Критическая концентрация углерода

Рис. 92 показывает влияние концентрации кислорода в газовой фазе на скорость обезуглероживания и тем иллюстрирует определяющее влияние массопереноса кислорода на процесс обезуглероживания. При концентрациях углерода менее 0,15—0,20% наблюдается заметное уменьшение скорости окисления углерода это указывает на то, что процесс обезуглероживания ниже этих критических концентраций углерода определяется массопереносом углерода к зоне реакции. [c.245]

Как видим, производственные данные расходятся с лабораторными только по критической концентрации углерода, ниже которой наблюдается снижение скорости окисления при неизменном расходе кислорода. Это вполне объяснимо. [c.168]

В результате одновременной продувки снизу и сверху создаются две реакционные зоны с большой активной поверхностью, что способствует- интенсификации процесса обезуглероживания расплава. В начале продувки, до достижения критической концентрации углерода, вдувается один кислород. Затем к кислороду добавляют инертные газы, изменяя соотношение от 4 1 до 1 4. После достижения 0,15 % С продувку ведут только через боковые фурмы. [c.173]

По данным динамического мониторинга процесса оказалось, что уменьшение скорости обезуглероживания происходит не ступенчато, а непрерывно, вызывая потребность непрерывного уменьшения подачи кислорода. При протекании реакции обезуглероживания наблюдаются две стадии начальная стадия без изменений и вторая — после достижения критической концентрации углерода. Поскольку первая стадия характеризуется Высокой скоростью обезуглероживания, обеспеченной в основном [c.185]

Повышение концентрации углерода до 0,8% понижает критическую точку Ад с 911 до 727° С. Таким образом, температура перестройки 7-решетки в а понижается, а само превращение происходит в интервале температур, [c.103]

При нагреве доэвтектоидной стали выше температуры критической точки Ас1 после превращения перлита в аустенит образуется двухфазная структура — аустенит и феррит. При дальнейшем нагреве в интервале температур Ас —Ас феррит постепенно превращается в аустенит содержание углерода в аустените при этом уменьшается в соответствии с линией 03 (см. рис. 83). При температуре Лсд феррит исчезает, а концентрация углерода в аустените соответствует содержанию его в стали. Аналогично протекает превращение и в заэвтектоидной стали. При температуре несколько выше критической точки Ас (727 °С) [c.156]

Центры графитизации могут образовываться за счет уже имеющихся в расплаве комплексов графита и вне сения серым чугуном зародышей, количество которых больше, чем в белом чугуне В белом чугуне величина критического размера зародыша больше, чем в сером, вследствие меньшей концентрации углерода и большего межфазного поверхностного натяжения [c.146]

Псевдобинарная диаграмма состояний Fe—Сг—Ni—С для разреза, соответствующего 18% Сг—8% Ni, приведенная на рис. 3, а—в, дает представление о свойствах и строении сталей типа 18-8. Характерным для этой диаграммы является перемещение влево критических точек. Точке Е отвечает концентрация углерода 0,5% вместо 1,7% для диаграммы состояния железо- [c.29]

Как следует из диаграммы (рис. 28) с уменьшением содержания марганца Tn резко снижается, а Тх несколько повышается температурный интервал между этими превращениями сужается. При содержании марганца, близком к 13%, данные кривые должны пересечься и в этом сплаве может протекать только одно магнитное превращение при температуре ( —90)°С. Найденная экстраполяцией кривых TN=f (% Мп) и Tx f (% Мп) критическая концентрация марганца [119] хорошо согласуется с экспериментальными данными [122]. Авторы [122] показали что на кривых температурной зависимости удельного электросопротивления (р) и магнитной проницаемости (х) сплава с 13% Мп и 1,16% С наблюдаются аномалии только в одной точке,— при — 100°С. Для сравнения на магнитную диаграмму были нанесены кривые (% Мп) и 7 = /(%Мп), полученные в работе [122] при исследовании железомарганцевых сплавов в том же интервале концентраций, что и в работе [119], но стабилизированных добавкой углерода. Углерод, понижая температуру точки Нееля (Т ), слабо влияет на температурное положение точки Тх (рис. 28). [c.75]

