Хрупкость хромистых сталей при отпуске

Хрупкость хромистых сталей при отпуске 475 С [c.45]

Охлаждение хромистых сталей при отпуске должно быть быстрое — в воде или в масле, чтобы предотвратить отпускную хрупкость. [c.292]

Наиболее подвержены различным видам хрупкости хромистые стали ферритного класса Различают следующие виды хрупкости этих сталей хладноломкость, которая про является при испытаниях на ударную вязкость (эти стали особенно чувствительны к надрезу), хрупкость после низко го отпуска ( хрупкость 475°С ), проявляется после дли тельного отпуска или замедленного охлаждения в интервале 450—500 °С, хрупкость после длительных выдержек при температурах 600—800°С [c.272]

Отпускной хрупкостью называют падение ударной вязкости легированных конструкционных сталей при отпуске. Различают отпускную хрупкость первого и второго рода. При отпускной хрупкости первого рода резкое снижение ударной вязкости наблюдается при охлаждении с температуры 300° С этот вид отпускной хрупкости не зависит от состава стали и скорости охлаждения при отпуске. Отпускной хрупкостью второго рода называют резкое снижение ударной вязкости стали при медленном охлаждении с температуры высокого отпуска. Особое значение имеет отпускная хрупкость второго рода, так как наилучший комплекс механических свойств многие легированные стали приобретают после закалки и высокого отпуска (улучшения). Наиболее чувствительны к отпускной хрупкости второго рода такие широко распространенные стали, как хромистые, хромомарганцовистые, хромоникелевые и др. Причиной отпускной хрупкости второго рода является выделение хрупких фаз (природа которых еще недостаточна ясна) по границам зерен. Одни элементы способствуют их выделению—Сг, Мп, а другие препятствуют (Мо, ). Поэтому отпускная хрупкость может быть устранена путем введения в сталь небольших количеств Мо или W или же путем быстрого охлаждения. Последний способ применяют реже, так как быстрое охлаждение после отпуска способствует образованию в стали внутренних остаточных напряжений. [c.166]

Хромистая сталь подвержена отпускной хрупкости, при содержании 0,4% С ударная вязкость этой стали после отпуска с медленным охлаждением на воздухе ниже, чем после отпуска с быстрым охлаждением в воде или масле. [c.377]

Хрупкость, приобретенная 27%-ной хромистой сталью в результате длительного отпуска при 475° С, проявляется и при испытании материала до 540° С (рис. 25), т. е. пока не начнется процесс устранения этой хрупкости путем нагрева при температурах выше 540° С [62]. [c.47]

Отпускная хрупкость у хромистых сталей, особенно в массивных деталях, может появиться в результате сварки поэтому такого рода детали рекомендуется. подвергать несколько повышенному отпуску — при 600° С. Опыт эксплуатации показывает, что отпускная хрупкость у хромистых сталей с содержанием ]>16% Сг была причиной неоднократного разрушения изделий после длительной работы при 350—565 С. [c.49]

В работе [73] подробно рассматривается влияние присадок титана и ниобия к 3—5%-ным хромистым сталям на их закаливаемость и изменение ударной вязкости после нагревов в интервале отпускной хрупкости. Показано влияние двухчасового отпуска при различных температурах на ударную вязкость сталей с добавкой молибдена и титана и без них, предварительно нагретых до 900° С и охлажденных на воздухе. 5%-ная хромистая сталь без добавок после охлаждения с 900° С на воздухе вследствие частичной закалки имела сравнительно невысокую ударную вязкость, которая после отпуска при 550° С еще больше снизилась. Сталь с титаном в исходном состоянии имела очень высокую ударную вязкость, но после отпуска при 450—550° С значения ее сильно понизились. При дальнейшем повышении температуры отпуска увеличение ударной вязкости стали с титаном происходит медленно. 5%-ная хромистая сталь с молибденом после нагрева до 900° С и охлаждения на воздухе имела сравнительно низкие значения ударной вязкости, но снижения ударной вязкости, характеризующего ее отпускную хрупкость,, не наблюдалось. [c.68]

