Биметаллы диффузия

Основой для литых биметаллов (подшипников, втулок, червячных передач и т. п.) служит заготовка из малоуглеродистой стали марок Ст. 3, 20, 30, 40 в виде проката, поковки или толстостенных труб. Стали с большим содержанием углерода неприменимы, так как углерод препятствует процессу диффузии бронзы в сталь и тем снижает прочность соединения. [c.636]

Детальные исследования влияния знакопеременных нагрузок на процессы диффузии в переходных слоях биметалла проводили на двух сериях образцов, одни из которых подвергали нагреву до 600° С и выдержали при этой температуре в течение 1 ч, а другие после нагрева нагружали знакопеременным изгибом. При этом изучали перераспределение хрома, никеля и титана в переходном слое. Данные микрорентгеноспектрального исследования переход-нрй зоны биметалла, подвергнутого нагреву до 600° С, показали. [c.81]

Г а льв ано-термичес к ий способ применяется для производства биметаллов сталь—томпак и сталь—латунь и осуществляется двояко 1) на стальную полосу или проволоку осаждают медь, а на медь слой цинка. После этого заготовку подвергают нагреву, во время которого происходит взаимная диффузия меди и цинка, и прокатывают обычным методом. Состав получаемого сплава (томпака или латуни)зависит от количества предварительно осаждённой меди и цинка 2) сталь с осаждённой на ней медью подвергается цементации в парах цинка в методической печи в течение 10—30 мин. (Атомы цинка диффундируют в медь, в результате чего происходит образование томпака или латуни). [c.235]

Проволока, листы, ленты и профили из этих биметаллов получаются по способу плакировки. Сущность этого способа заключается в том, что стальной сердечник, тщательно очищенный от окалины и других загрязнений, покрывают медью, латунью или алюминием и подвергают совместной горячей прокатке. В процессе ее происходит взаимная диффузия металлов, что и обеспечивает достаточную прочность плакированного слоя. [c.310]

Так как листовые коррозионностойкие биметаллы являются одновременно и конструкционными материалами, к которым предъявляются определенные требования по их конструктивной прочности, то важнейшее значение имеют их механические характеристики. Например, применение биметалла сталь—титан в качестве конструкционного материала ограничивается его пониженной стойкостью в условиях динамических нагрузок, вызывающих расслоение. Это объясняется наличием хрупкой промежуточной прослойки, возникающей вследствие взаимной диффузии железа и титана при нагреве и прокатке. [c.19]

Повышение температуры сказывается на характере и свойствах поверхностных пленок жировые загрязнения выгорают, изменяется состав окисных пленок, происходит диссоциация окислов и диффузия газов от поверхности внутрь металлов. Влияние температуры на схватывание может проявляться также через изменение соотношения прочностных свойств составляющих биметалла, что было отмечено выше при оценке влияния дробности деформации. [c.88]

В настоящее время можно считать твердо установленным, что в подавляющем большинстве известных биметаллов структура граничной зоны определяется главным образом диффузионными процессами, проходящими на границе раздела слоев и в прилегающих областях. Диффузия проходит в процессе горячей пластической деформации биметалла и при его термической обработке. Поскольку термообработке подвергаются и те биметаллы, которые производятся способом холодной прокатки, то сказанное относится и к ним. [c.94]

Диффузия в граничной зоне биметалла сталь + медь обнаруживается практически при 850° С и выше и толщина диффузионной прослойки увеличивается во времени по параболическому закону. [c.96]

Г а р б у 3 Н. А. Исследование диффузии и механической прочности биметаллов сталь-Ь медь. Труды Иркутского горно-металлургического института, вып. 8, Иркутск, 1956. [c.299]

