Сигма-фаза

Стали с /С>1 имеют склонность к резкому снижению пластичности п ударной вязкости, а также к изменению структуры с выделением альфа-и сигма-фаз при старении в процессе эксплуатации. Прокатка и сварка труб [c.126]

Сигма-фаза — условное название хрупкой, твердой немагнитной структурной составляющей — интерметаллида, имеющего переменный состав и сложную кристаллическую решетку. Сигма-фаза может образоваться непосредственно из аустенита, т. е. по схеме у о, или из феррита (в двухфазных сварных швах) по схеме а (6) -> ст. [c.139]

Сигма-фаза по своему химическому составу резко отличается от породившего ее аустенита (табл. 32). [c.142]

Сигма-фаза в сварном шве выпадает преимущественно на границах столбчатых кристаллов аустенита, а в деформированных швах и внутри кристаллов по линиям (плоскостям) сдвига и между ними. По плоскостям двойникования ст-фаза обычно не образуется. Обращает на себя внимание тот факт, что вокруг участков о-фазы карбидная фаза отсутствует (рис. 44, в). Можно высказать два предположения о причинах этого явления. [c.142]

Рис. 49. Сигма-фаза в двухфазных сварных швах (X 120)

Д. Сигма-фазы и другие родственные фазы, образованные переходными элементами (или с участием переходных элементов) при близких атомных радиусах [c.104]

Выявление феррита в аустенитных сталях, сигма-фазы в сварных швах высокохромистых сталей дендритной структуры в сталях и их сварных соединениях [c.217]

В в течение 20-40 с. Вначале выявляются границы зерен и двойники в аустенитной структуре, а затем феррит. Выявляются карбиды, сигма-фаза, феррит коричнево-желтого цвета, аустенит остается светлым [c.217]

Электролитическое травление при напряжении 1-3 В в течение 5-6 с. Вначале окрашивается сигма-фаза, затем феррит, затем карбиды [c.218]

Сигма-фазы. Эти фазы переменного состава образуются при сплавлении переходных металлов, имеюш их близкие размеры атомов, ст-фазы имеют частично упорядоченную сложную решетку. В железных сплавах, содержаш их более 20 % (мае.) Сг (используются как коррозионно-стойкие конструкционные материалы), медленное охлаждение из области твердого раствора или изотермическая выдержка при 800...600°С приводит к образованию кристаллов ст-фазы, которое сопровождается увеличением твердости и охрупчиванием сплавов. [c.31]

Термическая обработка изделий и аппаратов в химическом машиностроении проводится с целью 1) получения заданных механических свойств 2) снятия остаточных напряжений, вызванных пластической деформацией, сваркой и другими технологическими операциями, для повышения работоспособности и уменьшения опасности коррозионного растрескивания 3) устранения хрупких прослоек, образующихся при сварке 4) ликвидации склонности к межкристаллитной коррозии (МКК) 5) повышения общей коррозионной стойкости 6) получения заданной структуры (устранение дельта-феррита, сигма-фазы, получение однородного твердого раствора). [c.664]

Сигма — фаза 102, 156, 157 Скорость контактной коррозии 79 коррозионной реакции 19,20,28, 30 [c.358]

Одним из первых и наиболее распространенных в настоящее время растворов для испытания на склонность нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии является раствор серной кислоты и медного купороса, в котором кипятят образцы. Отличительной чертой этого раствора является то, что растворению в нем подвергаются преимущественно границы между зернами, в то время как тело зерен сохраняет относительную пассивность. Это связано с тем [1], что кристаллы твердого раствора Fe—Сг—Ni являются катодами по отношению к границам между ними. Деполяризация идет за счет выделения меди и водорода. Практика и специальные исследования [114, 115] показали, что в данном растворе наиболее четко и надежно выявляется межкристаллитная коррозия хромоникелевых сталей аустенитного класса. Однако испытания в этом растворе имеют и свои недостатки, а именно раствор выявляет межкристаллитную коррозию, связанную с выпадением карбидной фазы, и не выявляет ее в том случае, когда она является следствием выделения сигма-фазы. [c.97]

В тех случаях, когда наряду с карбидной фазой в сталях может выделяться сигма-фаза, например в сталях 18-20 Мо, целесообразно проводить дополнительные испытания в других средах, например в 65%-ном растворе азотной кислоты. Кроме того, испытания в растворе серной кислоты и медного купороса сравнительно продолжительны и требуют изготовления [c.97]

В процессе опытов по коррозии, производимых в промышленных условиях, никогда не отмечалось такого нарушения, если только другое явление металлургического характера, гораздо более интенсивное, не перекрывало образования карбидов. В частности, необходимо образование сигма-фазы. [c.291]

