Аустенит Влияние титана при высоких температура

Все легирующие элементы уменьшают склонность аустенитного зерна к росту. Исключением является марганец и бор, которые способствуют росту зерна. Количественное влияние остальных элементов, измельчающих зерно, сильно разнится друг от друга. Никель, кобальт, кремний, медь (элементы, не образующие карбиды) относительно слабо влияют на рост зерна. Хром, молибден, вольфрам, ванадий, титан сильно измельчают зерно (элементы перечислены в порядке возрастания их действия), что 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 2). Поэтому сталь, при наличии хотя бы небольшого количества нерастворимых карбидов, сохраняет мелкозернистое строение при весьма высоких температурах нагрева. [c.256]

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]

Принципиально новое направление в области обработки пружинных сталей — использование обратного мартенситного превращения с последующим старением аустенита Таким образом можно получить немагнитные пружинные стали с повышенным комплексом прочностных свойств (см, стр. 49). Стали этого типа с П—14% Ni и 10% Сг дополнительно легированы для создания вторичных упрочняющих фаз титаном (1—1,5%) и алюминием ( 0,5—1%), а в некоторых случаях также и вольфрамом для стабилизации субструктуры. После нагрева при 1000° С и охлаждения сталь приобретает аустенитную структуру, которая в результате сильной холодной пластической деформации превращается в мартенсит, имеющий высокую плотность -дефектов строения в результате фазового и деформационного наклепа. Мартенсит при нагреве превращается В аустенит (обратное мар-тенситное превращение), который сохраняется после охлаждения до нормальной температуры. Этот аустенит обладает повышенной плотностью дефектов строения, наследуемых от прямого мартенситного превращения, деформации и обратного мартенситного превращения и создающих измельченную рубструктуру. При последующем старении (520° С) аустенит упрочняется вследствие выделения избыточных фаз, причем характер изменения предела упругости при изотермическом старении аналогичен н людае-мому при старении мартенситностареющих сталей. Это означает, что решающее влияние на закономерности упрочнения оказывает не тип кристалической решетки, а субструктура матричной фазы. [c.37]

Характер зависимостей глубина межкристаллитной коррозии — время провоцирующего нагрева, а также соответствующие кривые потенциал—время (рис. 6), построенные для корро-зионно-стойких сталей с различным содержанием углфода и титана, указывают на решающую роль хрома как легирующего элемента в коррозионно-стойких аустенитных сталях, а также на возможность резкой активации коррозионных процессов, вызванной влиянием следующих факторов снижением содержания хрома в тв0 рдом растворе, ростом концентрации углерода, появлением структурной неоднородности при термических воздействиях. При неблагоприятном сочетании этих факторов коррозионные процессы коррозионно-стойких сталей резко ускоряются, а разблагораживание потенциала вследствие этого может достигать больших величин, приближающихся к 1,0 В. Сочетание указанных факторов проявляется и в сварных соединениях стали типа 18 Сг=10 N1, вследствие чего существенно снижается их коррозионная стойкость. Процесс распада твердого раствора (аустени-та), вызванный сенсибилизирующим воздействием на сталь опасных температур приводит к появлению и развитию не только межкристаллитной коррозии, но часто и к более сложным процессам. К ним относится ножевая коррозия — наиболее опасный вид коррозионного разрушения сварных соединений хромоникелевых сталей, легированных стабилизирующими элементами (титаном, ниобием). Ножевая коррозия локализуется в узкой околошовной зоне, непосредственно прилегающей к металлу шва и развивается с высокими скоростями, достигающими в окисли- [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...