Рассмотрим превращения феррито-цементитной смеси (перлита) в аустенит яа примере эвтектоидной (0,8% С) стали. При нагреве до температуры Асх происходит растворение в феррите некоторого количества цементита в соответствии с линией предельной растворимости РО (рис. 92,а). При повыщении температуры выше Ас, например до ь концентрация углерода в отдельных участках феррита возрастает (точка г на рис. 92,а). Такие участки феррита неустойчивы и претерпевают превращение в аустенит, стабильный при данной температуре. Как видно из рис. 92,а, аустенит при температурах несколько выше Ас (727°С) содержит 0,8°/о С. Образование зародышей аустенита с таким содержанием углерода возможно благодаря флуктуациям концентрации углерода в феррите. Зародыши аустенита образуются на границе раздела феррита и цементита (рис. 92,/), где наличие дефектов уменьшает работу образования зародыша аустенита и больше вероятность флуктуационного возникновения в феррите участков критического размера с содержанием -0,8% С. [c.177]

При повышении температуры выше точки Ас феррит растворяется в аустените, благодаря чему концентрация углерода в твердом растворе (аустените) непрерывно уменьшается, изменяясь по линии 05. По достижении критической точки Ас (линия 08) процесс образования аустенита заканчивается, и выше точкн Лсз структура стали будет состоять только из аустенита, содержание углерода в котором соответствует концентрации углерода в стали. [c.104]

Влияние элементов проявляется также в сдвиге критических точек не только по температуре, но и по концентрации. Фиг. 181 иллюстрирует действие элементов на концентрацию углерода в эвтектоиде. Как видно из фигуры, легирующие элементы понижают содержание углерода в эвтектоиде и, следовательно, сдви-гают эвтектоидную точку 5 на диаграмме Ре — РедС влево, в [c.281]

Легирующие элементы оказывают влияние на положение критической точки A j, на концентрацию углерода в эвтектоиде (точка S на диаграмме железо — цементит) и на максимально возможное содержание углерода в аустените (точка В на диаграмме железо — цементит). [c.274]

Азот в процессе цианирования влияет на глубину диффузии и концентрацию углерода в слое. С повышением температуры процесса содержание азота в слое уменьшается, а содержание углерода повышается (рис. 109), т. е. при совместной диффузии азота и углерода преобладающее насыщение одним элементом тормозит насыщение другим. Глубина проникновения азота в сталь больше глубины проникновения углерода. Азот, снижая критические точки стали, создает более благоприятные условия диффузии углерода в у-фазу (ускоряет скорость диффузии углерода) при более низких температурах, чем при цементации. Образующиеся при диффузии азота нитриды (в большом количестве) могут препятствовать насыщению поверхностного слоя углеродом. [c.146]

Внедрение углерода в решетку железа приводит не только к снижению температуры превращения, но и к появлению температурного интервала, в котором происходит это полиморфное превращение одного твердого раствора стали данного состава (например, аустенита) в другой (феррит). Таким образо.м, если в чистом железе имелась одна критическая точка превращения - а-решеток, обозначаемая Лд, то при добавлении к железу углерода критическая точка Лд соответствует температуре, при которой (в процессе охлаждения) начинается превращение аустенита в феррит. По достижении критической точки А заканчивается указанное превращение и происходит эвтектоидная реакция. По мере увеличения содержания углерода точка Лз непрерывно снижается положение точки Л) = 723° С не зависит от содержания углерода. Когда концентрация углерода в стали достигает 0,8%, обе критические точки сливаются (Л] = Лд=723°С) и при дальнейшем увеличении содержания углерода сохраняют это значение. [c.103]

В результате обеднения этой зоны углеродом и приближения к его критическим концентрациям процесс перемещается в объем металла. Интенсивное выделение пузырей газообразных продуктов обезуглероживания из расплава приводит к подъему уровня ванны металла и шлака и переходу к режиму заглубленной струи. При этом верхние слои поднявшейся ванны представляют собой шлако-металло-газовую эмульсию, в которую внедряется поток окислительного дутья. [c.174]

Таким образом, в процессе весьма кратковременного сварочного нагрева на границах зерен в высокотемпературной области околошовной зоны создаются повышенные концентрации углерода и других легирующих элементов, которые при остывании сварного шва, проходя через диапазон критических температур, могут привести к выпадению на этих границах дендритных карбидов соответствующего состава. [c.108]

