Дефекты нержавеющих сталей

ДЕФЕКТЫ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ [c.264]

Вид дефекта Нержавеющая сталь Низкоуглеродистая сталь Алюминий и его сплавы [c.226]

Уравнение (74) получено в предположении, что в единице объема N дислокаций распределены равномерно. Современные теории деформационного упрочнения [40] исходят из того факта, что дислокации образуют плоские скопления из п копланарных дислокаций, заторможенных барьерами в плоскостях скольжения, в результате чего увеличивается напряжение течения. Особенно характерно образование плоских скоплений для металлов с малой энергией дефекта упаковки (нержавеющая сталь, а-латунь), где затруднено поперечное скольжение и такие скопления возникают у границ. Взаимодействие дислокаций в скоплении приводит к увеличению энергии каждой из них, пропорциональному числу дислокаций п в скоплении (после отжига вследствие образования границ субзерен из дислокаций происходит, наоборот, значительное снижение энергии) [31]. [c.48]

Сочетание методов тепловой микроскопии с методами рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии дает более широкие представления о механизме и кинетике протекания дисперсионного твердения аустенитных нержавеющих сталей. Возросший за последнее время интерес к электронной микроскопии связан главным образом с появлением нового метода исследования на просвет тонких (до 1000 А) пленок, полученных из массивных образцов. Это стало возможным при применении в современных электронных микроскопах электронного пучка, обладающего большой проникающей способностью и высокой интенсивностью, что обеспечивается системой двойных конденсорных линз. Метод тонких пленок позволяет полностью использовать разрешающую способность современного электронного микроскопа и имеет по сравнению с методом реплик ряд преимуществ, основные из которых заключаются в получении трехмерной картины микроструктуры и возможности легко наблюдать такие дефекты матрицы, как линии дислокаций, и изучать их взаимодействие с выделениями. Можно также изучать картину электронной дифракции с небольших участков поверхности (около 0,25 мкм). [c.223]

Рис. 16. Корреляция времени до разрушения т и энергии дефектов упаковки ЭДУ (с поправочным множителе.ч 2,3) для аустенитных нержавеющих сталей [78]

Если нержавеющие стали предполагается использовать в условиях полного погружения, то для предупреждения разрушения металла необходимо принять специальные меры защиты. Необходимо либо обеспечить поддержание пассивности, либо использовать катодную защиту. Большая скорость потока морской воды у поверхности металла позволяет обеспечить приток свежего кислорода, необходимого для пассивации, что ускоряет залечивание дефектов защитной окисной пленки. Быстрый поток, кроме того, препятствует биологическому обрастанию. В неподвижной воде важным средством борьбы с коррозией является катодная защита, позволяющая предотвратить опасность возникновения и развития щелевой, питтинговой, туннельной и кромочной коррозии, а также всех видов селективного разрушения металла. [c.60]

При химическом фрезеровании нержавеющих сталей особое внимание уделяется первоначальному осмотру заготовок. На заготовках не должно быть впадин, царапин или пятен, ибо при травлении все дефекты поверхности усугубляются. [c.496]

Для некоторых нержавеющих сталей в связи с образованием специфических дефектов или плохой деформируемостью ограничивают массу слитка и используют специальные изложницы [173]. [c.230]

Как правило, сверху отливают слитки нержавеющей стали, предназначенной для кузнечного передела, так как качество поверхности слитка не влияет на качество поверхности изделия вследствие больших припусков на обработку и возможности вырубки дефектов по ходу передела. Обычно это слитки массой более 3 г, имеющие повышенное отношение HjD, как правило, восьмигранные. [c.251]

Дефекты нержавеющих, равно как и других, сталей могут быть выявлены в стадии слитка, а также в промежуточных и окончательных профилях после прокатки, прессования или ковки. Некоторые дефекты выявляются у потребителя при изготовлении деталей и в процессе эксплуатации, [c.264]

Наиболее часто встречающимся дефектом слитка нержавеющих сталей являются плены и завороты на поверхности. Технологические пути устранения этих дефектов были рассмотрены выше. [c.264]

В нержавеющей стали, легированной титаном, встречается также общая неоднородность структуры рассеянные по полю шлифа скопления окислов и карбонитридов титана. Для устранения этого дефекта необходимо обеспечить более полное раскисление металла до присадки титана, а также производить разливку металла при оптимальной температуре. [c.269]

К дефектам макроструктуры нержавеющих сталей следует отнести и инородные включения (рис. 71), которые при анализе оказались включениями не полностью [c.271]

При переделе слитков нержавеющей стали основными контролируемыми параметрами являются температурный режим нагрева слитков и заготовок, калибровка и схема обжатий, а также режим подачи воды на валки, технология охлаждения и термообработки проката. Наиболее часто встречающимся дефектом при пере- [c.277]

