Аустенит Влияние легирующих элементов

Влияние легирующих элементов на перлитное и промежуточное, превращения аустенита. Легирующие элементы оказывают весьма существенное влияние на верхнюю часть диаграммы изотермического превращения аустенита. Никель, кремний, марганец и другие элементы, растворяющиеся в феррите, повышают устойчивость аустенита и сдвигают вправо кривые начала превращения (фиг. 184, а). Кобальт представляет исключение среди элементов, растворяющихся в феррите, — он понижает устойчивость аустенита и сдвигает кривую начала превращения влево. Хром, молибден, вольфрам и другие элементы-карбидообразователи вызывают на кривых начала превращения два выступа (фиг. 184, б). Т ри этом верхний выступ кривой начала перлитного превращения сдвигается вправо, а нижний выступ промежуточного превращения сдвигается или влево, или вправо, но в меньшей степени, чем в перлитном превращении. Это указывает, что элементы-карбидообразователи значительно меньше тормозят промежуточное превращение. Это объясняется тем, что во время перлитного превращения атомы легирующих элементов, присутствуя как в аустените, так и в специальных карбидах и заполняя собой дислокации, тормозят диффузию. [c.309]

Влияние легирующих элементов на термодинамическую активность углерода в аустените имеет большое значение в таких процессах, как растворение карбидов, нитридов и карбонитридов в аустените, выделение их из твердого раствора при охлаждении, перераспределение элементов между фазами в процессе термической обработки [c.56]

Влияние легирующих элементов на устойчивость аусте нита не аддитивно, т е при наличии в аустените несколь ких элементов их действие не суммируется, а может очень существенно изменяться Так, наиболее сильный эффект повышения устойчивости аустенита наблюдается при та ких композициях легирования, как Сг—Ni, Сг—Ni—Мо, Сг—Мп, Сг—Мп—V и др, причем соотношение легирую [c.87]

Влияние легирующих элементов на активность углерода в аустените описывается законом [c.139]

Коэффициент Кл. э определяет положительное или отрицательное влияние легирующих элементов на активность углерода в аустените (рис. 15). [c.139]

Для легированных сталей такие диаграммы разработаны с учетом влияния легирующих элементов на активность углерода в аустените эти диаграммы представляют значительный теоретический интерес. В практике производства можно пользоваться так называемыми эмпирическими кривыми равновесия, которые характеризуют зависимость между температурой, точкой росы нлн концентрацией СО2 в атмосфере и содержанием углерода в стали применительно к практическим условиям нагрева стали при химико-термической обработке с использованием эндотермической атмосферы (рис. 20, 21). [c.308]

Влияние легирующих элементе на свойства стали заключается в основном в воздействии их на характер превращения переохлаждённого аустените и на состав карбидных или интерметаллидных фаз, образующихся в стали и выделяющихся в процессе распада мартенсита при отпуске. [c.73]

Растворимость легирующих элементов в железе зависит в основном от атомного объема и атомного строения элемента, а также от типа и параметра атомно-кристаллической решетки. Лучшей растворимостью в железе обладают те элементы, которые имеют атомный объем, близкий к атомному объему железа. Такие элементы образуют однородные твердые растворы. Чем ближе тип и параметры кристаллической решетки растворимого элемента подходят к типу и размерам решетки Fe-растворителя, тем лучше такой элемент растворяется в ot-Fe или 1>-Ге. Образуя твердые растворы, легирующие элементы в той или иной степени искажают кристаллическую решетку железа, упрочняя таким образом феррит или аустенит. Основные легирующие элементы по убывающей способности упрочнять феррит можно расположить в следующий ряд Si, Mn, Ni, Mg, V, W, r. Введение легирующих элементов чрезвычайно сильно изменяет также температуру перехода железа из одной модификации в другую под влиянием одних элементов критические точки железа А3 и А4 сближаются, под влиянием других - расходятся, т.е. происходит сужение или расширение области температур устойчивого состояния твердого раствора l>-Fe. Поэтому все элементы, применяемые для легирования стали, по влиянию на критические точки железа делят на две группы в зависимости от того, расширяют или сужают они область твердого раствора y-Fe на диаграмме состояний системы Fe - элемент. Ni, u, Mn, Со, С, N расширяют область твердого раствора y-Fe. r, Al, Si, W, Mo и другие элементы относят к группе элементов, замыкающих область твердого T-Fe. [c.77]