В ряде работ (1 —14] на основе результатов исследований физических свойств расплавов высказывается мнение о том, что добавление определенных количеств некоторых элементов к жидкому железу приводит к изменению структуры ближнего порядка расплава. Так, в системах Ре—С и Ре—С—при содержании от 0,2 до 0,5 вес. % С предполагается перестройка ОЦК-подоб-ной структуры в ГЦК- ПОДобную. Эти предположения основываются на данных об аномальном поведении поверхностного натяжения [1], вязкости [2, 3], плотности [4, 5, 13], электросопротивления [6, 7], магнитной восприимчивости [8] и результатах структурных 1рентгеновских исследований [9]. Отмечается [3, 10], что при добавке других элементов (марганца, кремния, кислорода) может изменяться значение критической концентрации углерода или интервал перестройки ближнего порядка. [c.93]

В середине процесса обезуглероживание протекает с приблизительно постоянными максимальными скоростями (до 0,4— 0,5% Imuh), а затем начинает замедляться при приближении к критическим концентрациям углерода во всем объеме расплава. В этом случае скорость окисления углерода определяется во все большей степени его поступлением к месту реагирования с кислородом, растворяющимся в жидком металле. При этом степень использования кислорода на обезуглероживание начинает резко снижаться. Так, величина расходования Oj на окисление 0,01% С при содержаниях углерода 0,10—0,05% повышается до 0,47 м /т, теоретический же расход кислорода из дутья на окисление 0,01 % С по реакции С + 1/2 О2 = СО составляет 0,093 м /т. [c.174]

Необходимо отметить, что исследовапиями химической мик-ропеодпородпости пе обнаружено корреляции между характером изменения дендритной ликвации серы и резким уменьшением стойкости сварных швов против образования кристаллизационных трещин в диапазоне критических концентраций углерода (более 0,16-0,17 %). По нашему мнению, это обусловлено недостаточной разрешающей способностью и точностью [c.23]

Образование зародышей аустенита е содержанием 0,8% С возможно благодаря флуктуациям концентрации углерода в феррите. Зародыши аусте- ита возникают на межфазной границе разде.па феррита и це.ментита, где больше вероятность флуктуационного возникновения в феррите участков критического размера с содержанием углерода примерно 0,8%. Образовавшиеся зародыши аустенита растут благодаря интенсивной диффузии атомов углерода в аустените, что приводит к растворению цементита и превращению а —> у, одновременно зарождаются новые зерна аустенита (рис. 32). [c.48]

Таким образом, при концентрации углерода в интервале от точки Р до точки К (см. рис. 77) в системе сплавов Fe—С при 727° С происходит эвтектоидное превращение, при котором из аустенйта образуется перлит. Критическая точка, соответствующая температуре эвтек-тоидного превращения (727° С), обозначается Ai. Таким образом и структура ледебурита ниже 727° С будет состоять не из смеси аустенйта и цементита, а из смеси перлита и цементита. [c.104]

Примесь углерода оказывает. эаметное влнянне на прочность н твердость лишь до критической концентрации твердого раствора, т. е. 0,3—0,4%, за которой начинается выделение карбида, но гишстичность продолжает снижаться и после выделения карбида. [c.362]

Интенсивность межкристаллитной коррозии возрастает почти ррямо пропорционально концентрации углерода. По данным Э.—Кудремона йП,62], при большой продолжительности отпуска в области критических температур, например 500 час при температуре 550—700° С и. при очень жестких условиях испытаний, межкристаллитная коррозия наблюдается в сплавах с концентрацией менее 0,01% углерода. В работе X. Д. Вейстера [111,61] показано, что межкристаллитной коррозии подвержены при тех или иных условиях все стали с концентрацией углерода свыше 0,006 - . Д. Хегер [111,63] подтверждает то же, но при концентрации углерода 0,009%. По данным В. В. Романова [111,64], аустенитная нержавеющая сталь не склонна к межкристаллитной коррозии уже при концентрации углерода 0,02%. В хромомарганцевоникелевых аустенитных сталях максимальная концентрация углерода, при которой нет межкристаллитной коррозии, снижается с ростом суммарного содержания марганца и никеля свыше 14% [111,65] и при Мп + Ni = 18% составляет 0,02—0,035%. [c.135]