Высокотемпературный нагрев при получении биметалла обусловливает взаимную диффузию составляющих сплавов, в данном случае молибдена в сталь и углерода из стали в молибден, что подтверждается результатами металлографического анализа. Из рис. 89 видно, что поверхностные слои стали обезуглерожены, а феррит имеет столбчатое строение. Первое объясняется диффузией углерода в молибден, второе — диффузией молибдена в сталь. Когда в стали достигается такое содержание молибдена, при котором а - 7, превращения не происходит, феррит приобретает столбчатое строение. Темная прослойка между молибденом и железом - карбид (Мо, Ре)бС. Толщина зтой прослойки, как и зоны обезуглероживания, тем больше, чем выше температура прокатки, вследствие ускорения диффузионных процессов при повышении температуры. Увеличение толщины хрупкой карбидной прослойки приводит к уменьшению прочности сцепления, что видно из рис. 91 (повышение температуры прокатки снижает прочность сцепления). В дальнейшем перераспределение элементов между слоями будет рассмотрено дополнительно — при описании результатов исследования необходимости (целесообразности) проведения после прокатки термической обработки. [c.94]

В Лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения разработана методика применения телевизионных анализаторов изображения типа Quantimet и РМС для исследования особенностей пластической деформации и разрушения биметаллических материалов. Использование этой методики позволило с большой точностью производить подсчет числа полос скольжения, возникающих на поверхности образцов при их нагружении, измерять длину возникшей усталостной трещины и площадь пластической деформации, развивающейся в ее вершине, а также исследовать процессы диффузии элементов через границу раздела слоев биметалла и производить измерение отпечатков ин-дентора при исследовании микротвердости [1]. Все указанные измерения проводились на образцах после их извлечения из рабочих камер испытательных установок. [c.11]

Микрорельеф, показанный на рис. 131, в, отражает структурные изменения, происходящие в рассматриваемом биметалле в интервале температур 700—900° С. Эти изменения заключаются в усилении процессов межзе-ренного смещения, в результате которого образуются специфические складки в зернах стали СтЗ, в них выявляются субструктура и признаки рекристаллизации под напряжением. Образование данного микрорельефа связано с возникновением и ростом межкристаллических трещин в стали СтЗ, а также с протеканием сдвиговых процессов в науглероженной прослойке плакирующего слоя и развитием в ней микронадрывов, обусловленных охрупчиванием рассматриваемого структурного участка при интенсификации процессов реакционной диффузии, сопровождающихся образованием дисперсных частиц. [c.235]

Гальван отермический метод производства биметалла применяется для получения листов биметалла сталь-томпак. В этом случае подготовленная поверхность стального листа покрывается гальванически сначала медью, а затем цинком. Последующая термообработка способствует взаимной диффузии металлов и образованию на поверхности слоя томпака. По другому способу полученный гальванически биметалл сталь-медь обрабатывают в парах цинка, обеспечивая этим его диффузию в медь и образование слоя латуни на поверхности. [c.312]

Прочное сцепление двух металлов в биметалле получается или за счет диффузии одного металла в другой, или вследствие молекулярного сцепления их частиц. Диффузия зависит от температуры заливаемого сплава и основного металла и содержания углерода в последнем. При применении для изготовления биметаллических деталей стали с большим содержанием углерода скорость диффузии замедляется. Поэтому заготовки для биметаллических деталей обычно делаются из стали с содержанием углерода 0,1—0,2% (стали марок 10 и 20) и лишь при необходимости нарезки резьбы прибегают к сталям с более высоким содержанием углерода (стали марок 30 и 35). Наличие окисла на заливаемой поверхности заготовки также замедляет и может полностью исключить диффузию одного металла в другой. Для предупреждения этого окислы с заливаемой поверхности необходимо тщательно удалять механическим или химическим путем и принимать меры к предохранению ее от окисления в процессе заливки (применение флюсов, вос-становите 1ьной атмосферы и т. п.). [c.349]

В случае биметалла в качестве меры против диффузии углерода рекомендуют использовать слой никеля, наносимый на поверхность аустенитной стали до совместной прокатки ее с неаустенитной. Никель действительно препятствует диффузии углерода, 388 [c.388]