Если исходить из диффузионной модели [16], согласно которой скорость роста видманштеттового феррита, как и а-фазы бейнита, определяется скоростью диффузионного отвода углерода в аустенит, то влияние легирующих элементов должно проявляться в результате изменения коэффициента диффузии углерода и концентрационных параметров. С помощью этой модели трудно объяснить резкое увеличение скорости роста а-фазы при переходе в бейнитную область, так как все переменные, от которых в этом случае должна зависеть скорость роста, с температурой меняются непрерывно. Правда, можно было бы допустить, что значительное увеличение скорости роста в бейнитной области связано с дискретным изменением содержания углерода в а-фазе от равновесного значения, определяемого линией /Р диаграммы [c.73]

Влияние легирующих элементов на устойчивость аустенита детально изучено С. С. Штейнбергом, В. И. Зюзиным, В. Д. Садовским. Все элементы, растворенные в аустените, повышают его устойчивость. Это наиболее наглядно можно отметить на кри- [c.267]

Чем больше скорость охлаждения при закалке, тем больше прокаливаемость. Однако всегда скорость охлаждения поверхностных слоев закаливаемой детали (образца) выше скорости охлаждения сердцевины. Поэтому влияние термической обработки оказывается более значительным для поверхностных слоев, чем для нижележащих участков, в которых аустенит в процессе охлаждения при закалке распадается на феррито-карбид-ную смесь. Для сердцевины деталей большого сечения улучшающее влияние термической обработки может проявиться в результате неполной прокаливаемости в небольшой степени или даже не проявиться срединные слои металла могут сохранить почти без изменения структуру и свойства, которые они имели до закалки. Если в аустените присутствуют легирующие элементы, то о<ни повышают его устойчивость против распада при более медленном охлаждении, особенно в перлитной области. Это позволяет получить структуру мартенсита или троостит + мартенсит на значительно большей глубине или даже по всему сечению детали (в зависимости от ее размеров и содержания легирующих элементов в твердом растворе). Устойчивость аустенита возрастает также с увеличением размеров его зерна. Повышение температуры нагрева для закалки вызывает рост зерна аустенита и дополнительно повышает прокаливаемость. Однако рост зерна понижает ударную вязкость, что ограничивает возможность повышения прокаливаемости за счет значительного повышения температуры закалки. [c.201]

Влияние легирующих элементов определяется также их взаимодействием с углеродом. Сравнительно небольшая группа легирующих элементов не образует собственных карбидов в стали и не входит в состав цементита, они лишь растворяются в аустените пли феррите. Такими элементами являются кремний, медь, кобальт, никель. Все остальные легирующие элементы — марганец, хром, молибден, вольфрам, ванадий, ниобий, титан — не только растворяются в аустените или феррите, [c.176]

Влияние легирующих элементов на мартенситное превращение имеет большое практическое значение. Снижение точки показывает, что можно значительно переохладить аустенит путем введения легирующих элементов, в связи с чем [критическая скорость закалки стали может быть уменьшена. Поэтому для получения в легированных сталях мартенситной структуры необходимость в рез- [c.163]

Влияние легирующих элементов на коэфициент диффузии углерода в аустените [40, вып. 24] [c.142]

Зависимость состава эвтектического аустенита от температуры его образования позволяет воспользоваться методом анализа внутрикристаллической ликвации в аустенитной матрице эвтектических колоний для косвенной оценки влияния легирующих элементов на смещение эвтектического температурного интервала и проверки соответствующих данных, полученных другими методами. Необходимо учитывать, что результаты экспериментальных определений касаются первичных структур, полученных в условиях, отличных от фазовых равновесий. Данные о направлении внутрикристаллической ликвации могут иметь лишь качественное значение при оценке влияния легирующих на эвтектическую температуру. По этой же причине, а также ввиду наложения возможных эффектов частичной гомогенизации и структурных изменений после затвердевания оценка масштаба ликвации не может быть использована для количественной характеристики концентрационных соотношений в условиях фазовых равновесий. Указанные обстоятельства, естественно, сохраняют силу и при анализе ликвации в избыточном аустените. [c.52]

Рис. 4.6. Влияние легирующих элементов на коэффициент активности углерода в аустените (а—ж) и феррите (з) при определенной температуре, С а. б, е—а — 1000 в, в — 1050 д = 980

