Ниобий Карбидная фаза

В случае использования иттрия с повышенным содержанием углерода (0,12 вес.%) на ниобии и тантале в результате испытаний при температурах 1000—1200° С в течение 500 ч наблюдалось образование карбидов ниобия и тантала. На тантале образовывался сплошной слой карбидной фазы и, кроме того, наблюдалось образование этой фазы по границам зерен. На ниобии карбидная фаза не составляла сплошного слоя как на границе раздела, так и по границам зерен. Карбидные включения встречались не у самой границы раздела ниобия с иттрием, а лишь за слоем с повышенной твердостью. Вероятно, присутствие иттрия в твердом растворе в ниобии каким-то образом препятствует образованию карбидной фазы. [c.115]

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]

Введение небольшого количества ниобия (0,1 %) приводит к повышению стабильности прочностных свойств сплава. В табл. 33 представлены свойства сплавов системы Ti —Ni —Мо без добавок и с 7,5 15 22,5 ат. % в карбидной фазе ниобия [ 116]. [c.81]

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]

Не отрицая указанного механизма влияния ниобия на устойчивость аустенита, можно предполагать, что существует и другой. Вероятно, при определенных условиях (состав стали и особенно наличие в стали хрома и кремния) термодинамическая активность ниобия оказывается такой, что вызывает перераспределение хрома между карбидами и твердым раствором (ниобий способствует переходу хрома из карбидной фазы в твердый раствор). Не последнюю роль, по нашему мнению, в этом механизме играет кремний. Однако эти предположения нуждаются в экспериментальной проверке. [c.56]

Выделение карбидных фаз (карбидов хрома) наиболее часто приводит к появлению межкристаллитной коррозии. На стойкость стали к межкристаллитной коррозии влияют углерод, азот, хром и никель. Минимальное содержание углерода, не вызывающее склонности к МКК и позволяющее проводить сварку на достаточно больших сечениях, принимают равным 0,03 7о- Для устранения склонности к МКК при более высоком содержании углерода в состав сталей вводят сильные карбидообразователи — титан или ниобий. Азот может снижать склонность аустенитных сталей к МКК, что связывают с воздействием его на снижение активности углерода [100, 161]. При повышении содержания хрома растворимость углерода уменьшается, что должно облегчать выделение карбидов. Однако повышение концентрации хрома в аустените снижает склонность стали к межкристаллитной коррозии. Это можно объяснить тем, что при более высокой концентрации хрома, зоны вокруг выделившихся карбидов в меньшей степени обедняются хромом и поэтому являются более коррозионностойкими. Никель, уменьшая растворимость углерода в аустените,. повышает склонность стали к МКК. Более подробно процесс межкристаллитной коррозии рассмотрен в гл. IV. [c.179]

Рассмотрим полученные авторами результаты исследований структуры и фазового состава литых сплавов систем ниобий— цирконий—углерод, ниобий—гафний—углерод и ниобий—молибден—цирконий—углерод. Исследованы сплавы, содержащие от 1 до 36 мае. % циркония и от 0,02 до —4,5 мае. % углерода (при соотношении ат. % Zr/ат. % С 1 для большинства составов) и аналогичные сплавы с гафнием. Показано, что при содержании в сплаве углерода 0,03 мае. % и выше формируется гетерофазная структура, состоящая из твердого раствора и карбидной фазы. Количество, форма, размер и распределение по зерну выделившейся фазы меняется в зависимости от содержания углерода. [c.182]

Влияние термической обработки на структуру и свойства лит ых сплавов. Исследования процессов распада твердых растворов сплавов ниобий — цирконий (гафний) — углерод с 1—2 мол. % карбидной фазы, попадающих в тройную область на диаграмме состояния, а также подобных систем, дополнительно легированных вольфрамом и молибденом [19, 51, 58—62], показали, что в этих сплавах окончательная структура после термической обработки определяется реакцией выделения двойной системы ниобий — углерод. В разбавленных двойных сплавах ниобий — углерод главным образом обнаруживаются два карбида Nb- , имеющий две модификации а и р с параметрами а = 3,128 А, с = 4,974 А, различающиеся по характеру распределения углерода в ГПУ кристаллической решетке, и ГЦК-Nb . [c.188]