Сигма-фаза не травится, аустенит приобретает желтый оттенок, двойные карбиды легирующих элементов имеют коричневый цвет. [c.19]

В частности, для нержавеющих сталей, содержащих молибден, большое значение приобретает выпадение сигма-фазы. Эта фаза содержит значительно больше хрома и молибдена, чем твердый раствор, и при ее выпадении участки, окружающие ее, тоже сильно обедняются хромом. Поэтому появление в структуре сплава сигма-фазы делает его в определенных средах склонным к межкристаллитной коррозии. По мнению Варена [2], сетка выделений сигма-фазы приводит к межкристаллитной коррозии только в азотной кислоте, в то время как сетка карбидов вызывает сильную межкристаллитную коррозию и в других кислотах. [c.242]

В США нашел широкое применение метод испытания в горячей азотной кислоте с добавками фторидов и без них. Этим методом выявляется в основном склонность к межкристаллитной коррозии, обусловленная выделением сигма-фазы. Использование его для определения склонности нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии в любых средах химической промышленности часто приводило к неправильному выбору материала. Это объясняется тем, что продукты взаимодействия азотной кислоты с нержавеющими сталями, например хромовая кислота, ускоряют процесс коррозии. Наблюдались случаи, когда стали, не выдержавшие испытания в горячей азотной кислоте, успешно эксплуатировались в химических производствах. Испытания в серной кислоте с сернокислой медью давали в этих случаях более согласующиеся результаты. Испытания в горячей азотной кислоте, очевидно, более приемлемы для сталей, пред- [c.246]

Достигнутый уровень жаропрочных свойств аустенитных сталей трудно повысить дополнительным легированием [13]. Чрез-иерно высокое содержание таких элементов, как вольфрам, молибден, титан и ниобий, нарушает стабильность аустенитной струк туры (в особенности — при соотношении Сг Ni 1) и приводит к образованию феррита, либо сигма-фазы. [c.157]

Сварные швы аустенитных сталей непосредственно после сварки обладают высокими механическими свойствами. Однако в результате теплового старения при температуре 350—875° С может произойти резкое падение ударной вязкости и снижение пластических свойств металла шва. Охрупчивание металла может явиться результатом выпадения вторичных карбидов по границам кристаллов и образования сигма-фазы при температуре 350—550 С. Для аустенитно-ферритных швов наиболее опасна температура 650—700° С, для чистоаустенитных 800—850° С. [c.146]

Металл шва, соответствующий области А, имеет однофазную аусте-нитную структуру, весьма склонную к образованию горячих трещин кристаллизационного и подсолидусного типа. Шов со структурой А + Ф, т.е. с аустенитно-ферритной структурой, при повторных нагревах претерпевает охрупчивание в результате превращения феррита в сигма-фазу (5 - Fe а). Для швов со структурой Ф (феррит) характерен рост зерна при высоких температурах и хрупкость при нормальных. Швы со структурой М, М + А, М + Ф, М + А + Ф имеют мартенситную составляющую, вызывающую образование холодных трещин. Это осложняет обеспечение свариваемости при сварке сочетаний разнородных сталей, так как различные дефекты возникают не только в шве, но и в околошовной зоне. [c.385]

Сигма-фаза, как будет показано ниже, вызывает резкое снижение пластических свойств аустенитных сварных швов и может явиться причиной хрупкого разрушения сварных конструкций из жаропрочных и окалиностойких сталей. Известен случай преждевременного выхода из строя трубчатки пиролизной печи одного из отечественных заводов синтетического каучука, изготовленной из стали типа 25-20. В сварных швах этой трубчатки, подвергавшихся наклепу в процессе изготовления, в результате нагрева при 800—870° С образовалось огромное количество а-фазы. Вследствие появления 0-фазы пластичность швов, особенно ударная вязкость, резко снизилась (от 16,0 до 2,0 кГ-м1см ), и после 3000 ч работы швы хрупко разрушились. Из литературы известны случаи аналогичных аварий сварных конструкций за рубежом, вызванных сигматизацией металла шва. [c.143]

Опыты показали, что все ферритообразующие элементы способствуют усилению превращения б ст. По степени влияния на интенсивность сигматизации двухфазных швов стали типа 18-8 ферритизаторы можно расположить в следующий убывающий ряд хром, титан, алюминий, ниобий, ванадий, молибден и кремний. Г. Г. Мухин и Н. Ю. Пальчук, исследовавшие влияние Сг, Si, Nb и Si -j- V на превращение б -> ст в ручных швах стали типа 18-8, пришли к выводу, что эти элементы вызывают превращение б -> сг. В исследованных ими швах нагрев при 850 " С не вызывает сигматизации. Они же впервые нашли, что при содержании в шве на стали типа 18-8 более 2% Nb длительный нагрев вызывает появление хрупкой Я-фазы, изоморфной (-фазы в швах с молибденом. Сигма-фаза в швах, содержащих более 2% Nb, не образуется. [c.150]