Влияние легирующих элементов на аустенизацию при нагреве конструкционных сталей. До нагрева конструкционной стали некарбидообразующие элементы находятся в феррите, а карбидообразующие - распределены в разных долях между карбидной фазой и ферритом. Структура характеризуется химической неоднородностью. По окончании аустенитного превращения аустенит также неоднороден. В участках аустенита, соответствующих исчезнувшим кристаллам феррита и карбида, различны массовые доли не только углерода, но и легирующих элементов. Для выравнивания массовых долей легирующих элементов в аустените, особенно медленно диффундирующих, необходимо или увеличить время аустенизации, или повысить температуру. Вследствие неполной гомогенизации аустенита в легированной стали ухудшается ее прокаливаемость негомогенный аустенит легко распадается на ферритно-карбидную смесь. [c.55]

Влияние легирующих элементов на свойства стали. Легирование стали никелем повышает ее прокаливаемость этому же способствуют присадки марганца, молибдена, хрома, бора. Никель увеличивает также вязкость и пластичность стали, понижает температуру порога хладноломкости. Однако никель дорог, поэтому его вводят в сочетании с марганцем или хромом. Понижение порога хладноломкости достигается также присадкой хрома, молибдена, вольфрама, ванадия, титана, ниобия и циркония, которые образуют дисперсные труднорастворимые в аустените карбиды и препятствуют росту зерна аустенита. Рост зерна аустенита задерживается также присадкой алюминия, присутствующего в виде дисперсных оксидов. Молибден и вольфрам повышают также стойкость стали к отпуску. Кобальт (как и никель) полностью взаимно растворим с железом, повышает точку и способствует понижению количества остаточного аустенита в закаленной стали. [c.112]

В т бл. 1.13 приведены данные различных исследователей о влиянии легирующих элементов на образование аустенита и феррита в хромоникелевых катаных и литых сталях [80]. Коэффициенты аустени- [c.28]

Кремний Б белом чугуне можно рассматривать как легирующий элемент, распределяющийся при кристаллизации между аустени-том и эвтектическим расплавом. Кремний повышает температуру эвтектической кристаллизации, расширяет интервал эвтектического превращения, препятствуя переохлаждению, и уменьшает влияние скорости охлаждения. [c.53]

Изучение эрозионной стойкости сталей /170/ показало, что определяющими являются теплофизические характеристики металла, поэтому выбор легирующих элементов или их комбинации необходимо осуществлять с учетом этих свойств, а также исходя из условий абразивной и ударной прочности металлов. Легирующие элементы преимущественно растворяются в основных фазах железоуглеродистых сплавов (феррит, аустенит, цементит), образуя сложные карбиды и другие соединения. Улучшение технических свойств сталей (прочность, износостойкость и т.д.) достигается также с помощью термической обработки, в результате которой происходит перераспределение химических элементов и соединений как внутри кристаллических зерен, так и между ними, что оказывает существенное влияние на энергию межатомных связей. Углерод является одним из основных легирующих элементов, и при увеличении содержания углерода эрозия возрастает по линейному закону, что может быть объяснено уменьшением [c.173]

На количество v-фазы во вторично закаленном слое, Наиболее сильное влияние оказывает концентрация углерода в аустените, возникающем от нагрева шли( ванием. Количество углерода и легирующих элементов в аустените определяется содержанием их в отпущенном по оптимальному режиму мартенсите, которые зависят от соотношения в стали углерода, вольфрама и ванадия, а также от температуры закалки стали. [c.95]

Таким образом, легирующие элементы, введенные в аустенит-ную сталь и обусловливающие различное упрочнение твердого раствора карбидными или интерметаллидными частицами, как правило, оказывают неблагоприятное влияние на сопротивление термической усталости. Во всех случаях с увеличением количества упрочняющей фазы в структуре материала возрастала и скорость роста термоусталостной трещины. [c.148]

Влияние легирующих элементов на параметры кристаллизации при перлитном превращении объясняется изменением межпластиночного расстояния в перлите и, следовательно, диффузией при росте перлита изменением скорости диффузии С в аустените и необходимостью диффузионного перераспределения легирующих элементов. [c.101]

В железоуглеродистых сталях аустенит, как стабильная структурная составляющая, существует лишь при температурах выше Ас1 В специальных легированных сталях бла годаря влиянию легирующих элементов на расширение у области, увеличению устойчивости переохлажденного аус тенита и понижению мартенситной точки аустенит может быть одной из главных структурных составляющих сталей [c.49]