Обработка давлением сплавов с карбидным упрочнением. Сплавы ниобия, упрочненные карбидной фазой, используются в качестве конструкционных материалов. Основную часть полуфабрикатов и изделий из них получают с помощью обработки давлением исходного слитка. Технология обработки давлением ниобия и сплавов на его основе, преимущественно однофазных, освещена в ряде работ и наиболее полно в работах [75—79]. Некоторый анализ условий пластической деформации тугоплавких материалов и в частности сплавов с дисперсными тугоплавкими фазами проведен в работе [80]. [c.196]

Дополнительное повышение жаропрочности высокохромистых мартенситных сталей достигается введением карбидообразующих— вольфрама, молибдена, ванадия, ниобия. Эти элементы увеличивают дисперсность карбидной фазы и устойчивость ее против коагуляции и тем самым увеличивают эффект упрочнения и сохранения прочности при нагреве. Кроме того, при наличии этих элементов в стали образуется особая интерметаллидная фаза Рбз ( , Мо) в высокодисперсной форме. Ее выделение происходит по дефектам кристаллического строения в мартенсите, что при нагреве дает дополнительное устойчивое упрочнение. [c.245]

При растворении в олове титана (хрома) при этом же режиме (960°, 8 час.) на поверхности графита образуются карбидные фазы, существование которых неизвестно из литературы. Рентгенограммы этих фаз приведены на рис. 3. Эти фазы, по-видимому, более богаты металлом, чем соответствующие монокарбиды. Основанием для такого утверждения является то, что аналогичная неизвестная из литературы фаза получается и при длительном (24 часа) выдерживании графита в слабом растворе ниобия при той же температуре (960°). В этом случае новая фаза обнаруживается на поверхности слоя, а монокарбид залегает под ней. [c.123]

Элементами, повышающими жаропрочность 10—12%-ных хромистых сталей, являются молибден, вольфрам, ванадий, ниобий. Молибден и вольфрам повышают температуру рекристаллизации и соответственно жаропрочность. Ванадий и ниобий, образуя стабильные карбиды, препятствуют переходу молибдена и вольфрама из твердого раствора в карбидную фазу в процессе длительной эксплуатации изделия при высоких температурах и тем самым стабилизируют свойства феррита. [c.41]

Чистый ниобий электронно-лучевого переплава в процессе холодной деформации, независимо от того, каким способом она проводилась (гидроэкструзия или прокатка), упрочняется слабо. Сла бое упрочнение при наклепе характерно для большинства тугоплавких металлов с ОЦК решеткой, что связано с рядом причин. Наиболее существенным можно считать большое количество плоскостей скольжения и высокую энергию дефектов упаковки. Легкость поперечного скольжения при высоких значениях энергии дефектов упаковки способствует протекан-ию пластической деформации при любых степенях наклепа [88, 168]. Введение в ниобий или однофазный твердый раствор на основе ниобия карбидной фазы приводит к значительному изменению характера упрочнения. [c.202]

Изучение влияния фазового состава и отдельных легирующих элементов - хрома, воль4рама, ванадия, ниобия, титана, а также совместных добавок Сг и Мо,Сг и /,Сг иМЬ, Сг и V, Сг и Т на водородоустойчивость сталей при температуре до 600 и давлении до 800 атм проводилось, как правило, на опытных плавках. Стали термически обрабатывались по режимам, обеспечивающим наиболее термодинамически устойчивое состояние карбидной фазы при заданных температурах испытания. [c.153]

Ниже 700 °С формирование 5-фазы идет крайне медленно, оно требует сотен и даже тысяч часов. Ее зарождение обычно наблюдают по границам зерен или карбидных частиц МС, обогащенных ниобием, рост фазы происходит за счет фазы у . Выше 700 °С происходит значительное ускорение формирования 5-фазы вплоть до 885 °С оно сопровождается быстрым огрублением выделений у -фазы, а выше 885 °С наступает растворение последней. Быстрее всего 5-фаза формиру- [c.229]

Карбидная фаза в легированной стали. Элементы-карбидообра-зователи — титан, ванадий, хром, марганец, цирконий, ниобий, молибден и вольфрам — сосредоточены в определенном месте периодической таблицы Менделеева, занимая группы IV, V, VI, VH и ряды 4, 6, 8 и 10. [c.307]