Отпуск отожженной стали с ниобием в интервале 400—650° С в течение 700 ч не вызывал больших изменений ударной вязкости при 20 и—40° С. Способность ниобия при отсутствии молибдена устранять отпускную хрупкость 5% ных хромистых сталей указывает на возможность замены молибдена в этих сталях. [c.68]

Введение кремния в 27%-ные хромистые стали способствует увеличению роста зерна и поэтому считается нежелательным. Присадка кремния к хромистым сталям способствует улучшению свариваемости. Однако после сварки изделия, работающие при комнатных температурах, необходимо подвергать отжигу для устранения хрупкости. В тех случаях, когда детали работают при температурах выше 500° С, термическая обработка не обязательна, так как отпуск будет происходить в процессе работы деталей. В сталях, имеющих высокое содержание хрома, введение кремния способствует образованию б-фазы. [c.186]

Кроме перечисленных особенностей, при отпуске легированной стали можно наблюдать явление отпускной хрупкости, т. е. понижение ударной вязкости, происходящее несмотря на уменьшение твердости. Причиной отпускной хрупкости является выделение хрупких фаз по границам зерен у таких широко распространенных сталей, как хромистые, хромоникелевые и др. Можно полностью избежать отпускной хрупкости, охлаждая такую сталь после отпуска не на воздухе, а в масле (крупные детали — даже в воде), а также применяя хорошо раскисленную сталь или другие марки стали, содержащие молибден или вольфрам, препятствующие выделению хрупких фаз. [c.122]

Существенным недостатком хромистых, хромокремнистых и хромоникелевых сталей является отпускная хрупкость. Зависимость ударной вязкости при 20° С хромокремнистой закаленной стали от температуры отпуска показана на рис. 91. В интервале температур нагрева до 200° С при отпуске этих сталей происходит некоторое повышение ударной вязкости, связанное со снятием внутренних напряжений и уменьшением степени тетрагонально-сти мартенсита.В интервале 300—350° С наблюдается первая зона с пониженной ударной вязкостью. [c.167]

При термической обработке хромистых сталей их следует нагревать до более высоких температур, чем углеродистые, так как хром повышает критические точки. Для изделий сечением до 30 мм охлаждение при закалке может производиться в масле. Для больших сечений закалку следует производить в воду. Эти стали обладают склонностью к отпускной хрупкости, и поэтому после отпуска их рекомендуется быстро охлаждать в воде или в масле. [c.171]

Особенностью некоторых марок легированной стали (хромистой, хромоникелевой, хромомарганцевой, хромокремнистой и некоторых других) является склонность к отпускной хрупкости. Это явление заключается в том, что при отпуске закаленной стали указанных марок на высокие температуры (450 650° С) в металле протекают полностью не исследованные до сих пор процессы изменений границ зерен, приводящие к резкому (иногда более чем в 10 раз) падению ударной вязкости при практически неизменных других механических характеристиках стали. Мерой борьбы с отпускной хрупкостью является применение ускоренного охлаждения в воде после высокотемпературного отпуска (см.указания в соответствующих таблицах). Кроме того, присадка в легированную сталь указанных марок [c.120]

Скорость охлаждения после высокого отпуска рекомендуется медленная во избежание образования внутренних напряжений. Исключение составляют хромистые, марганцовистые, хромомарганцовистые, хромоникелевые и некоторые другие. стали, у которых замедленное охлаждение после высокого отпуска (500—600°) может привести к резко.му снижению ударной вязкости (хрупкость при отпуске). Для этой группы сталей охлаждение после высокого отпуска должно быть быстрым (масло, вода). Введение в состав этих сталей молибдена или вольфрама снижает чувствительность стали к отпускной хрупкости при медленном охлаждении с высоких температур отпуска. [c.236]

