МЕТАЛЛЫ Карбидная фаза

Как правило, образец удлиняется после закалки в направлении, параллельном строчкам карбидов, и сжимается в поперечном направлении. Эффект возрастает с относительным увеличением общей массы и укрупнением частиц карбидных фаз, В прокате и поковках микроскопическая карбидная неоднородность часто усугубляется макроскопической (наличием текстуры) в наружных слоях металла карбидная фаза мельче, в глубинных — крупнее. Соответственно анизотропия возрастает в сердцевине. [c.218]

При наплавке малоуглеродистой и углеродистой сталей зернообразным сталинитом в образовании сплава принимают участие железо, хром, марганец, углерод, а также примеси, содержащиеся в ферромарганце, феррохроме, чугунной стружке. Следовательно, процесс образования сплава является сложным. С одной стороны происходит образование твердого раствора (железо—хром—марганец—углерод) и ледебурита и, с другой стороны, — простых и сложных карбидов. В зависимости от содержания углерода и легирующих элементов в наплавленном металле карбидной фазы будет больше или меньше. Ближе к линии оплавления с основным металлом карбиды более мелкие и имеют округлую форму, а дальше от нее в наплавленный металл — вытянутую игольчатую форму. [c.10]

Микротвердость карбидов переходных металлов, карбидной фазы в ряде марок износоустойчивой стали и некоторых абразивных материалов [5, 7, 8] [c.806]

Ниобий и тантал обычно легируют в больших количествах молибденом, титаном, вольфрамом и другими преимущественно тугоплавкими металлами. Молибден легируют вольфрамом и в небольших количествах титаном и цирконием, которые являются более сильными карбидообразователями, чем молибден (вольфрам), и образуют вторичную карбидную фазу с малым количеством вводимого углерода (сотые доли процента). Эта фаза при выделении сильно упрочняет сплав. [c.529]

Некоторые структурные изменения в металле после ТМО, например высокую дисперсность кристаллов мартенсита, можно наблюдать при обычном микроскопическом изучении шлифов. Однако наиболее существенные данные об изменении строения упрочненных сталей могут быть выявлены пока что лишь с помощью рентгеноструктурного анализа. Именно этот метод применен в большинстве исследований для оценки размера блоков и изменения плотности дислокаций в результате ТМО. К сожалению, до сего времени крайне мало работ посвящено электронномикроскопическому исследованию структуры упрочненных сталей (а именно этим методом можно проследить за изменением строения мартенситных пластин и выделением карбидной фазы) и еще не разработаны надежные методы выявления дислокаций в мартенситной фазе, что, безусловно, сильно осложняет анализ наиболее тонких структурных изменений стали при ТМО и не позволяет до конца вскрыть механизм упрочнения. [c.80]

Цементит и другие карбиды тяжелых металлов идентифицируют при окрашивании осадка в свободной щелочи, добавляя кислородсодержащие реактивы (перманганат калия, перекись водорода, пикрат натрия и т. д.). Эти травители не действуют на структуру основы. Их химическое действие еще не полностью ясно. Величина поверхности карбидных частичек влияет на результат травления внутри определенных размеров цементитные пластины перлита не взаимодействуют с травителем. Предполагают, что вследствие взаимодействия карбида и травителя на карбидной фазе образуется непрозрачный твердый осадок гидроокиси сложного состава. Этот осадок растворяется в слабокислом растворе карбид вновь приобретает вид нетравленого состояния. Некоторые карбиды отличают друг от друга только путем различной продолжительности травления. Карбид железа ведет себя по сравнению с другими карбидами в этих растворах наиболее пассивно. [c.36]

Основные причины повреждения крепежных деталей связаны с качеством их термической обработки, от которой зависят структура, состав, морфология и характер распределения карбидных фаз и эксплуатационные свойства материала. В практике диагностики состояния металла крепежа качество термической обработки определяется в основном по твердости. Разбег твердости, установленный требованиями ГОСТ 20700-75, составляет 241—277 НВ для сталей ЭП-44 и ЭП-182. [c.44]