По данным электронномикроскопического и фазового анализа установлено, что указанное повышение твердости связано с эффектом дисперсионного твердения за счет выпадения преимущественно карбидных фаз типов МеС (где Ме—Сг, Мо, V) в конструкционных сталях повышенной прочности [108], карбидов ванадия V4 3 или V в r-Mo-V теплоустойчивых сталях [971 и карбидов ниобия и титана типов Nb и Ti в аустенитных сталях [69, 103]. Их появление в околошовной зоне объясняется тем, что в про- [c.97]

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]

В настоящее время разработано большое количество высокопрочных дисперсионно твердеющих сталей (табл 27) Все эти стали являются модификацией штамповых сталей для горячего деформирования (см гл XXXI) Та кие стали обычно подвергают закалке от температур 1000—1050 °С, что обеспечивает перевод части карбидной фазы в твердый раствор Однако зерно аустенита при этом остается мелким, так как около половины карбидов вана дия и почти целиком карбиды ниобия остаются нераство [c.227]

Упрочняюш,ими карбидными фазами в аустенитных ста лях в основном являются карбиды ванадия и ниобия (V , Nb ), а также карбиды хрома (типа Мв2зСб и М тСв) По следние обычно растворяют в себе другие элементы (Fe, W, Мо и др ), поэтому состав этих карбидов изменяется в зависимости от легирования стали и режима термической обработки [c.318]

Изменение содержания легирующих элементов (кобальта, кремния, нитридообразующих ванадия, ниобия, азота) сопровождается изменением количества е-мартенсита в исходной структуре от 65 до 95%, при этом состав остается двухфазным. Таким образом создалась возможность проанализировать влияние количества е-мартенсита и упрочняющей карбидной фазы на механические свойства (ё + y)-сплавов. [c.270]

При частичной замене никеля марганцем получение стабильной аустенитной структуры облегчается, но даже при малом содержании никеля и сравнительно низких температурах появляется б-феррит, что отрицательно влияет на жаропрочность. Промышленные хромомарганцевые стали кроме элементов-аустенизаторов содержат титан или ниобий, улучшающие стойкость против интеркристал-литной коррозии, молибден и ванадий, упрочняющие через твердый раствор и карбидную фазу [1]. Высокая прочность в аустенитных сталях достигается за счет выделения карбидов и карбонитридов. Стали на основе хромомарганцевого аустенита можно рекомендовать как жаропрочный материал для сравнительно непродолжительных сроков работ. [c.293]

Так, в сплаве ниобий — 7 мае. % гафния — 0,44 мае. % углерода (—3,5 мол. % фазы) довольно крупные светлые пластины толщиной 1,5 мкм и длиной 8—25мкм, ориентированные вдоль определенных кристаллографических направлений зерен и идущие сплошной полосой вдоль границ зерен, представляют основную часть карбидной фазы. Значительную долю объема зерна занимают дисперсные частицы, выделившиеся в процессе охлаждения закристаллизовавшегося твердого раствора. [c.184]

Однако, по данным [72, 85], с увеличением содержания в сплаве ниобия,циркония иуглерода, а следовательно, и количества карбидной фазы усиливается текстура гидроэкструзии. При этом определяющим должен быть углерод, поскольку именно количество углерода определяет объемную долю карбидной фазы в сплаве. Содержание же циркония будет определять лишь степень легированности этого карбида. С увеличением содержания углерода в сплаве от О, 29 до 0,88% (при ат. % Zr/ат. % С 1) происходит усиление основной компоненты <П0> текстуры гидроэкструзии, слабые компоненты <Ю0>+ + <211> + <310> + <321> сохраняются на одном уровне при любом содержании углерода. Полюсная плотность осевой текстуры <110> интенсивно возрастает с увеличением содержания в сплаве углерода до 0,55 — 0,6% при различных степенях деформации. Дальнейшее увеличение содержания углерода до 0,88% не приводит к заметному усилению текстуры <110>, наоборот, проявляется тенденция к ее ослаблению (рис. 72). При анализе приведенных данных допускается, что легирование твердого раствора 8—9% молибдена не влияет на текстуру. [c.201]

Таким образом, образующаяся в исследованных сплавах ниобий — цирконий— углерод и ниабий — молибден — цирконий — углерод карбидная фаза способствует формированию аксиальной текстуры <110> при гидроэкструзии. Известно, что осевая текс-. тура<110>, как с точки зрения расположения главных плоскостей скольжения (ПО), так и с точки зрения ориентации плоскостей скола в ОЦК ниобии — <1Ю>, является весьма выгодной для протекания пластической деформации вдоль оси прутка [131]. Это подтверждается результатами исследования пластичности монокристаллов ОЦК молибдена в зависимости от ориентации при растяжении [87]. Показано [87], что при ориентации оси растяжения в области <012>—<011>--<111> <112> стереографического треугольника эти монокристаллы высокопластичны. [c.202]