Наилучшие механические свойства у азотсодержащих хромистых сталей достигаются после закалки с 1100—1150° и отпуска. Следует иметь в виду, что отпуск при температурах около 800° способствует выделению нитридов в весьма дисперсной форме и вызывает хрупкость, что несколько ограничивает применение азотсодержащих сталей. [c.1370]

Никелевые стали свариваются легче хромистых. Никель снижает критическую скорость охлаждения и усиливает закаливаемость. Чистые никелевые стали при нагреве склонны к росту зерен и снижению пластичности. Стали с 3,5% Ni закаливаются на воздухе, а при 8% становятся мартенситными. При сварке никелевых сталей уменьшают начальные скорости оплавления, увеличивают давление и длительность осадки под током. После сварки обычно требуется высокий отпуск. Медленное охлаждение может сопровождаться отпускной хрупкостью. Никелевые стали целесообразно сваривать после нормализации, приводящей к измельчению зерна и растворению карбидов. [c.43]

Углерод и фосфор способствуют развитию отпускной хрупкости. Фосфор иногда считают основной причиной развития отпускной хрупкости 25]. При резко повышенном содержании фосфора сталь после закалки и высокого отпуска может иметь высокую ударную вязкость, но становится хрупкой после естественного старения — вылеживания при комнатной температуре [38]. При повышении температуры вылеживания до 100° С или выше процесс охрупчивания идет интенсивнее (фиг. 130), Из числа других элементов указывают [39] на резко отрицательное влияние сурьмы, небольшие добавки которой (порядка 0,08%) к хромистой стали (0,26% С 1,45% Сг) делают сталь полностью хрупкой после вторичного отпуска. Влияние других элементов мало исследовано. [c.144]

Понижение ударной вязкости после отпуска при 250 - 350° С наблюдается у всех конструкционных сталей независимо от степени легирования. Заметное падение ударной вязкости после отпуска при 500 - 600 °С наблюдается только у легированных конструкционных сталей — хромистых, марганцевых, хромоникелевых, хромомарганцевых и т.д. Снижения вязкости почти не происходит в случае быстрого охлаждения от температуры отпуска (в воде или масле). Отпускная хрупкость II рода заметно подавляется даже при медленном охлаждении от температуры отпуска дополнительным легированием сталей молибденом или вольфрамом в количестве 0,3 и 1 % соответственно. [c.192]

В общем случае большинство механических свойств стали можно улучшить, удаляя остаточные примеси или регулирзш их содержание. Это, по-видимому, справедливо и в отношении охрупчивания при воздействии окружающей среды. Например, вакуумный переплав повышал стойкость мартенситной стали 410 к водородному растрескиванию [7] и увеличивал долговечность 30%-ной хромистой стали при коррозионной усталости в условиях статического нагружения. Особенно вредными примесями являются сера и фосфор [9, 10], что может иметь отношение к тесной связи между водородным охрупчиванием и хрупкостью, вызванной отпуском [11, 12]. [c.53]

Кремний широко используется при выплавке стали как раскислитель. Легирование кремнием углеродистых и хромистых сталей увеличивает их жаростойкость. Например, сталь с 5% Сг и 1% 81 в среде печных газов равнозначна по жаростойкости стали с 12% Сг. Уменьшая подвижность углерода в феррите, кремний тем самым затрудняет формирование и рост цемен-титных частиц, что проявляется в повышении устойчивости структуры стали при отпуске. Содержание кремния в стали охраничивают, поскольку он повышает склонность стали к тепловой хрупкости. [c.153]

Медленное охлаждение после отпуска, (с температуры 450—600° С) стали хромистой марганцевой, хромомарганцевой, кремнемарганцевой, хромоникелевой и хромокремнистон и стали с содержанием свыше 0,1% приводит к резкому понижению ударной вязкости (чувствительность к скорости охлаждения при отпуске — отпускная хрупкость). В табл. 4S приведены данные, характеризующие влияние скорости охлаждения при отпуске на удар- [c.510]