Аналогичные данные получены и при термоциклнрова-нии науглероженных образцов стали стЗ. Как и в обезуглероженных образцах, чередующиеся нагревы и охлаждения через критический интервал температур приводили к уменьшению длины науглероженной проволоки. В обоих случаях максимум формоизменения соответствовал образцам, в которых низко- и высокоуглеродистые участки занимали примерно одинаковую площадь сечения. На полированных торцах образцов, испытывавшихся путем переноса из печи в холодильник и обратно (длительность цикла 4 мин), по мере термоциклирования развивались выступы, соответствующие средней части сечения. Края выступа совпадали с областью резкого изменения концентрации углерода. [c.178]

При сварке аустенитных сталей действие углерода проявляется по-разному, в зависимости от изменения его концентрации, а также композиции шва и содержания в нем легирующих примесей. При повышении содержания углерода в швах типа 18-8 от 0,06—0,08% до 0,12—0,14%, наблюдаемом, например, при сварке в Og, склонность к трещинообразованию может возрасти, причем склонность к трещинам заметно усиливается, если в шве содержится титан, ниобий и другие энергичные карбидообразователи. В этом случае вредное действие углерода связано с появлением по границам кристаллов аустенита легкоплавких карбидных звтектик ледебурит-ного типа. Иными словами, углерод в данных условиях действует так же, как при сварке углеродистых и низколегированных сталей. В связи с этим необходимо указать на недопустимость использования электродной проволоки со следами графитовой смазки на поверхности. Дальнейшее повышение содержания углерода, например до 0,18—0,20%. приводит к резкому усилению трещино-образования. В этом случае вредное влияние углерода усиливается вследствие аустенитизации структуры шва. В известном диапазоне концентраций углерод по своему действию уподобляется никелю — он способствует утолщению межкристаллитных прослоек (аустени-тизация) и снижению температуры их затвердевания. По мере дальнейшего увеличения содержания углерода в шве, по достижении определенной критической концентрации, влияние этого элемента на трещинообразова ние внезапно изменяется. Углерод из возбудителя горячих трещин превращается в средство их устранения [15, 25]. Изменение поведения углерода связано с измельчением структуры и увеличением количества эвтектической жидкости, которая, заполняя промежутки между кристаллами, залечивает горячие трещины. [c.198]

Легируюш ие элементы влияют не только на критические точки, но и на положение точек S и Е диаграммы Fe-Feg (рис. 2.9). Все легируюш ие элементы сдвигают эти точки влево, т.е. уменьшают эвтектоидную концентрацию углерода и предельную растворимость углерода в аустените. [c.154]

Многие работы посвящены ороцессам фазовых превращений при трении при этом особое внимание обращают на то, что критические точки в условиях нестационарного процесса могут существенна сдвигаться под действием высокого уровня пластической деформации на локальных участках микроконтакта. Так, в работе [55 ] отмечено, что при трении армкс-железа в среде смазки в результате диффузии углерода из смазки в металл в поверхностных слоях образуется перлит при изучёнии процесса изнашивания металлов в условиях трения без смазки на воздухе обнаружено, что в поверхности трения серого чугуна в результате деформации увеличивается содержание углерода и кремния. При трений высокопрочного чугуна без смазки и со смазкой содержание углерода в поверхностных слоях металла, увеличивается на 15— 30 % по отношению к исходному, при этом повышение давления приводит к увеличению концентрации углерода, у-фазы и, как следствие, к росту интенсивности износа. [c.142]

Закалка чугуна после окончания первой стадии графитизации и последующий отпуск при температурах ниже критического интервала (фиг. 32,/I/) характеризуют режим для получеиия ковкого чугуна со структурой графит -Ь твёрдый раствор с повышенной концентрацией углерода, начиная от мартенсита до сорбита. [c.992]

В кислотах другой группы — с большим числом атомов углерода в цепи (лауриновая, стеариновая, нафтеновые кислоты, фенол) — скорость коррозии меньше (1/50—1/80 скорости растворения для кислот первой группы). При возрастающих концентрациях достигается критическое значение Скр, выще которого скорость резко увеличивается до величин, характерных для кислот первой группы (рис. 4.8). Критическая концентрация соответствует образованию адсорбированной пленки, которая блокирует по- верхность таким образом, скорость определяется процессом десорбции продуктов коррозии из поверхностного слоя [12]. [c.312]