Огневой зачистке обычно подвергают крупные листовые слитки нержавеющей стали, глубина дефектов у которых более 5 мм, и их общая площадь занимает более 1/3 грани. Такую зачистку осуществляют на специальных открытых участках с помощью газовых резаков. [c.287]

Горячая вытяжка. Этот метод разработан для производства прутков или трубчатых изделий из полуфабрикатов в форме проволоки [8]. Процесс вытяжки следует проводить таким образом, чтобы растягивающие напряжения были направлены в основном вдоль волокон, а изгибающие напряжения были минимальными или отсутствовали. Это дает возможность существенно уменьшить повреждения волокон и дефекты на границе раздела волокно-металлическая матрица. На рис. 7.4 показана общая схема метода горячей вытяжки стержней из композиционного материала на основе алюминия, армированного углеродными волокнами. Заготовку в виде проволоки вакуумируют в оболочке из нержавеющей стали. Вытяжку осуществляют, протягивая такую заготовку через волочильный глазок из карбида кремния, температура которого поддерживается на постоянном уровне, ниже температуры плавления металлической матрицы. [c.247]

Стоимость изготовления тонкостенных труб из циркониевых сплавов и нержавеющих сталей, применяемых для оболочек твэ-лов, характеризует весьма высокие технические требования к качеству металла (по химическому составу, содержанию примесей и включений), к допускам на геометрические размеры труб. Значительное удорожание оболочечных труб обусловлено большим объемом необходимого контроля (включая ультразвуковую дефектоскопию) и очень высокими требованиями к качеству поверхности (отсутствие рисок, царапин и других технологических дефектов). [c.327]

В последнее время были проведены работы, показавшие важную роль дефектов упаковки при выделении карбида ниобия в аустенитных нержавеющих сталях. Исследования на тонких фольгах показали, что дисперсные выделения Nb в стали типа 18% Сг — 12% Ni —1% Nb связаны с дефектами упаковки, которые возникают в процессе старения при 700° С в течение нескольких часов, о чем можно было судить по характерному контрасту. Выделения были обнаружены, когда ширина дефектов упаковки достигала 1—2 мкм. Размер частиц был гораздо [c.236]

При исследовании аустеиитной нержавеющей стали (18-10, содержащей 1 % Nb или Ti) [265] наблюдалось выделение Nb или Ti на дефектах упаковки, что приводит к повышению твердости и предела текучести без существенного понижения пластичности — сужения (рис. 143). Предварительная (до отпуска) деформация растяжением (3%) закаленного сплава приводит к увеличению плотности дислокаций и дефектов упаковки, образующихся при 700° С. Прочность возрастает еще больше, однако сильно снижается пластичность. [c.325]

Энергия дефектов упаковки аустенитных нержавеющих сталей мала отпуск приводит к увеличению у вследствие обеднения [c.325]

Берман [116] измерял х у сплавов СпбО —Ni40 и нашел, что ниже 10° К 2-10 Т . Он исследовал также отклонения /.ц от закона Т , которое предположительно приписал влиянию точечных дефектов решетки для нейзильбера и нержавеющей стали были получены аналогичные результаты. [c.293]

В г. ц. к. металлах с низкой энергией дефекта упаковки (кобальт, нержавеющая сталь, сплавы на основе меди) наблюдаются широкие расщепленные дислокации, плоские нагромождения дислокаций. Ячеистая структура начинает формироваться здесь при больщих деформациях, причем стенки ячеек широкие. [c.252]

Композит с -прочными поверхностями раздела и однородными свойствами волокон и матрицы будет разрушаться по плоскости, перпендикулярной направлению приложенных нап ряжений, и поверхность излома будет гладкой. Если волокна неоднородны по прочности из-за наличия слабых точек (дефектов) или разрывов, трещина будет распространяться так, чтобы связать слабые точки. Вследствие этого трещина либо пройдет лишний участок пути в матрице (п рочная поверхность раздела), либо будет распро-ст ранять ся по поверхности раздела. Как показано выше, максимальная длина вытягиваемой части волокна определяется критической длиной. С другой стороны, матрица разрушится в первую очередь, если деформация разрушения для нее меньше, чем для волокон. На рис. 1 схематически показаны некоторые из этих типов разрушения. На рис. 1, а показан характер разрушения композита с малой деформацией разрушения матрицы согласно работе Джонса и Олстера [14], такое разрушение наблюдается в композитах алюминий — нержавеющая сталь. Рис. 1, б отвечает случаю,, когда мала деформация разрушения волокон (например, волокна бора). В этом случае предполагается, что прочность поверхности раздела высока, поскольку трещины соединяются путем сдвига матрицы. В случае рис. 1, в деформация разрушения волокна мала, но из-за малой прочности поверхности раздела трещина в матрице отклоняется слабо, поскольку волокна легко вытягиваются из матрицы. Такое поведение может быть ирисуще композиту алюминий — бор со слабой связью. Для этого типа разрушения предполагается, что деформация разрушения [c.142]