Изменение свойств аустенитных сплавов при легировании может быть обусловлено как влиянием легирующих элементов на свойства собственно твердого раствора — аус тенита, так и их влиянием на стабилизацию аустенита к фа зовым переходам, т е легирование может вызывать пре вращение аустенита с образованием других фаз (например, а и е фаз в сплавах железо—марганец и а фазы в сплавах железо—никель) Легированный аустенит под разделяют на стабильный и нестабильный При температуре выше начала мартенситного превраще ния Мн нестабильный аустенит способен к фазовому прев ращению— образованию мартенсита в результате прило жения внешней нагрузки (деформации), т е деформация нестабильного аустенита вызывает мартенситное превраще ние, так же как и охлаждение его ниже Мн Стабильный аустенит не претерпевает фазового превращения под влия нием деформации, при этом изменяется лишь его структура В зависимости от того, какие легирующие элементы входят в состав аустенита и каково их количество, изменяется ус тойчивость аустенита к распаду при деформации, т е сте пень его нестабильности [c.50]

Эффективность влияния легирующих элементов на свойства аустенита определяется базовыми аустенитными композициями, на которых основан данный аустенит Такими основными композициями являются Fe—N1, Fe—Mn, Fe— r—N1, Fe— r—Mn Fe— r—N1—Mn Главными аустенитообразователями во всех перечисленных аустенит-ных композициях являются никель и марганец, а аустенит, полученный на их основе, называют соответственно никелевым и марганцовистым Свойства их существенно различаются [c.51]

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]

Отметим, что концентрационная зависимость влияния легирующих элементов на длительную прочность имеет экстремальный характер сначала длительная прочность растет, а затем снижается Повышение жаропрочности связано с тем, что легирующие элементы затрудняют диффузию> в аустенитной матрице, препятствуют коагуляции и растворению упрочняющих интерметаллидпых фаз, увеличивают их количество при старении (в частности благодаря уменьшению растворимости титана и алюминия в аустените) н сдвигают температуру максимального упрочнения к более высоким температурам [c.321]

За исключением кобальта, все легирующие элементы, растворенные в аустените, затрудняют его распад, уменьшают критическую скорость закалки и улучшают прокаливаемость (рис. 151). Природа замедления распада аустенита под влиянием легирующих элементов обсуждена в 24. Для улучшения прокаливае- тйоо мости широко используют добав- [c.263]

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]

Причинами влияния легирующих элементов на параметры кристаллизации при перлитном превращении можно считать изменение межпластиночного расстояния в перлите и, следовательно, путей диффузии при росте перлита, изменение скорости диффузии углерода в аустените, и, наконец, необходимость диффузионного перераспределения легирующих элементов и др. [c.605]

Рис. 5. Влияние легирующих элементов на коэффициент диффузии и теплоту диффузии углерода в аустените при НОО (М. Е. Блантер)

На практике насыщению чаще подвергают легированную сталь как следует из рис. б, карбидообразующие элементы легированной стали (молибден, вольфрам, хром), связывая углерод, замедляют его диффузию элементы, не образующие карбидов (кобальт, никель), ослабляют связь углерода в решетке аустенита и увеличивают коэффициент диффузии. В реальных условиях насыщения стали углеродом приходится считаться с влиянием легирующих элементов на концентрацию углерода в поверхностной зоне цементованного слоя. Например, никель и кобальт уменьшают растворимость углерода в аустените и, вследствие концентрационной зависимости По, [c.602]

В обобш,енном четвертом случае более высокое значение fl по сравнению с а предопределяет возможность перемещения углерода даже из стали с меньшей концентрацией и образование обезуглероженной и науглероженной зон. Таким образом, задача предотвращения образования рассматриваемой неоднородности в зоне сплавления разнородных сталей сводится к обеспечению в них близких значений термодинамической активности углерода в растворах (aa Осп). Сведения о влиянии легирующих элементов на активность углерода в твердом растворе, приведенные в п. 4, относятся в основном к аустениту, но они позволяют качественно судить о влиянии легирования на активность углерода в феррите. Из этих данных видно, что активность повышают никель и кобальт, а понижают марганец, хром и алюминий. Особенно сильно активность снижает хром, его влияние на понижение активности почти на порядок выше, чем влияние никеля на повышение активности. Поэтому в аустенитной хромоникелевой стали, где хрома содержится больше, чем никеля, активность углерода в аустените оказывается очень низкой. Другие карбидообразующие элементы (вольфрам, молибден, ванадий) также понижают активность углерода в растворе. [c.299]