Твердые карбидные включения, имеющиеся на поверхности изнашивания, оттесняют абразивные частицы. Они отличаются более высокой износостойкостью по сравнению с основным металлом. При ударе об абразив карбидная фаза из-за повышенной хрупкости разрушается и выкрашивается раньше основного металла. [c.74]

Зависимость степени легирования от содержания углерода позволяет изменять структуру наплавленного металла, свойства и строение карбидной фазы. [c.169]

Сопротивление изнашиванию легированного металла обычно характеризуется двумя главными параметрами способностью металлической матрицы и карбидной фазы претерпевать превращения в поверхностных слоях, приспосабливаться к условиям трения и иметь минимальный износ. [c.28]

Карбидная фаза в этих сталях как в литом состоянии, так и после отжига представляет собой хромистый цементит и карбид титана. В карбиде титана растворяется хром с образованием сложного молекулярного твердого раствора (Ti, Сг) С (микротвердость 12,11—12,22 кН/мм ), обладающего малой склонностью к коагуляции и способностью равномерно распределяться во всем объеме металла. Такие стали можно рекомендовать для изготовления дё талей, работающих при невысоких ударных нагрузках., , [c.103]

Среди примесей, неизбежно накапливающихся в теплоносителе, особую роль играет углерод. Источником углерода служат углеродистые стали, находящиеся в контакте с жидким металлом, графит или примеси минеральных масел. Атомы углерода обладают высокой диффузионной подвижностью в металлах, соизмеримой с подвижностью водорода. Науглероживание ведет к образованию в металле твердых растворов и карбидных фаз, что вызывает снижение пластических свойств конструкционных материалов. [c.266]

Большое влияние на появление внутренних напряжений и упрочнение оказывают процессы, связанные с распадом при пластическом деформировании твердых растворов, выделением по плоскостям скольжения продуктов этого распада, а также попаданием меледу блоками осколков зерен, резко увеличивающих силы взаимодействия между отдельными элементами кристаллической решетки. При наличии в поверхностном слое после закалки структуры остаточного аустенита причиной упрочнения может явиться его распад и превращение в мартенсит. Это превращение сопровождается увеличением удельного объема, что также приводит к возникновению остаточных напряжений сжатия. Наряду с этим идет измельчение мартенсита, превращение его в мелкоигольчатую структуру, которое сопровождается повышением всех механических свойств металла. Изменение механических свойств поверхностных слоев сопровождается и выпадением карбидной фазы, которое наблюдается при обработке ряда сталей. [c.97]

Карбидные фазы состава МеС, являясь предельно насыщенными углеродом в твердом состоянии, не растворяют углерод. В связи с тем, что карбиды в меньшей мере взаимодействуют с металлами при высоких температурах по сравнению с углеродом, представляется целесообразным покрывать контактные поверхности графита карбидами для создания диффузионного барьера между графитом и металлами. Благодаря этому открываются широкие возможности повышения коррозионной и эрозионной устойчивости при высоких температурах такого материала, как графит, отличающегося высокой прочностью при 2000—2500° С, высокой теплопроводностью и хорошей обрабатываемостью. [c.424]

Одной из задач инструментальной диагностики является периодический контроль процесса обеднения твердого раствора и обогащения карбидной фазы при увеличении срока службы оборудования с соответствующей оценкой разупрочнения. Проведение фазового анализа металла проводится по специальным методикам. Все они базируются на электрохимическом или химическом выделении карбидных и интерметаллидных фаз с последующим их химическим или рентгеноструктурным анализом. [c.154]

Можно предположить, что падение относительной плотности при ползучести связано или со вторичным растворением карбидной фазы, или с развитием повреждений во всем объеме металла (образование пор). Уменьшение относительной плотности за счет изменений в дислокационной структуре происходит в значительно меньшей степени. [c.109]

