Влияние легирующих элементов на критические точки стали

Влияние легирующих элементов на критические точки стали [c.12]

Влияние легирующих элементов на критические точки и превращения в стали при нагревании [c.280]

В связи с влиянием легирующих элементов на критические точки Л, и Лз, превращение аустенита при охлаждении, положение мартенсит- юй точки в зависимости от легирующего элемента и его концентрации, в условиях даже медленного охлаждения можно получить различные структуры от феррита до аустенита. Поэтому легированные стали в отожженном и в нормализованном состоянии подразделяются на отдельные классы по структурному признаку. [c.279]

Легирующие элементы (кроме алюминия и ванадия) смещают линию Ь8 влево, т. е. в сторону меньшего содержания углерода. Легированная сталь, содержащая меньше 0,80% угле ода, может иметь структуру перлита или структуру перлита с карбидами. При выборе режима термообработки легированных сталей необходимо учитывать это влияние легирующих элементов на критические точки и структуру. [c.103]

Легирующие элементы по-разному влияют на условия равновесия. В сплавах железа никель и марганец понижают критическую точку и повышают точку Л4, расширяя тем самым область -фазы (рис. 85, а), т. е. способствуют образованию аустенита. Элементы Сг, W, Мо, Si, V повышают точку A3 и понижают точку Л4, сужая тем самым 7-область (рис. 85, б), т. е. способствуют стабилизации феррита. Большинство легирующих элементов влияют на кинетику превращения аустенита, как правило, замедляя его последнее объясняется тем, что диффузия легирующих элементов, образующих твердые растворы замещения, происходит медленнее, чем диффузия углерода, что задерживает скорость роста зародыша в процессе превращения аустенита. Схемы типичных случаев влияния легирующих элементов на кинетику превращения приведены на рис. 86 (для сравнения штриховой линией показана ветвь С-кривых, для нелегированной стали). Элементы Мп, Ni, Si, не образующие специальных карбидов (за исключением Мп), замедляют аустенитное превращение, не изменяя формы С-кривыХ [c.118]

Изучена кинетика роста кристаллов, содержащих 0,2% Сг и по 2% Si, Мп. Ni. Влияние легирующих элементов на скорость роста кристаллов связано с влиянием легирования на критические точки в стали, разность свободных энергий фаз и др. [c.166]

Особенностью термокинетических кривых нагревов и охлаждений легированных сталей перлитного класса в сравнении с обычными углеродистыми сталями является то, что изотермы или температурные площадки, соответствующие критическим температурам, более продолжительны — распад аустенита замедлен. Структурные изменения при ТЦО легированных сталей происходят медленнее, поэтому максимальную температуру при нагревах следует увеличивать от 30—50 до 50—70 °С выше точки Ас. Влияние легирующих элементов на число циклов при ТЦО таково, что при увеличении содержания легирующих элементов в стали увеличивается и необходимое число циклов. На рис. 3.11 приведена зависимость оптимального числа циклов стали с содержание углерода 0,4% от содержания С легирующих элементов. [c.95]

Влияние легирующих элементов на мартенситное превращение имеет большое практическое значение. Снижение точки показывает, что можно получить значительное переохлаждение аустенита (повысить устойчивость аустенита против распада) путем введения легирующих элементов, в связи с чем величина критической скорости закалки может быть уменьшена. Поэтому для получения в легированных сталях мартенситной структуры необходимость в резком охлаждении отпадает. Для закалки легированных сталей можно применять более медленно охлаждающие среды, например масло. В некоторых высоколегированных сталях структуру мартенсита можно получить даже после охлаждения на воздухе. [c.213]

При содержании в стали одновременно двух и более легирующих элементов, влияющих на критические точки стали в одном и том же направлении, обычно критические точки оказываются соответственно пониженными или повышенными больше, чем в результате воздействия только одного из присутствующих элементов. В случае содержания в стали элементов с противоположным влиянием на критические точки конечный эффект может быть различным и зависит от количественного соотношения элементов. [c.280]

Влияние легирующих элементов на мартенситное превращение имеет большое практическое значение. Снижение точки показывает, что можно значительно переохладить аустенит путем введения легирующих элементов, в связи с чем [критическая скорость закалки стали может быть уменьшена. Поэтому для получения в легированных сталях мартенситной структуры необходимость в рез- [c.163]

Влияние легирующих элементов на положение критических точек полиморфного превращения твердых растворов в стали определяет те изменения свойств, которые можно получить термической обработкой легированных сталей. Некоторые основные сведения о влиянии легирующих элементов на свойства стали приведены в табл. 1. [c.113]

В случае понижения критических точек температуры нагрева стали при отжиге, закалке и других термических операциях должны быть ниже. Некоторые элементы (например, хром), наоборот, повышают критические точки. Введение того или иного элемента меняет чувствительность к перегреву (хром, марганец), уменьшает или увеличивает рост зерна и т. д. Таким образом, влияние легирующих элементов на структуру стали при термической обработке различно. Поэтому надо строго придерживаться того режима термической обработки, который назначается для каждой стали. [c.46]