При электродуговой сварке в среде защитных газов (сварка плавящимся электродом) используют аргон или гелий, а также смеси аргона и углекислого газа или же аргона и кислорода, последний понижает критический ток, при котором круинокапельный перенос металла переходит в струйный. Кислород окисляет углерод в сварочной ванне, а углекислый газ (когда вследствпе дпссоциа-щш в зоне дуги присутствует как СО,, так и СО) науглероживает металл, если концентрация углерода в сварочной ванне менее 0,10%. Такого рода влияние СО.2 может быть несколько скомпенсировано дополнительным введением в газовую смесь кислорода (табл. 6). Сказанное должно учитываться, если к сварному сое- [c.106]

Увеличение зерна аустенита уменьшает критическую скорость закалки. Всякая неоднородность аустенита, в частности неоднородность концентрации углерода, а также нерастворенные карбиды, лвляюшиеся готовыми центрами для распада аустенита, увеличивают критическую скорость закалки. В связи с этим повышение температуры закалки и продолжительности нагрева й повышение в связи с этим однородности аустенита уменьшают критическую скорость закалки. [c.122]

Введение легирующих элементов оказывает влияние на перлитное превращение. Температура перлитного превращения под влиянием различных легирующих элементов может понижаться или повышаться, а концентрация углерода в перлите уменьшается. В связи с этим точка 5 на диаграмме Ре—РезС понижается или повышается и одновременно сдвигается влево. Следовательно, при введении легирующих элементов происходит смещение равновесных точек на диаграмме Ре—РезС. Поэтому пользоваться ею для определения критических температур и микроструктуры без соответствующих коррективов нельзя приходится прибегать к трехкомпонентным диаграммам состояния железо — цементит — легирующий элемент. [c.213]

Очень сильно на прокаливаемость влияет химический состав аустенита. С повышением концентрации углерода в аустените он делается устойчивее и критическая скорость закалки уменьшается. Наименьшей критической скоростью, т. е. наилучшей прокаливаемостью, обладают стали, состав которых близок к эвтектоидному (рис. 150). Повышение критической скорости у заэвтектоидных сталей объясняется тем, что они закаливаются не из аустенитной области, а с температур выше но ниже Аст (см. ниже рис. 156). С увеличением содержания углерода в заэвтектоидной стали концентрация его в аустените при нормальной температуре закалки (Л1-1-35—60°С) не повышается, а количество цементита растет. Частицы цементита, являясь затравкой для перлитного превращения,. /,б уменьшают устойчивость переохлаж-с денного аустенита. Поэтому с повышением содержания углерода в заэвтектоидной стали критическая скорость закалки возрастает. Если заэвтекто-идные стали закаливать с температур ВЫШ6 Аст (из аустенитной области), то критическая скорость охлаждения будет непрерывно уменьшаться с увеличением содержания углерода в стали, так как при этом повышается концентрация углерода в аустените. [c.262]

По современной диаграмме состояний железо—углерод (рис. 1) можно установить состояние сплава в зависимости от температуры и концентрации углерода, а также найтц его критические точки. [c.58]

Легированные стали представляют собой сложные системы с числом компонентов, доходящим до 7. Практически невозможно обсуждать фазовый состав и свойства таких сложных систем по соответствующим диаграммам состояния. Поэтому приходится рассматривать влияние легирующих элементов на структуру и свойства сталей и вообще сплавов иа основе железа с нескольких позиций. Прежде всего следует проследить влияние легирующих элементов на положение некоторых критических точек диаграммы состояння двойной системы железо — углерод (см. рис. 46). Установлено, что все легирующие элементы сдвигают эвтектоидную точку 5 диаграммы состояния системы железо — углерод в область меньших концентраций углерода. Точно такое же действие они оказывают на точку Е, соответствующую наибольшей растворимости углерода в аустените. Это значит, что доэвтектондная углеродистая сталь при введении легирующих элементов может стать заэвтектоидной, а в за-эвтектоидной стали может появиться ледебуритная эвтектика. Наиболее сильное действие на смещение точек 5 и оказывают вольфрам и кремний. [c.176]