Отпускная хрупкость (чувствительность к скорости охлаждения при отпуске). Низкая ударная вязкость после отг ска при температуре 400—бОО"" ( (обычно около 525 С) с медленным охлаждением стали хромистой, хромоникелевой, марганцовистой и хромомарганцовистой (содержащих свыше 1 /0 хрома или марганца) Выпадение высо содисперсных карбидов, оксидов, фосфидов и нитридов по границам зёрен при медленном охлаждении с интервала температур отпускной хрупкости или при длительной выдержке при этих температурах Предупреждение дефекта а охлаждение в воде или в масле после отпуска с последующим снятием внутренних напряжений при 300—350 С б) отпуск при температуре ниже 400° С в) применение стали, содержащей 0,3—0,5% Мо или Ti, Nb. Исправлечие дефекта вторичный отпуск при температуре 400—600 " С с охлаждением в воде или масле с последующим снятием внутренних напряжений при 300—350° С [c.578]

Большинство источников указывает на то, что полуферритные и ферритные хромистые стали практически не подвержены коррозионному растрескиванию в растворах хлоридов. Хромистые же стали, имеющие мартенситную структуру, подвержены коррозии под напряжением. Между коррозионным растрескиванием аустенитных и мартенситных сталей имеется определенное различие. В аустенитных сталях растрескивание интенсифицируется при анодной поляризации, а в мартенситных — катодной. Последнее обстоятельство позво-ляетпредположить, что растрескивание мартенситных сталей связано а водородной хрупкостью. При наличии катодной поляризации увеличивается скорость выделения водорода и интенсифицируется коррозионное растрескивание мартенситных сталей. Контакт с более электроотрицательным металлом, например алюминием, также ускоряет процесс растрескивания мартенситных сталей. При растрескивании стали 410 (12—13% хрома) разрушение распространяется вдоль неотпущенного мартенсита по граням прежних аустенитных зерен. Отпуск при температуре 635° С снижает склонность стали к коррозионному растрескиванию [111,156]. Д. С. Поль [111,36] считает, что ферритные и мартенситные стали с низкой твердостью не склонны к коррозионному растрескиванию под напряжением в воде высокой частоты при температуре до 300° С. Мартенситные же нержавеющие стали, закаленные до твердости Ядс= 30, коррозионному растрескиванию в этих условиях подвержены. Хромистые стали, так же как и малолегированные и аустенитные нержавеющие стали. [c.177]

Хрупкость металла, возникающую в результате термической обработки — отпуска при 500—65СР, называют отпускной хрупкостью. Наиболее подвержены отпускной хрупкости хромистая, марганцовистая и хромоникелевая стали. Присадка к этим сталям 0,2—0,5% молибдена уменьшает отпускную хрупкость. [c.3]

Существенным недостатком хромистых, хромокремнистых и хромоникелевых сталей является отпускная хрупкость. Зависимость ударной вязкости при 20° С хромокремнистой закаленной стали от температуры отпуска показана на рис. 85. В интервале температур нагрева при отпуске этих сталей до 200° С происходит некоторое повышение ударной вязкости, связанное со снятием внутренних напряжений и уменьшением степени тетрагональ-ности мартенсита. В районе 300—350° С наблюдается первая зона с пониженной ударной вязкостью. В этом интервале температур происходит превращение небольшого количества весьма вязкого и пластичного остаточного аустенита в отпущенный мар-тенсит. Небольшие участки вязкого остаточного аустенита пластически деформируются при ударном нагружении и поглощают [c.170]