Легированные феррит и аустенит упрочняются при увеличении содержания в них легирующих элементов. В феррите эффект упрочнения снижается в последовательности углерод + + азот, фосфор, кремний, марганец и т.д., в аустените эффект упрочнения снижается в последовательности углерод, aзof, легирующие элементы. Минимально )Т1рочняют аустенит, никель и марганец. Твердорастворное упрочнение повышает прочность сталей, но главное значение для упрочнения имеет влияние легирующих элементов на получение оптимальной структуры ферритно-карбидной смеси. Растворение легирующих элементов в феррите искажает его кристаллическую решетку и снижает сопротивление хрупкому разрушению. Все легирующие элементы кроме никеля повышают Т . Никель упрочняет феррит, одновременно увеличивает вязкость стали и снижает Т . [c.26]

Благодаря легированию получают различные соотношения между тремя основными видами твердых растворов - аустенитом, ферритом и мартенситом. На основе систем железо - хром - никель и железо - хром -никель - марганец получают стали с аустенит-ной, аустенитно-ферритной, аустенитно-мар-тенситной структурами. В низколегированных многокомпонентных сталях при содержании не более 2,5 % легирующих элементов температуры полиморфных превращений изменяются незначительно и фазовые превращения происходят аналогично превращениям в системе Fe - РезС. Различие влияния легирующих элементов заключается в след)тощем никель и марганец снижают температуру эвтектоидного превращения, а ферритообразующие элементы ее повышают. [c.27]

Твердорастворное упрочнение аустенитных сталей. Относительно высокая растворимость в аустените многих легирующих элементов позволяет эффективно использовать твердорастворное упрочнение для сталей после закалки, обеспечивающей структуру гомогенного у-твердого раствора. Наибольшее влияние на твердорастворное упрочнение оказывают искажение кристаллической решетки атомами легирующих элементов, величина которого определяет предел текучести ненаклепанного аустенита, и изменение энергии дефектов упаковки в аустените, от которого зависят коэффициент упрочнения при пластическом деформировании и характеристики пластичности. [c.286]

V, Т1, 7г, КЬ, Та), а также нерастворимые в аустените окислы и сульфиды препятствуют росту зерпа. Хром, карбиды которого менее прочны, тормозит рост зерна слабее. Марганец и фосфор повышают склонность к росту зерна. Алюминий оказывает особенно сильное тормозящее действие на рост зерна благодаря образованию суб-микроскопических включений окислов и нитридов, которые располагаются по границам зерен. Однако положительное действие карбидов, нитридов и окислов проявляется только до определенного температурного порога активного растворения включений и сегрегатов, выше которого начинается интеисивный рост зерна. Выше этого температурного порога влияние легирующих элементов на скорость роста определяется главным образом тем, повышают ли они, или снижают энергию активации самодиффузии атомов основы. Однако следует учитывать также влияние и поверхностноактивных элементов (В и др.), которые, концентрируясь по границам зерен, также создают препятствия росту зерна. [c.113]

Все легирующие элементы уменьшают склонность аустенит-ного зерна к росту. Исключение составляют марганец и бор, которые способствуют росту зерна. Остальные элементы, измельчающие зерно, оказывают различное влияние никель, кобальт, кремний, медь (элементы, не образующие карбидов) относительно слабо влияют на рост зерна хром, молибден, вольфрам, ванадир , титан сильно измельчают зерно (элементы перечислены в порядке роста силы их действия). Это различие является прямым следствием различной устойчивости карбидов (и нитридов) этих элементов. Избыточные карбиды, не растворенные в аустените, препятствуют росту аустенитного зерна (см. теорию барьеров, гл. X, п. 2). Поэтому сталь при наличии хотя бы небольшого количества нерастворимых карбидов сохраняет мелкозернистое строение до весьма высоких температур нагрева. [c.358]