Как известно, нержавеющие стали склонны к питтинговой коррозии, поэтому представляет интерес изучить это явление на хромомарганцевых сталях. Опыты показали, что на большинстве сплавов этого класса коррозия появляется через 5 сут. Исключение составляет сталь Х15АГ15Р, содержащая в своем составе небольщие добавки бора. Начальными очагами коррозии являются микро- и макротрещины, царапины и другие механические дефекты на поверхности сплава. [c.69]

При наличии в электролите активирующих агентов, например хлорид-ионов, при определенном потенциале ф ер пассивное состояние нарушается, что ведет к ускорению анодного растворения. Объясняется это тем, что по мере смещения потенциала в сторону положительных значений усиливается адсорбция хлорид-ионов. Поскольку степень покрытия поверхности кислородом в местах, где имеются дефекты в структуре оксидной пленки, неодинакова, начинают преимущественно адсорбироваться хлорид-ионы, и вместо пассивирующего оксида образуется галогенид, обладающий хорошей растворимостью. Развивается питтинговая коррозия, которой особенно подвержены нержавеющие стали и другие легко пассивирующиеся металлы. [c.15]

Мы полагаем, что наиболее поразительной закономерностью поведения различных систем сплавов является общность эффектов, связанных с характером скольжения. Планарное скольжение может вызываться рядом факторов, включая уменьшение энергии дефектов упаковки, понижение температуры, ближний и дальний порядок, образование кластеров и разрезание выделений дислокациями. Все эти факторы отмечались в разных местах данной главы и в предшествующих обзорах. Хотя корреляция планарного скольжения с КР и водородным охрупчиванием наиболее полно и подробно исследована для аустенитных нержавеющих сталей, она применима и в случае других аустенитных сплавов, алюминиевых сплавов, титановых а- и р-сплавов, а возможно, и в никелевых сплавах. Очевидным исключением служит семейство ферритных и мартенситных сталей, однако в этом случае число работ, в которых исследован характер скольжения, относительно невелико. Ниже обсудим возможность того, что в подобных сплавах тип скольжения не имеет большого значения, но предстоящие исследования этих материалов все же должны включать определение типа скольжения, например, с помощью сравнительно простой методики линии скольжения [201]. Это позволит установить, распространяется ли отмеченная корреляция на о. ц. к. стали. Часто высказываемое мнение о том, что в железе (и, как следствие, в стали) скольжение всегда носит сильно непланарный характер,— ошибочно. Например, понижение температуры делает скольжение в чистом железе заметно более планарным и [c.120]

Н] [314] и удерживает дислокации от поперечного соскальзывания вокруг малых частиц и от выхода. Что касается пределов, в которых характер скольжения зависит от величины энергии дефектов упаковки (ЭДУ) то на рис. 12 показана область составов нержавеющих сталей, при которых ЭДУ велика и, следовательно, склонность к водородному охрупчиванию должна быть мала. Например, сталь 310 (см. табл. 3) имеет высокую ЭДУ и, как правило, испытывает низкие (или нулевые) потери пластичности при экспозиции в водороде [278]. Однако при повышенном содержании водорода [337] или при испытаниях в условиях низких температур [84, 337], то есть при усилении планарности скольжения, для стали 310 также наблюдается увеличение потерь пластичности. Этот пример еще раз подтверждает, что ЭДУ является лишь одной из переменных, влияющих на планарность скольжения. Однако если рассматривать именно ее влияние, то из рис. 14 п 16 видно, что заметные потери пластичности возникают при уменьшении ЭДУ примерно до 40 мДж/м , как в нержавеющей стали 309 5 [74]. Рассматриваемая корреляция согласуется и с тем, что при низких уровнях ЭДУ в испытаниях на КР наблюдается, в основном, транскристаллитное растрескивание [78]. [c.140]

Продукты деления. Продукты деления могут попасть в теплоноситель в результате загрязнения наружной поверхности оболочек твэлов ураном или через дефекты в оболочке. Первый источник был рассмотрен выше и выражен через сечения реакций, выход и энергию продуктов деления, состав материалов и пробеги ядер отдачи в зависимости от их энергии. Выход продуктов деления из ядерного горючего существенно зависит от того, какой тип горючего используется. В настоящее время на водоохлаждаемых реакторах предпочтение отдается UO2. Другие материалы, такие, как смесь окислов урана и плутония, сплавы урана типа UaSi, находятся в стадии разработки и еще не достигли коммерческого применения. Обычно UO2 используется в виде спрессованных до высокой плотности и спеченных таблеток, размещенных в трубке из циркалоя или нержавеющей стали. Другие формы использования UO2 в энергетических реакторах, такие, как горючее с вибрационным уплотнением, находятся в процессе исследования, но также еще не достигли коммерческого применения. [c.132]