Наиболее интенсивно процесс дробления зерен, коагуляция карбидной фазы и ее скопление на границах происходят в металле после наклепа 3 и 10% с последующей аустенизацией при 950° С. После аустенизации при 1100° С этот процесс протекает менее активно и лишь после наклепа 20% наблюдается скопление крупных карбидов на границах зерен. Термическая обработка при 1100°С способствует, очевидно, наиболее полному растворению упрочняющей карбидной фазы. Об этом свидетельствует также снижение предела текучести материала, так как аустени-зация при 950"" С способствовала только закреплению структурной неоднородности металла, при которой снижалась термоциклическая долговечность материала. [c.155]

Науглероживание металла шва в некоторых случаях может оказать благоприятное действие при сварке жаропрочных сталей. При наличии в металле шва энергичных карбидообразователей (титана и ниобия) его науглероживание при увеличении в структуре количества карбидной фазы повышает жаропрочность. Недостатком сварки в углекислом газе является большое разбрызгивание металла (потери достигают 10. .. 12 %) и образование на поверхности шва плотных пленок оксидов, прочно сцеп- [c.376]

В аустенитных швах стали типа 25-20 выпадает только карбидная фаза, вторичный феррит не образуется. На рис. 52 показана структура шва на стали типа 25-20 и основного металла в около- [c.155]

Высокологпровпниые хромистые стали, находящиеся в феррит-иом состоянии, при температурах выше И50° С обладают склонностью к быстрому росту зерна. Так как в таких сталях обычно присутствует и карбидная фаза, то при быстром нагреве и охлаждении, характерном для условий сварки, растворяющиеся карбиды обогащают углеродом только микрообъемы металла, прилегающие к ним, без общей гомогенизации, в результате чего в этих участках создаются условия протекания в них превращении а у, а при охлаждении — у а. Наиболее вероятны эти процессы вблизи границ зерен. В результате таких процессов [c.261]

Для быстрорежущих сталей и для сталей типа XI2 большое значение имеет распределение карбидной фазы. Строчечное распределение карбидов, скопление Ка1рбидов, т. е. все то, что называется карбидной ликвацией , сильно ухудшает прочность стали. Чем больше уков, а следовательно, чем меньше сечение металла (заготовки, прутка), чем сильнее раздробляются скопления карбидов, тем лучше качество стали (рис. 327, а, б). Поэтому основательную проковку следует рекомендовать в тех случаях, когда штамп имеет крупные размеры. Уковка в этом случае достигается попеременной осадкой и вытяжкой. Однако и в этом случае не всегда удается устранить в необходимой степени карбидную ликвацию . [c.437]

Низколегированная сталь. Сталь 15Х1М1ФЛ, закристаллизованная под давлением 200 МНУм , по механическим свойствам не уступает катаной трубной стали того же состава и значительно превосходит литую обычными методами сталь Ств=800 МН/м2, б=8%- Кроме того, ее жаропрочность в 1,4 раза выше, чем у обычной стали. Это объясняется улучшением состояния границ, по которым идет более 85% общей деформации материала, а также увеличением количества свободной карбидной фазы в структуре [13]. Суммарная масса карбидного осадка, определенного при помощи метода электролитического растворения образцов, после нормализации от 960° С составила в среднем 3,66 /о от массы растворенного металла, а свободно затвердевшей стали 3,34%. [c.137]

Разрушения в условиях эксплуатации, соответствующих области в карты механизмов ползучести наблюдаются при перегревах метгыла труб пароперегревателей. Как видно из картограммы (рис. 1.2), при нагреве до температур, превышающих 620 °С, в металле развиваются процессы рекристаллизации. Это приводит к возрастанию деформационной способности металла, полной трансформации структуры стали в феррито-карбидную структуру, интенсификации процессов перехода легирующих элементов в карбидные фазы. Долговечность труб в условиях такого перегрева не превышает 10—15 тые. ч. Для труб, разрушившихся в условиях ползучести, характерно наличие значительного слоя окалины и присутствие на наружной поверхности труб продольных трещин, сопутствующих основному разрыву. В случае перегрева до указанных температур разрущение происходит с относительно большим увеличением периметра трубы, заметным утонением стенки за счет повышенной деформационной способности в этих условиях. Характерно широкое раскрытие трубы в месте сквозной трещины. Микромеханизм разрушения соответствует порообразованию. Структура металла разрушенной трубы становится ферритной с крупными карбидными частицами по границам зерен. Вблизи разрушения имеет место некоторый роет зерна. Присутствие всех перечиеленных признаков евидетельствует о том, что разрушение исследуемой трубы произошло в результате длительного перегрева. [c.19]