Легирующие элементы, присутствующие в стали, оказывают влияние на структуру цементуемого слоя, механизм его образования и скорость диффузии. В случае цементации сталей, легированных карбидообразующими элементами, при температуре диффузии возможно образование двухфазного слоя из аустенита и карбидов глобулярной формы. При этом аустенит обедняется углеродом и карбидообразующнми элементами (Сг, Мп, Ti) и на поверхности после закалки образуются пемартенситные структуры, способствующие снижению твердости и особенно предела выносливости. Суммарная концентрация углерода на поверхности цементированного слоя сталей, легированных карбидообразующими элементами, может достигать 1,5—2,0 % и более. Карбидообразующие элементы (Сг, Мп, Мо, W и др.) увеличивают энергию активации Q, уменьшают коэффициент диффузии углерода в аустените. Никель и кобальт повышают коэффициент диффузии углерода в аустените. Однако на толщину слоя, легирующие элементы в том количестве, в котором они присутствуют в цементуемых сталях, практически не влияют. [c.233]

Легирующие элементы, присутствующие в легированных сталях, оказывают определенное влияние на процессы превращения перлита в аустенит. Они в больпшнстве случаев растворяются в аустените, образуя твердые растворы замещения. Диффузия легирующих элементов (Ti, Zr, V, Mo, W) происходит значительно медленнее, чем диффузия углерода. Поэтому легированные стали нагревают до более высоких температур и задают более длительную выдержку при температуре нагрева для получения однородного аустенита, в котором растворяются карбиды легирующих элементов. [c.161]

Некоторые легирующие элементы стабилизируют аустенит, другие — феррит, поэтому добавки таких стабилизаторов аусте-нита, как никель и марганец, должны способствовать сохранению аустенитной матрицы (см. рис. 7.5). Простейшая аустенитная сталь AISI 316 содержит молибден, который, будучи растворен в аустените, способствует увеличению предела ползучести. Пределы ползучести и прочности таких сталей сильно зависят от температуры и времени. Кроме того, в них не наблюдаются реакции, сопровождающиеся выделением других фаз и нежелательным изменением структуры и свойств зон термического влияния сварки. [c.60]

Легирующие элементы оказывают большое влияние на точку Л,, соответствующую температуре перехода перлита в аустенит (рис. 93, а). Никель и марганец снижают температуру А , а Т1, Мо, 31, У и другие элементы повышают температуру Л1 (см. рис, 93, а). Легирующие элементы уменьшают эвтектондную концентрацию углерода (рис. 93, б) к предельную растворимость углерода в аустените, сдвигая точки 5 к на диаграмме состояния Ре—С влево. Как видно из рис. 94, где приведены вертикальные разрезы тройной диаграммы состояния Ре—Мп—С и Ре—Сг—С, перитектическое, эвтектическое и эвтектоидное превращения протекают не при постоянной температуре, как в двойных системах, а в некотором интервале температур. В системе р е—Мп.—С у-фаза с увеличением содержания марганца существует и в области более низких температур. В системе Ре—Сг—С с возрастанием концентрации хрома область существования у-ф>ззь( сужается. Состав карбидной фазы (К) в марганцовистых сталях соответствует соединению (РеМп)8С, в котором часть атомов железа. замещена атомами марганца. В хромистых сталях образуются (Ре, Сг)зС и специальные хромистые карбиды, состав и структура которых зависят от содержания углерода и хро.ма. При низком содержании углерода и высоком содержании хрома образуются ферритные стали, не претерпевающие полиморфного превращения (рис. 94, б). [c.137]

Все легирующие элементы (за исключением кобальта) увеличивают устойчивость переохлажденного аустенита в области перлитного и бейнитного превращений и на диаграмме изотермического превращения сдвигают вправо, т. е. в сторону большего времени выдержки, кривые начала и конца распада. Причины высокой устойчивости переохлажденного аустенита в области перлитного превращения многие исследователи связывают с тем, что в результате распада легированного аустенита в перлитной области образуются феррит и легированный цементит или специальный карбид. Для образования такой ферритно-карбидной структуры между у-твердым раствором и карбидом должно пройти диффузионное перераспределение не только углерода, но и легирующих элементов. Карбидообразующие элементы переходят в карбиды, а элементы, не образующие карбидов, — в феррит. Замедление распада аустенита в перлитной зоне объясняется малой скоростью диффузии легирующих элементов в аустените и уменьшением скорости диффузии углерода под влиянием карбидообразующих элементов. Кроме того, легирующие элементы уменьшают скорость полиморфного превращения у а, которое находится в основе распада азютенита. [c.179]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...