Контроль качества сварных соединений из нержавеющих сталей осложняется невозможностью обнаружения микротрещин гамма- и рентгенографированием. Ультразвуковой контроль свар--ных соединений аустенитных сталей также недостаточно надежен, поэтому особое значение приобретает пооперационный контроль. Подлежащие сварке крод и и прилегающие участки зоны основного металла зачищают по ширине не менее чем на 20 мм, обезжиривают и подвергают осмотру. Тщательному осмотру снаружи и изнутри подвергаются корневые проходы в швах. Контроль сварки аустенитных сталей осуществляется травлением наружной поверхности швов. Крупные дефекты сварки (непровары, зашлаковка, макротрещины и т. д.) обнаруживаются гамма- и рентгенографией. [c.159]

Рис. 7.3. Диаграмма состояния для сварных швов нержавеющей стали (по Шеффлеру) с приблизительными областями дефектов, зависящими от состава и фазового равновесия

Опыт отливки 7500 г нержавеющей стали Х18Н9-10Т на ГМЗ по указанной технологии показал значительное улучшение качества слябов сечением 180X400—500 мм-, 17,2% темплетов не имели поверхностных дефектов против 1% по старой технологии, а количество дефектов [c.261]

В работе [161] была изучена природа послойной кристаллизации в аустенитной нержавеющей стали 00Х16Н15МЗБ и показано, что устранение или снижение интенсивности этого явления возможно при стабилизации электрического режима, выборе массы слитка, флюса и режима, определяющих максимальный запас тепла в шлаке и меньший теплоотвод через кристаллизатор. Поскольку послойная кристаллизация вызвана только изменением дендритной структуры металла при затвердевании слитка и не влияет на механические, антикоррозионные, физические и другие свойства стали, она не является дефектом. [c.271]

На рис. 125 для различных материалов показана зависимость отношения действительной прочности к теоретической Од/от от эквивалентной температуры Тисл/Тпл (отношения температуры испытания к температуре плавления). Теоретическая прочность принималась <5/15. (Для аустенитной нержавеющей стали, никеля и кобальта она равна G/25, поскольку сильно расщепленные дислокации могут понижать теоретическую прочность, а в этих материалах энергия дефектов упаковки мала и, следовательно, возможно образование устойчивых расщепленных дислокаций.) Почти во всем рассматриваемом температурном интервале тугоплавкие металлы хуже других, что указывает на потенциальные возможности улучшения их свойств. [c.284]

В работе [353] изучались механизмы упрочнения при выделении частиц карбида ниобия в аустенитной нержавеющей стали (18% Сг—12% Ni—1% Nb) в процессе ползучести и старения при температуре выше 650° С после аустенизации с 1300° С. Автор показал, что при малых деформациях причиной упрочнения является торможение дислокаций атмосферой атомов ниобия, затем выделение частиц (механизм Орована), а при деформации 2% существенную роль играют дефекты упаковки. [c.312]

Ранее (см. гл. VIII) указывалось, что карбиды ниобия к титана, выделяющиеся при старении аустенитной нержавеющей стали, связываются с дефектами упаковки. Это объясняет малую скорость коагуляции частиц и большую стабильность структуры. [c.397]

На первом этапе освоения сварки под флюсом и электрошла-ковой сварки нержавеющих сталей были предприняты попытки применить флюсы, предназначенные для сварки обычных углеродистых сталей. Попытки эти не увенчались успехом швы зачастую были поражены горячими трещинами, не обладали требуемой коррозионной стойкостью и жаропрочностью, шлаковая корка весьма прочно удерживалась на их поверхности и для ее удаления требовались специальные меры. Одной из главных причин появления перечисленных дефектов оказалось недопустимо большое окисление хрома, титана и других примесей, содержащихся в сварочной ванне, при сварке под высококремнистыми марганцевыми флюсами. [c.64]

Вследствие образования тугоплавких окислов хрома в тре щинах и неснлошностях нержавеющие стали не самосвариваются Дефекты этого типа, образующиеся в металле при горячей обра ботке давлением, не завариваются, как в углеродистых сталях Поэтому очень важно нагрев сталей на первой стадии вести тща тельно с тем, чтобы металл хорошо был прогрет и в нем не обра [c.705]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...