Анализ радиограмм образца из высокопрочного чугуна выполненный Л. И. Марковской, позволил сделать вывод, что в процессе износа содержание углерода в поверхностных слоях увеличивается, а в глубинных слоях уменьшается [44]. Исследование изменений количества Y-фазы и углерода в поверхностных слоях образца показало, что содержание углерода изменялось идентично количеству уфазы. Было отмечено также снижение темпа износа и одновременно увеличение содержания карбидной фазы в поверхностных слоях при увеличении давления. В большинстве случаев появление аустенита в поверхностях трения приводило к увеличению износостойкости материала. Таким образом, было установлено, что в процессе трения в результате интенсивной пластической деформации при повышенных температурах происходит диффузия, приводящая к перераспределению химических компонентов сплава. Процессы фазовых превращений и изменение концентрации химических элементов существенно изменяют свойства поверхностных слоев металла, что влияет на его сопротивление изнашиванию. [c.22]

Процесс водородной коррозии, т.е. восстановление карбидных фаз водородом, может происходить как на поверхности металлической фазы, так и внутри ее, главным образом, по границам зерен. В связи с этим физико-химическое представление о механизме обезуглероживания сплаврв, лимитирующих стадиях этого процесса и водородной хрупкости в значительной степени основывается на имеющихся сведениях о растворимости и диффузии водорода в металлах и формах его существования в кристаллической >ещетке и т.д. [c.116]

Исследование влияния легирующих элементов позволило установить связь между типом и составом карбидных фаз, находящихся в стали, и ее водородостойкостью, а также определить, какое количество того или иного легирующего элемента делает сталь при данных условиях водородостойкой. Можно отметить, что элементы, расположенные в IV периоде периодической системы правее железа, практически не оказывают влияния на водородостойкость стали. Элементы, расположенные левее железа, резко повышают стойкость стали против водородной коррозии. Качественно эта зависимость совпадает с порядком, в котором изменяется сродство металлов к углероду, оцениваемое по свободной энергии образования соответствующего карбида (табл. б). Известно, что связь в карбидах осуществляет- [c.159]

Твердые сплавы являются композиционными материалами из твердых и хрупких карбидов, связанными сравнительно небольшой долей пластичного металла. В обычных комбинациях УС, Т1С, М02С, ТаС и других Со, N1, Ре в качестве связки доля карбидов составляет около 70—90 %. Поэтому поведение этих композиционных материалов определяется в основном твердой фазой (карбидами), образующей частично замкнутую сетку. Большие пластические деформации в связке могут быть только после появления хрупких изломов в карбидной фазе. [c.261]

Изготовляются из чистого железного порошка, а также из сплавов на основе железа, никеля, алюминия, кобальта и других металлов Состоит из кристаллов карбидной фазы, сцементованных твердым раствором карбида в металлах железной группы (чаще всего кобальта) отличаются Высокими твердостью и износостойкостью [c.324]

Срок службы в ГОДсПХ к Е ба Содержание элементов в карбидной фазе по отпо-шенню к весу раствореипого металл в % " [c.112]