Причины воз никновения переменности свойств могут быть различного характера. Например, неоднородность свойств может возникать вследствие диффузии при цементации, азотировании и обезуглероживания сталей, бесцинкования латуней, неравномерного наклепа при дробеструйной обработке и обкатке переменного состава образцов, переходных зон в результате сварки и пайки, ступенчатой неоднородности тел из разных ма-териалов (биметаллы, плакированные изделия, при склейке и т. п.), температурного градиента, приводящего к неравномерности свойств. [c.340]

Проведенные работы свидетельствуют о возможности практического использования, метода непосредственного плакирования для получения листового биметалла. Разработана также технология получения сваркой взрывом биметалла сталь-Ь серебро. Исследование микроструктуры пограничных зон при большом увеличении (Х1500) свидетельствует об отсутствии взаимной диффузии серебра и стали. [c.11]

Наличие диффузии в биметалле сталь + медь было установлено в работе М. И. Захаровой [51]. При этом был отмечен преимущественный характер межкристаллической диффузии. Наиболее полное исследование биметалла сталь + медь выполнено Н. А. Гарбузом [52, 53], который изучал диффузионные процессы в граничной зоне при заливке стальных стержней жидкой медью, заливке жидкой сталью медных заготовок, при прокатке и термической обработке биметалла. [c.95]

Н. А. Гарбуз предложил следующую формулу для определения глубины диффузии в биметалле сталь + медь [c.96]

Опытами Н. А. Гарбуза установлено, что пластическая деформация способствует протеканию диффузионных процессов. Температура начала диффузии при прокатке установлена около 700° С, т. е, значительно ниже, чем при отсутствии пластической деформации. При этой температуре для проявления диффузии необходима деформация биметалла на 45—50% с повышением температуры величина деформации, обеспечивающая заметную диффузию, снижается. Толщина диффузионной прослойки составляет обычно десятки микрон, твердость ее в два раза выше твердости меди и в 1,5 раза — феррита. [c.96]

Работами ЦНИИЧМ i по исследованию диффузии на границе раздела биметалла сталь Ст. 3 +медь, полученного методом пакетного плакирования, показано, что наблюдается взаимная диффузия меди и железа. Толщина диффузионного слоя со стороны меди и со стороны железа составляет примерно по 3 мкм. [c.97]

Исследование характера граничной зоны в биметалле сталь + + бронза проведено В. П. Северденко и Н. Д. Егор киной [54]. Ими был проведен микроструктурный анализ граничной зоны с определением микротвердости и состава фаз диффузионной прослойки капельным методом химического анализа. На основании полученных результатов сделано заключение о механизме взаимной диффузии жидкой бронзы и твердой стали, который сводится к следующему. [c.97]

В биметаллах сталь Л53 + сталь Х6Ф1 и сталь 45 + сталь PIS также наблюдается ферритная полоска со стороны слоев с меньшим содержанием углерода. Исследованиями, проведенными в ЦНИИЧМ, показано, что в данном случае появление ферритной полоски является результатом диффузии углерода в инструментальные стали Х6Ф1 и Р18, так как они содержат в своем составе [c.102]

Интересные результаты получены в ЦНИИЧМ при изучении диффузии на границе раздела в биметалле сталь Ст. 3 + монель, полученном методом совместной пластической деформации при 102 [c.102]

Изучение микроструктуры двухслойных коррозионностойких сталей в лабораториях ЦНИИЧМ подтвердило интенсивную диффузию углерода в граничной зоне. Исследование было проведено на образцах биметалла с различными сталями основного и плакирующего слоев, полученного способами литого и пакетного плакирования, а также способом электрошлаковой сварки. Данные о материале исследования приведены в табл. 31. [c.106]

Диффузия углерода в плакирующий слой подтверждается для биметалла Ст. 3 -ЬХ18Н9Т скоплением перлита в прилегающей к границе раздела нержавеющей стали (рис. 50), а для биметалла Ст. 3 + 0X13 — переходом феррито-перлитной структуры стали плакирующего слоя в сорбитообразную с приближением к границе [c.107]

