко. Закалка и старение — упрочняющая термическая обработка, существенно повышающая прочностные характеристики двухфазных (а+р)-сплавов. [c.88]

В сварных соединениях углеродистых и легированных закаливающихся сталей образуется шов с литой структурой и химическим составом, как правило, отличным от основного мрталла. Механические свойства отдельных зон сварного соединения в целом могут изменяться для одного и того же металла в зависимости от исходной структуры, химического состава присадочной проволоки, режима сварки и последующей термической обработки. В случае сварки стали в состоянии отжига минимальный предел прочности сварного соединения определяется прочностью основного металла, при сварке предварительно упрочненной закалкой стали - прочностью зоны отпуска, а при сварке стали с последующей упрочняющей термической обработкой сварного соединения - прочностью металла шва. [c.431]

В табл. 1.3.133 и 1.3.134 приведены химический состав и механические свойства перспективных для практического применения немагнитных сталей, упрочняемых карбидами УС. Одна из них, сталь 45Г14Н9ХЗЮФ способна упрочняться при азотировании из-за наличия А1 = 0,4...1,1 % и Сг = 0,5...4 %. Содержание хрома в этой стали ограничено с целью предотвращения возможности образования карбида СггзС . После закалки начиная с 1150 °С и старения при 650 °С в течение 20 ч толстостенные трубы из стали 45Г14Н9ХЗЮФ имеют й й 1150 МПа, Оо2 1000 МПа, 6 й 14 %, ф й 30 %, кси г 0 ,65 МДж/м . [c.293]

Добавка меди повышает механические свойства алюминия. медь улучшает обрабатываемость алюминия резанием. При увеличении содержания меди свыше 14% предел прочности начинает падать, увеличивается твердость, сплав становится хрупким. Когда содержание меди достигает 54,1% (см. рис. 8) при температуре 590 образуется химическое соединение СиА12. Область твердого раствора указывает на то, что сплавы, содержащие до 5,77о Си, могут термически обрабатываться. Фиксация закалкой структуры твердого раствора В алюминиевомедных сплавах дает небольшое увеличение прочности, так как данный твердый раствор пластичен прочность и твердость его немного больше, чем у алюминия. При охлаждении предел насыщения твердого раствора медью уменьшается с 5,7 до 0,1% избыточная медь выделяется в виде упрочняющего соединения СиА1г. [c.28]

Усталостная прочность борированной стали, как и другие механические характеристики, зависит от режима и метода насыщения бором, химического состава упрочняемой стали, вида последующей термической обработки и ряда других факторов Поэтому борирование в одних случаях повышает предел уста лостной прочности, а в других способствует его понижению. Так например, борирование на глубину около 0, 5 мм без последую щей термической обработки повышает предел усталостной проч ности стали 20 примерно на 15%, а стали 45 после отжига в не окисляющей окружающей среде при 840°С — примерно на 20— 25%. Закалка борированной стали 45 с последующим низким отпуском снижает предел усталостной прочности (в 4 раза по сравнению с закаленной неборированной сталью и в 2 раза по сравнению со сталью борированной, но не подвергнутой закалке) [46]. Борирование нержавеющих сталей Х17 (глубина борированного слоя 0,05—0,06 мм) примерно на 10% повышает предел усталостной прочности и почти в 2 раза увеличивает условный предел коррозионно-усталостной прочности [48]. Иначе влияет борирование на изменение циклической прочности стали Х17Н2, предел усталостной прочности которой резко снижается с ростом толщины борированного слоя. При глубине борированного слоя 0,1—0,12 мм предел усталостной прочности в 3 раза меньше, чем у ложно борированной стали (отжиг при температуре 950°С, [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...