Состав карбидной фазы стали можно определять по данным измерений радиоактивности осадка. Для этого, например, в хромистую сталь вводится изотоп Сг=1. Изме )яя удельную активность сплава и выделенных фаз, а также зная концентрацию элемента в сплаве, можно определить концентрацию элемента в выделенной фазе. Развирается метод экспрессного химического анализа металлов и сплавов, основанный на том, что степень отражения р-излучепия определяется не только его энергией, но и свойствами отражателя, причем максимальная энергия отраженного излучения растет с ростом атомного номера отраягателя. [c.6]

Быстрое охлаждение с температуры цементации способствует бездиф-фузионному-(в, отношении легирующих металлов) росту а- и карбидных фаз, которые частично фиксируются при комнатной температуре в регулярно сопряженном состоянии с решеткой "[-фазы. Имеюш ие место при этом концентрационные и структурные отклонения от равновесного состояния фаз приводят к некоторому повышению свободной энергии. Регулярное сопряжение в данном случае является результатом стремления системы понизить свободную энергию за счет уменьшения коэффициента поверхностного натяжения на границах а-, 7- и карбидных кристаллов (сравните с сопряжениями типа 3). [c.14]

Увеличение плотности связано с процессом деформационного старения в стали 12Х18Н10Т под действием термических циклических напряжений. Это положение подтверждается хорошим соответствием между увеличением относительной плотности для состаренного при 600° С металла и количеством хрома и железа в осадке при химическом анализе состава карбидной фазы (см. рис. 48). [c.108]

С выделением карбида типа MeaaQ связано повышение относительной плотности в первой половине испытаний, так как с увеличением плотности дислокаций при отсутствии очагов разрушения плотность металлов незначительно понижается. Об этом же свидетельствует наличие корреляционной связи между изменением относительной плотности и количеством карбидной фазы при изотермическом старении и в отсутствии пластической деформации. [c.118]

При ЭМО может быть реализована потенциальная возможность увеличения твердости высокоуглеродистых сталей в связи с повышением дисперсности металла и выделением карбидной фазы. Для выявления особенностей упрочняемости сталей ЭМО были произведены эксперименты на сталях 20, 45 и У10. Перед испытанием образцы диаметром 20 мм и высотой 150 мм подвергались нормализации с оптимальным режимом. для данной стали. [c.25]

Связкой в случае режущего твердого сплава служат никель (угол смачивания им карбида титана 30°С) или сплав системы Ni-Mo, который благодаря присутствию молибдена полностью смачивает карбид титана (угол смачивания 0°) и обеспечивает формирование мелкозернистой структуры спеченного материала. При наличии в связке молибдена необходимо учитывать образование при спекании двойного карбида (Ti,Mo) и появление "кольцевой структуры у зерен карбидной фазы [сердцевина из Ti ,a периферийная часть из (Ti, Мо)С с небольшим количеством никеля]. Молибден может быть введен в виде порошка металла, простого (МОдС) или двойного [(Ti, Мо)С] карбидов, что практически не влияет на структуру, физические и механические свойства получаемого твердого сплава. Смесь компонентов готовят интенсивным мокрым размолом [отношение массы шаров к массе шихты (6 10) 1, продолжительность измельчения 80-90ч]. ГТри прессовании такая смесь с размером частиц 0,3 - 0,5 мкм склонна к перепрессовке и требует особой осторожности, например максимально возможного уменьшения скорости приложения нагрузки. Спекание проводят в вакууме (остаточное давление 66,5-133 Па) при 1300-1350°С (в системе Ti -Ni-Mo эвтектика плавится при 1280°С) и выдержке 0,5 - 1 ч. Остаточная пористость составляет 0,1 - 0,2 % [c.122]

Разрушение в условиях ударноусталостного изнашивания проявляется наиболее полно при работ, штам-пового инструмента при холодной деформации металла. Износ легированных и углеродистых сталей при одинаковой твердости различен [14]. Легированные Стали оказываются более износостойкими, чем углеродистые. Так, сталь У12 имеет в 2—3,2 раза меньшую износостойкость, чем сталь Х12М [14 ]. Сложные карбиды в легированной стали положительно влияют на износостойкость при малой энергии удара (5Дж/см ). С увеличением энергии удара до 14 Дж/см карбидная фаза [c.165]