При нагреве до нижней критической точки сталь не испытывает никаких превращений, поэтому скорость охлаждения при отпуске существенного значения не имеет После отпуска изделия обычно охлаждают на воздухе или в воде. Некоторые стали, например, хромистая, хромоникелевая, хромоникельванадиевая, хромокремнистая и некоторые другие для предотвращения так называемой отпускной хрупкости охлаждают после отпуска в масле. [c.225]

Влияние температуры отпуска в интервале от 150 до 650° на коррозионное растрескивание напряженных изгибом образцов 12-—14% хромистых сталей в брызгах 5%-ного раствора изучали Лиллис и Неренберг [128]. Было установлено, что эти стали приобретали максимальную скорость коррозионного растрескивания в тех случаях, когда отпуск осуществлялся при температурах 427—537°, что одновременно вызывало и наибольшую склонность стали к водородной хрупкости. [c.152]

Следует отметить, что хромистые стали 35Х. 40Х, 45Х и другие ск-чонны к отпускной хрупкости в случае медленного охлаждения при отпуске с 500—550°. Поэтому после отпуска следует охлаждать их быстро. [c.295]

Хромистые стали 38ХА, 40Х и т. д. получили широкое применение. При закалке в масле они прокаливаются в сечении до 20 мм. Хромистые стали применяются для машиностроительных деталей небольших сечений. Эти стали склонны к отпускной хрупкости II рода, поэтому после высокотемпературного отпуска охлаждение должно быть быстрым в масле или воде. Введение бора (0,002—0,005%) увеличивает прокаливаемость хромистых сталей. [c.140]

На восприимчивость стали к отпускной хрупкости большое влияние оказывает химический, состав. Углеродистая сталь во время испытаний на ударный изгиб при комнатной температуре нечувствительна к скорости охлал дения после высокого отпуска. Фосфор, сурьма, мышьяк и марганец наиболее активно вызывают отпускную хрупкость, а хром действует слабее. Хромистые стали без других добавок маловосприимчивы к отпускной хрупкости. Введение в хромистую сталь добавок марганца, кремния и никеля резко повышает ее восприимчивость к отпускной хрупкости. Один никель не вызывает отпускной хрупкости, но при совместном присутствии в стали никеля и хрома или никеля и марганца отпускная хрупкость выражена особенно сильно. Молибден и вольфрам уменьшают склонность стали к отпускной хрупкости. Особенно эффективен в этом отношении молибден, полезное действие которого проявляется уже при концентрации его 0,2%. [c.353]

Многие из отмеченных выше недостатков в свариваемости мартенситных сталей не присущи малоуглеродистым хромистым сталям, дополнительно легированным никелем. Мартенсит, образующийся при закалке хромоникелевой стали 06X12НЗД с низким содержанием углерода, отличается высокими пластичностью и вязкостью, не приводит к ХТ в сварных соединениях. Высокие пластические свойства малоуглеродистого мартенсита способствуют получению надежных сварных соединений, прежде всего при сварке без подогрева. Однако чувствительность сварных швов к водородной хрупкости вызывает необходимость сваривать такие стали с предварительным подогревом до 100 °С. Улучшению свариваемости таких сталей способствует также остаточный аустенит. Однако для достижения максимальных значений прочности, пластичности и ударной вязкости рекомендуется охладить сварные соединения хромоникелевых мартенситных сталей до нормальной температуры для полного у—>а-превращения, а затем подвергнуть термическому отпуску для снятия остаточных напряжений. [c.68]

Ударная вязкость металла в ЗТВ сварных соединений 13%-ных хромистых сталей снижается до 10 Дж/см . В случае низкого содержания 5-феррита последующим термическим отпуском при 700 °С, способствующим распаду стр5тстур закалки и выделению карбидов, можно повысить ударную вязкость металла в ЗТВ до 50... 100 Дж/см . При способах сварки, способствующих значительному перегреву металла в ЗТВ с образованием структуры с большим содержанием 5-феррита, термический отпуск мало влияет на ударную вязкость, в результате чего сварные соединения отличаются высокой хрупкостью и не годятся для нагруженных конструкций. [c.71]