Процесс превращения перлита в аустенит в эвтектоидной стали (содержащей 0,8% С) при нагреве происходит следующим образом (рис. 8). Сталь в исходном состоянии представляет смесь фаз феррита (а-железо) и цементита (рис. 8, а). При нагреве несколько выше критической точки А1 (727° С) на границе ферритной и цементитной фаз начинается превращение а —> у, приводящее к образованию низкоуглеродистого аустенита, в котором растворяется це ментит (рис. 8, б—г). Образующийся аустенит химически неоднороден. Концентрация углерода на границе с цементитом значительно выше, чем на границе с ферритом. Превращение а — у протекает быстрее, чем растворение цементита, и поэтому, когда все а-железо (феррит) превратится в у-железо (аустенит), цементит еще остается (рис. 8, д). После растворения всего цементита превра щение заканчивается (рис. 8, е), но образовавшийся аустенит имеет неравномерную концентрацию углерода по объему, уменьшающуюся от центра к периферии зерна. Только после дальнейшего повышения температуры или дополнительной выдержки аустенит в результате диффузии углерода становится однородным по всему объему. [c.9]

Швы с повышенным содержанием первичного феррита более стойки против межкристаллитной коррозии. Причиной этого вида коррозии являются фазовые превращения в металле шва, сопровождающиеся обеднением пограничных слоев зерен и кристаллитов хромом в результате встречной диффузии углерода и хрома. Наличие первичного феррита в сварных швах вносит качественные изменения в этот процесс. Фазовые превращения в этом случае локализуются в объемах, занимаемых первычным ферритом, который, как известно, способен растворить больше хрома, чем аустенит. Вследствие этого обеднения пограничных слоев хромом до критических концентраций не происходит и такие швы обладают более высокой сопротивляемостью межкристаллитной коррозии. [c.588]

Итак, стабилизированные стали должны содержать достаточное по отношению к углероду количество карбидобразующего элемента (достаточная стабилизация), который должен связать углерод в специальные карбиды и этим сделать невозможным выпадение карбидов хрома. В этом случае стали ведут себя приблизительно так, как если бы они почти совсем не содержали углерода. Напомним (см. 4.1), что стабилизация стали 1Х18Н9 титаном и ниобием в соответствии с эмпирическими формулами, приведенными выше (табл. 18), в большинстве случаев полностью подавляет склонность к межкристаллитной коррозии того типа, который проявляется у нестабилизированных сталей после сварки (см., например, рис. 31). Изделия, изготовленные с применением сварки из правильно стабилизированных сталей [226, 244], оказываются и без последующего отжига стойкими к межкристаллитной коррозии в зонах, подвергшихся термическому влиянию. Однако, при более длительных выдержках в условиях критических температур и стабилизированные таким образом стали становятся также в различной мере склонными к межкристаллитной коррозии в зависимости от степени стабилизации. Действительно, ранее было установлено, что растворяющий отжиг при температуре 1150° С уже может оказать влияние на стойкость стали с более низким содержанием титана и ниобия. При этой температуре еще не может произойти значительный рост зерна, поэтому увеличение количества карбидов хрома, выделяющихся по границам зерен в зоне термического влияния сварного соединения, нельзя в этом случае объяснить только уменьшением всей поверхности границ за счет роста зерна. Точно так же гипотеза о значительной поверхностной активности углерода по отношению к хромоникелевому аусте-ниту, основанная на современных представлениях о роли поверхностных слоев кристаллов твердого раствора при термообработке поликристаллических веществ и очень хорошо описывающая распределение углерода в аустените, не объясняет процесс освобождения связанного в специальном карбиде углерода во время растворяющего отжига при высоких температурах. Чтобы в поверхностных слоях аустенитных зерен могла повыситься концентрация углерода, прежде всего должна произойти диссоциация присутствующих в структуре карбидов титана, ниобия или тантала, а для этого углерод и карбидобразующий элемент должны перейти в твердый раствор. Реально ли это с термохимической точки зрения, можно вывести [c.128]

Диаграмма состояния системы железо— углерод (фиг. 1) построена на основе открытия Д. К. Чернова в пределах концентрации углерода от О до 6,67а/о. Этому содержанию углерода соответствует химическое соединение РезС. Диаграмма называется цементит-ной, так как в ней не отражены критические точки (линии) приводящие к образованию графита. [c.38]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...