Сплавы, содержащие 1—2 мол.% карбидной фазы в расчете на Zr или Hf , при температурах ниже 1200° С уступают по прочности сплавам, упрочненным оптимальным количеством окислов или нитридов. Вместе с тем карбидсодержащие сплавы значительно лучше сохраняют высокую прочность при повышении рабочей температуры. Повышение температуры испытания карбидсодержащих сплавов от комнатной до 1200° С приводит к снижению предела прочности всего на 20—40%, что вдвое меньше, чем для сплавов ниобия, упрочненных дисперсной нитридной или оксидной фазой. В связи с этим, увеличение содержания карбидной фазы в сплаве более 2—3 мол.%, обеспечивающее рост значения прочности при комнатной и низких температурах, позволит получить высокие значения прочности при температурах 1200° С и выше. [c.269]

В средах средней и сильной окислительной способности коррозионная стойкость структурных составляющих стали типа 18-10 при стабилизации различными элементами снижается в следующей последовательности основа (хромоникелевый у-твердый раствор), карбиды хрома СгазСб, карбиды ниобия (ЫЬС) и карбиды титана (Т1С) исключение составляет интервал потенциалов 0,5—0,7 В, в котором карбиды титана более стойки, чем карбиды ниобия [10, 11]. Такое положение создает предпосылки для преимущественного растворения в горячих концентрированных растворах азотной кислоты карбидных фаз. Межкристаллитный характер разрушения стали, соответствующий пограничному расположению специальных карбидов титана или ниобия, может возникать при отпуске или относительно медленном охлаждении стали, подвергнутой высокотемпературному нагреву в интервале температур, который, с одной стороны, ограничен температурой начала их выделения, т. е. 750—800° С, а с другой,— температурой растворения. [c.15]

В соответствии с коррозионной стойкостью карбидных фаз наиболее низкой сопротивляемостью межкристаллитной коррозии ножевого типа обладают стали, стабилизированные титаном, затем следуют стали с добавками ниобия однако полной стойкости к этому виду коррозии можно добиваться только в результате существенного снижения углерода в стали, как начальной причины образования любых карбидов. Этот вывод подтверждается многолетней практикой эксплуатации в сильноокислительных средах сталей 10Х18Н10Т, 10Х18Н10Б и 03Х18Н11 [10, 12]. [c.15]

При Бведенин в хромоникелевую сталь типа 18-10 сильных кар-бидообразователей — титана или ниобия — температурный интервал выделения карбидных фаз условно можно разделить на две температурные ступени, согласно схеме Читала [4] (рис. 39). При относительно низких температурах (450—700° С) преимущественно выделяются карбиды типа СггзСе, приводящие к возникновению склон- [c.68]

В стабилизированных титаном или ниобием хромош келевых сталях упомянутая схема может быть реализована только после нагревов, которые приводят к достаточно полному растворению карбидных фаз и переходу углерода в -твердый раствор, что наблюдается при температурах 1200° С и выше, и достаточно быстрого ох- [c.69]

Уменьшение количества и твёрдости карбидов, а также твёрдости основы, снижает способность металла к сопротивлению изнашиванию. Кроме этих характеристик имеет значение природа образования и вязкость карбидов. При одинаковом количестве карбидной фазы, хромистые стали, содержащие в структуре кубический карбид (Сг, Ре)2зСб проявляют большее сопротивление. Образование специальных карбидов способствует снижению износа металлов. Стали, содержащие ниобий и ванадий, образующие в поверхностном слое карбиды КЬС и УС существенно превосходят по износостойкости хромистые стали с кубическими карбидами (Сг, Ре)2зС2б. Дополнительное легирование наплавок крошкой литых карбидов вольфрама, феррохрома или боридов сцементированных соответствующей эвтектикой, приводят при эксплуатации в тяжёлых условиях абразивного изпашивапия к значительному увеличению износостойкости и срока службы деталей. Лучшей сопротивляемости изнашиванию из нанлавок, легированных хромом, обладают те, которые содержат наибольшее количество первичных карбидов хрома. [c.46]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...