Водородную хрупкость 12 /(>-ные хромистые сгали приобретают гари катодной обработке после закалки с 950° и отпуска при 570°. Если отпуск проводился при повышенной температуре 650°, то эта сталь оказывается нечувствительной к хрупкости после катодной обработки [117]. Определены минимальные напряжения, при которых 12 /о-ные хромистые стали не чувствительны к коррозионному растрескиванию под напряжением в различных средах, в том числе и средах, особо сильно вызывающих этот вид коррозионного разрушения. [c.1356]

Для многих легировавных сталей (хромистых, марганцовистых, хромоникелевых и т. д.) минимумы на кривых ударной вязкости обнаруживаются и при обычных испытаниях на ударный изгиб, Это явление, называемое отпускной хрупкостью, бывает двух типов. Отпускная хрупкость I рода обнаруживается после отпуска в интервале темперапур 250—350° [17], причем этот интервал зависит от состава стали и продолжительности выдержки при отпуске. С уве- [c.412]

Наилучшие механические свойства у азотсодержащих хромистых сталей получаются после закалки с температур 1100 1150=. Отпуск при температурах около 800° вызывает выделение нитридов в субмикроско-пическом состоянии и хрупкость, что ограничивает применение азотсодержащих хромистых сталей [15]. [c.909]

В случае формирования мартенситной структуры ударная вязкость сварных соединений 13%-ных хромистых сталей снижается до 0,05—0,10 МДж/м . Последующий отпуск при 650— 700°С приводит к распаду структуры закалки, выделению карбидов, в результате чего тетраго-нальность мартенсита уменьшается. После отпуска ударная вязкость возрастает до —1 МДж/м . С учетом такой возможности восстановления ударной вязкости большинство марок хромистых сталей имеет повышенное содержание углерода для предотвращения образования значительного количества феррита в структуре. Таким путем удается избежать охрупчивания стали. Однако при этом наблюдают ухудшение свариваемости вследствие склонности сварных соединений к холодным трещинам из-за высокой хрупкости околошовного металла со структурой пластинчатого мартенсита. [c.248]

Примечание. Хромистые стали 40Х, 45Х. 50Х относятся к дешевым конструкционным материалам С увеличением углерода в иих повышается ппочнонь, но снижается пластичность и вязкость, повышается порог хладноломкости. Хромистые стали склонны к отпускной хрупкости, устранение которой требует быстрого охлаждения с температуры высокого отпуска Стали прокаливаются на глубину 15—25 мм и применяются для деталей небольшого сечения. Прн этом стали 45Х и 50Х из-за иевысокои вязкости рекомендуются для изделий, работающих без значительных динамических HaipyiOK При работе в условиях трения или износа детали нз хромистых сталей подвергаются цианированию. [c.8]

Никелевые стали свариваются легче хромистых. Никель снижает критическую скорость охлаждения и усиливает закаливаемость. Никель, мало окисляясь и имея умеренную электропроводность, может свариваться как оплавлением, так и сопротивлением. Рост зерен при нагреве требует ограничения пребывания при высоких температурах и большой пластической деформации. В никелевых сплавах трудности связаны с наличием хрома и алюминия, дающих тугоплавкие окисные пленки. Полезен предварительный подогрев, большие конечные Уопл и Уоо- Давление осадки вследствие высокой жаропрочности и больших Уде достигают 40—50 кгс/мм . Подогрев снижает требуемые давления. Стали с 3,5% N1 закаливаются на воздухе, а при 8% становятся мартенситными. При сварке никелевых сталей уменьшают начальные скорости оплавления, увеличивают давление, длительность осадки под током. После сварки обычно требуется высокий отпуск. Медленное охлаждение может сопровождаться отпускной хрупкостью. Никелевые стали целесообразно сваривать после нормализации, приводящей к измельчению зерна и растворению карбидов. [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...