Выявление общей структуры среднелегированньгк конструкционных сталей, сигма-фазы, границ аустенитных зерен в нержавеющих сталях и высоконикелевых сплавах и их сварных соединениях Смесь растворов азотной и пикриновой кислот 4%-ный спиртовой раствор пикриновой кислоты — 10 мл и 5%-ный спиртовой раствор азотной кислоты — 90 мл Травление погружением до 3 мин (при подогревании раствора время травления з еньшается), при выявлении аустенитных зерен — до 10 мин, сигма-фазы до 60 мин. Промывают водой, затем спиртом. Допустима замена азотной кислоты соляной, при этом продолжительность травления увеличивается [c.216]

Выявление карбидов хрома, вольфрама, ванадия в высоколегированных сталях карбидов молибдена в перлитных сталях сигма-фазы в аусте-ьштных хромоникелевых сталях, а также карбида титана, аустенита и феррита. Сварные соединения [c.217]

Травление в течение 5-30 мин свежеприготовленным, нагретым до 70 °С раствором путем нанесения ватным тампоном. Карбиды вольфрама выявляются через 30 с. При выявлении карбидов ванадия уменьшают количество щелочи до 1 г карбидов хрома — удваивают количество красной кровяной соли жаропрочных сталей — берут более концентрированный раствор. В хромоникелевых сталях аустенит остается белым, сигма-фаза окрашивается от радужного до темно-коричневого цвета, феррит имеет коричневожелтый цвет. В хромистых и хромомарганцевых сталях сигма-фаза — светло-синяя, феррит — желтый, карбиды — темные [c.217]

Sigma phase — Сигма-фаза. Жесткая, хрупкая, немагнитная промежуточная фаза с тетрагональной кристаллической решеткой, содержащей 30 атомов в элементарной ячейке, встречающаяся в многих двойных и тройных сплавах переходных элементов. Составы этой фазы в различных системах неодинаковы и фаза обьино проявляет однородность. Сплавление с третьим переходным элементом обычно расширяет область гомогенности. [c.1042]

Sigma-phase embrittlement — Охрупчивание сигма-фазой. Хрупкость сплавов железа с хромом (особенно аустенитных нержавеющих сталей), вызванная осаждением на границах зерен хрупкой интерметаллидной сигма-фазы при длительном воздействии температур от 560 до 980 °С (1050 и 1800 °F). Хрупкость сигма-фазы приводит к снижению жесткости и пластичности материала и может сделать его более хрупким и восприимчивым к межкристаллической коррозии. [c.1042]

Разработана новая сталь 03Х21Н21М4ГБ, предназначенная для оборудования производства фосфорной кислоты и минеральных удобрений. Благодаря высокому содержанию никеля она обладает высокой стойкостью против коррозионного растрескивания и поэтому может не подвергаться отжигу для снятия напряжений. Нагрев стали при 9б0—950°С не рекомендуется из-за образования сигма-фазы и связанного с этим охрупчивания стали. Сталь подвергается закалке от 1100° С с охлаждением в воде. [c.672]

Допилнительные данные. Сталь структурно не устойчива образуется сигма-фаза, которая при 20 приводит к резкому снижсмию ударной вязкости. Образование снгма-фазы отмечается при 600 за время 10000— 20000 . при 650° за 6000—10000 ч, при 7U0 за 1000—6000 ч и при 75U—800 за 500— 1000 ч. [c.430]

СИГМА-ФАЗЫ — металдич. соединения эквиатомного состава (по 50 ат. % каждого компонента). Первоначально С.-ф. были обнаружены в железохромистых системах в виде соединения Fe r позднее С.-ф, были найдены в др. двойных системах (Fe —V, Со — V, Со — Сг, Ni — V и др.) и в ряде тройных систем. Кристаллич. решетка С.-ф. весьма сложная, тетрагонального типа, с большим числом атомов на элементарную ячейку (решетка типа р-урана). С.-ф. характеризуются очень высокой твердостью и хрупкостью, высоким электросопротивлением и низкой точкой Кюри при комнатной темп-ре С.-ф. неферромаглитны. После длит, нагрева выше 550— 600 % когда в стали онредел. состава образуются С.-ф., ударная вязкость сплава сильно понижается. Сопротивление стали ползу юсти при длит, действии нагрузки под влиянием С.-ф. также понижается поэтому С.-ф. особенно нежелательны в жаропрочных сталях, предназначенных для длит, срока службы. [c.165]