Для увеличения прочности соединения слоев биметалла в случае, если по условиям оборудования суммарная степень деформации является недостаточной, предложено применять двухкратную пакетную прокатку. Подготовленный обычным способом пакет вначале прокатывают с небольшим обжатием до промежуточной толщины. Полураскат вновь возвращают в печь и выдерживают его в печи при высокой температуре около 7 ч. За это время процессы диффузии приводят к упрочнению связи слоев, а окисление на границе слоев не происходит, так как слои после первой прокатки плотно прижаты друг к другу. После выдержки полураскаты докатывают до окончательной толщины. [c.175]

Наряду с требованиями, вытекающими из условий эксплуатации, к стали основного слоя предъявляются и требования, вытекающие из технологического процесса производства биметалла. Выше были отмечены ограничения, накладываемые термической обработкой двухслойной стали. Кроме того, во всех случаях, а особенно при плакировке из аустенитной стали, нежелательно высокое содержание углерода в оснбвной стали, при котором возможна диффузия его в плакирующий слой. [c.60]

Анализ результатов отжига биметалла токами высокой частоты (время нагрева 8... 10 с) говорят о том, что образование слоя совпадает с появлением первых участков рекристаллизации в железе. Повышение температуры и времени вьщержки интенсифицирует количество образующихся интерметаллидов. Слой состоит из Ре2А15 и имеет вид серии длинных языков , вытянутых в сторону стальной заготовки (столбчатые кристаллы, имеющие блочную структуру). Реакционная диффузия в системе алюминий - железо наблюдается при температуре >400 °С. Рост интерметаллидного слоя подчиняется параболическому закону [c.187]

Диффузия легирующих элементов через границу раздела разнородных сталей может иметь некоторое значение при длительных нагревах до высоких температур, значительно превышающих по этим параметрам возможные условия нагрева при термообработке или эксплуатации. К. Е. Чарухина и С. А. Голованенко получили данные об изменении концентрации хрома в стали 12Х18Н10Т, находящейся в сварном контакте с нелегированной сталью СтЗ (биметалл) после нагрева при 950 и 1150°С (рис. 11.7). Только длительный нагрев при 1150 Сдает заметное перемещение хрома из высоколегированной стали в нелегированную и некоторое повышение твердости приграничного участка нелегированной стали. Такое перемещение хрома (закономерность перемещения никеля и других элементов в этих условиях практически аналогична) и связанное с этим очень небольшое изменение свойств, которое может иметь место только при высокотемпературной термообработке, для агрегатных свойств сварного соединения практического значения не имеет. Возможные расстояния перемещения тех же элементов при более низких температурах эксплуатации (500—600 вплоть до 700 °С) даже при очень большой продолжительности пребывания при этих температурах значительно меньше и менее значимы для свойств. [c.296]

Fe-l-Al la Fe ls-bAl сравнительно сложен, а потому также не получил широкого применения. Кроме вышеуказанных методов предложен способ получения алитированного железа из феррана (см. Биметаллы), т. е. плакированного алюминием железа, посредством диффузии при нагреве выше 600° особенно интересно применение этого метода к получению алитированных металлов с прокатным профилем и труб. В отношении коррозии алитированное железо нельзя признать устойчивым. [c.266]

Плакирующее металлическое защитное покрытие. Для получения 1П0К рытия на поверхность основного металла накладывают листы защитного металла, а затем весь пакет подвергают горячей прокатке. При прокатке за счет диффузии металлов получают Пlpoчн oe оцепление основного металла с защитным металлом. Таким путем получают биметаллы и многослойные металлы. Широкое применение получило плакирование стали медью, латунью, томпаком, мед-ноннкелевыми сплавами, нержавеющей сталью. В этом случае плакированная углеродистая сталь выступает как заменитель меди, латуни и т. д., что позволяет получить большую экономию дефицитных и дорогих цветных металлов. [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...