Очевидно, что атомы этих металлов способны замещать друг друга, как в случае (Ti, Nb) . Однако атомы менее реакционноспособных металлов, прежде всего Мо и W, также могут занимать место в составе карбидных фаз. Выделения (Ti, Мо)С, например, были обнаружены в сплавах U-500, М-252 и Rene" 77. Согласно анализу, состав этого соединения в сплаве Rene 77 соответствовал формуле (Tio,8Mo j) и включал следы Ni и Сг. С достаточной определенностью можно утверждать, что упомянутое выше отклонение от по- [c.147]

Процессы старения металла сварных швов сопровождаются изменением их фазового состава. По данным [91], в металле шва типа Э-ХМФ после сварки основной составляющей карбидной фазы является сложный метастабильный карбид типа МвдС с преобладающим содержанием в его составе железа. После отпуска содержание легирующих элементов в карбиде этого типа увеличивается и наряду с ним появляется стабильный карбид УС. Увеличение длительности в условиях старения при температуре 480° С приводит к резкому снижению содержания в карбиде Ме,.,С железа и повышению в нем доли молибдена, хрома, марганца и ванадия. В целом наблюдаемые закономерности изменения фазового состава швов качественно подобны аналогичным закономерностям в сталях близкого состава после закалки и последующего старения. [c.182]

Швы с аустенито-карбидной структурой, например типа ЭА-4ВЗБ2, за счет выделения карбидной фазы на базе тугоплавких карбидов ниобия, имея в исходном состоянии относительно невысокий уровень ударной вязкости (6 кгс-м1см ), сравнительно мало меняют его после длительного старения (рис. 117, а). После выдержек до 5000 ч в интервале температур 600—700° С ударная вязкость металла шва не падает ниже 3—4 кгс-м1сл1. . Данные составы сравнительно мало изменяют свои свойства и после проведения аустенитизации. Исследование их фазового состава показало [48], что исходное содержание второй фазы в количестве 2—3%, состоящей преимущественно из простых кар-видов ниобия, мало меняется после длительных выдержек. [c.227]

Как показали исследования, проведенные в работе 1501, эффект, достигаемый многоступенчатой термической обработкой для деформированных сплавов на никелевой основе, объясняется регулированием выделения упрочняющей фазы 511з (Т1А1), ее дисперсности и характера распределения. Неравновесность кристаллизации металла шва и многокомпонентность системы легирования способствует образованию химической неоднородности за счет ликвации и появлению участков, обогащенных легирующими элементами. Это приводит к неравномерному распределению фаз, выпадающих в процессе термической обработки или эксплуатации при высоких температурах. В исходном состоянии после сварки сложнолегированного шва на никелевой основе, легированного молибденом, вольфрамом, титаном и алюминием, интер металл идные и карбидные фазы выделяются крупными фракциями по границам зерен. В поле зерна распределение фаз крайне неравномерно. Обогащенные фазами и примесями границы в этом состоянии обладают при высоких температурах пониженной деформационной способностью, и трещина, зародившаяся под нагрузкой по границе зерна, интенсивно далее по ней развивается. Эгому способствует также кристаллизационная ориентированность кристаллитов сварного шва и значительная протяженность прямых участков границы зерна. Аустенитизирующая термическая обработка ликвидирует ориентационную направленность структуры, зерна в результате ее проведения становятся равноосными. При этом проходит также перераспределение легирующих элементов и диффузионное рассасывание ликвационных участков. Последующее ступенчатое старение способствует более равномерному распределению фаз в матрице. Границы зерен становятся более тонкими (чистыми), чем у металла шва в исходном после сварки состоянии. Это приводит и к изменению характера деформации при длительном разрыве за счет включения в нее не только границ, но и тела зерна. Зародившиеся трещины при этом локализуются и имеют округлую форму, что обеспечивает высокую пластичность при длительном нагружении. [c.246]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...