Наибольшее практическое значение в настоящее время имеет межкристаллитная коррозия металлов в электролитах, рассмотрению методов изучения которой и будет посвящена настоящая глава. Относительно низкая коррозионная стойкость металлов ло границам зерен связывается с повышенной электрохимической неоднородностью в этих районах. Обычно последнее является следствием выделения но границам зерен вторичных фаз, которые могут быть либо эффективными анодами, либо катодами по отношению к близлежащим участкам твердого раствора. Такими фазами, например, при нагреве многих хромистых и хромоникелевых сталей до температуры 450—850° С могут быть хромовожелезные карбиды Сг4(Ре)С, сигма-фаза, обедненный хромом аустенит [109], а при нагреве после закалки до 150° С многих алюминиевых сплавов — металлическое соединение СиАЬ [110]. Разрушение этих материалов имеет наибольшее практическое значение. Однако даже для них еще не разработаны методы определения склонности к межкристаллитной коррозии, полностью удовлетворяющие исследователей и практиков. [c.96]

Эти наблюдения были подтверждены многочисленными исследованиями. Совсем недавно Д. Уоррен i[9] показал, что сталь типа 18-8 1 добавкой молибдена и малым содержанием углерода (0,02%) стано1вилась чувствительной к меж кристаллитной коррозии IB кипящей азотной кислоте после термичеакой обработки при 700° С, в продолжение одного ча-са. В других обычных коррозионных средах эта сталь оказалась стойкой. Исследование ее структуры 0 бнаружил0 существование непрерывной межкри-сталлитной сетки сигма-фазы. После обработки в продолжение [c.159]

Практически эта чувствительность к коррозии, обусловленной сигма-фазой, по-видимо му, не очень опасна. Во-пер(Вых, эта фаза образуется лишь при довольно продолжительном нагревании, что исключает В1слкую опасность для сварных щвов. Кроме того, чувствительность к коррозии появляется только при определенном составе стали, близком к пределу появления дельтаферрита или включающем небольщое количество этого компонента. Во-вторых, этот тип чувствительности к коррозии О бна-руживается только в очень небольшом числе специальных коррозионных сред. Следовательно, этот вид коррозии не следует смешивать с классическим типом межкристаллитной коррозии, связанным с осадками карбидов. Необходимо, однако, за.метить, что образование сигма-фазы может привести к тем же последствиям, что и образование карбидов, т. е. к местному уменьшению концентрации хрома или к возникновению местных напряжений. [c.159]

Эта же гипотеза, возможно, пригодна для объяснения коррозии, вызванной сеткой из сигма-фазы, (поскольку аустенит с большим содержанием хрома и малым содержанием никеля обладает особой склонностью к преаращению в сигма-фазу. Однако потребуются специальные исследования, чтобы установить связь между обоими типами явлений. [c.160]

В связи с этим представляет интерес предложенный Штрейхером [7] метод анодного травления стали в 0,1-н. растворе щавелевой кислоты, позволяющий выявить склонность к межкристаллитной коррозии за 10—20 мин. Этот метод, по мнению автора, пригоден для предварительной оценки склонности к межкристаллитной коррозии, в большей степени обусловленной выделением карбидов, чем сигма-фазы. [c.247]

Проявляющееся иногда охрупчивание аустенитных сталей обусловлено структурными превращениями, протекающими в металле при работе в условиях высокой температуры. Наиболее частый вид охрупчивания аустенитных сталей — сигматизация. Она заключается в том, что при определенной температуре в структуре стали выпадает так называемая сигма-фаза, очень хрупкая структурная составляющая (соединение Fe r). Сигма-фаза образуется из ферритной составляющей аустенитной стали. Наиболее опасен с точки зрения выделения сигма-фазы интервал температур 650—850° С. Естественно, чем больше в стали феррита и чем дольше сталь находится в интервале опасных температур, тем больше она охрупчивается. Поэтому для паропроводов не допускается применение аустенитных сталей с содержанием феррита больше 3—4%. [c.30]

Верхний предел содержания феррита определяется необходимостью предупреждения чрезмерного охрупчивания металла шва вследствие образования сигма-фазы. При сварке корневых слоев, когда доля участия основ-, ного металла в формировании шва возрастает, содержание феррита повышают до 5,5—9%, чтобы обеспечить нормальное количество феррита в шве с учетом перемешивания наплавленного металла с основным аустенитным. К электродам, обеспечивающим получение аустенитно-ферритной структуры металла шва, относятся электроды марок ЦТ-7, ЦТ-15 и др. Для выполнения корневых слоев применяются электроды с максвмалвным содержанием ферритной составляющей. К ним, например, относятся электроды марки ЦТ-15-1 (табл. 3-1). [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...