Все элементы, растворяющиеся в железе, изменяют устойчивость феррита и аустенита. По характеру влияния на полиморфные превращения все элементы могут быть разделены на две группы. Элементы первой группы расширяют область устойчивого состояния аустенита. Они способствуют повышению критической точки Л4 и снижению точки A3. К этой группе относятся никель, марганец, медь, кобальт и азот. На рис. 82, а показана условная диаграмма состояния железа и одного из элементов первой группы. Левая ордината на диаграмме соответствует чистому железу. Содержание элемента, расширяющего область устойчивого аустенита, возрастает слева направо. По диаграмме состояния видно, что при содержании легирующего элемента свыше определенного процента сталь от комнатных температур до линии солидуса имеет структуру аустенита. Такая сталь называется аустенитной. Для придания аустенитной структуры сталь обычно легируют никелем или марганцем. [c.160]

Растворимость легирующих элементов в железе зависит в основном от атомного объема и атомного строения элемента, а также от типа и параметра атомно-кристаллической решетки. Лучшей растворимостью в железе обладают те элементы, которые имеют атомный объем, близкий к атомному объему железа. Такие элементы образуют однородные твердые растворы. Чем ближе тип и параметры кристаллической решетки растворимого элемента подходят к типу и размерам решетки Fe-растворителя, тем лучше такой элемент растворяется в ot-Fe или 1>-Ге. Образуя твердые растворы, легирующие элементы в той или иной степени искажают кристаллическую решетку железа, упрочняя таким образом феррит или аустенит. Основные легирующие элементы по убывающей способности упрочнять феррит можно расположить в следующий ряд Si, Mn, Ni, Mg, V, W, r. Введение легирующих элементов чрезвычайно сильно изменяет также температуру перехода железа из одной модификации в другую под влиянием одних элементов критические точки железа А3 и А4 сближаются, под влиянием других - расходятся, т.е. происходит сужение или расширение области температур устойчивого состояния твердого раствора l>-Fe. Поэтому все элементы, применяемые для легирования стали, по влиянию на критические точки железа делят на две группы в зависимости от того, расширяют или сужают они область твердого раствора y-Fe на диаграмме состояний системы Fe - элемент. Ni, u, Mn, Со, С, N расширяют область твердого раствора y-Fe. r, Al, Si, W, Mo и другие элементы относят к группе элементов, замыкающих область твердого T-Fe. [c.77]

Температура термической обработки. Нагрев легированных сталей для термической обработки необходимо осуществлять с учетом влияния всех присутствующих в стали элементов на положение критических точек Ai и А . На рис. 198 показано влияние различных легирующих элементов на положение критической точки All аналогичное влияние они оказывают и на положение точки Лэ- [c.266]

Описать принцип устройства примененного дилатометра и, сопоставив результаты этой работы с предыдущей (№ 84), указать характер влияния соответствующих легирующих элементов на положение критических точек стали. [c.200]

Поскольку легирующие элементы в большинстве случаев понижают мартенситную точку М и, следовательно, сокращают температурную зону между этой точкой и комнатной температурой, охлаждение стали со скоростью выше критической скорости закалки (закалка на мартенсит) отмечается появлением в легированной стали значительно большего количества остаточного аустенита, чем в простой углеродистой стали, с равным содержанием углерода. На фиг. 187 показано (по В. Д. Садовскому) влияние некоторых легирующих элементов на количество остаточного аустенита в закаленной стали с 1 % С. Сопоставление этих кривых с фиг. 185 приводит к заключению, что чем энергичнее легирующий элемент понижает точку М, тем в большей степени ои способствует сохранению в закаленной стали остаточного аустенита. Присутствие после закалки на мартенсит значительного количества остаточного аустенита — характерная особенность многих марок легированной стали, особенно при наличии в их составе повышенного содержания углерода. [c.286]

Критические точки сталей и влияние на них легирующих элементов. Превращения, происходящие при нагреве стали. Рост зерна аустенита. Перегрев и пережог. Влияние размера зерна на свойства стали. [c.7]

Положение критических точек у железоуглеродистых сплавов зависит не только от содержания в них углерода, но и от скорости их охлаждения, а у специальных сталей и чугунов — также и от содержания в них легирующих элементов. Чем больше скорость охлаждения, тем ниже температуры критических точек чугуна и стали. Поэтому для каждой марки стали температуры критических точек устанавливают при определенной скорости охлаждения (с помощью специальных приборов— дилатометров). Скорость же нагрева на положение критических точек практически не оказывает влияния, за исключением весьма больших скоростей (например, при нагреве стали под поверхностную закалку токами высокой частоты весьма большие скорости нагрева приводят к сильному повышению температуры критических точек). [c.183]

Учение об изменении внутреннего строения и физико-механических свойств сплавов в результате теплового воздействия, не исчезающих после прекращения этого воздействия, составляет теоретические основы термической обработки. Общее представление о превращениях, протекающих в железоуглеродистых сплавах в результате теплового воздействия, можно получить из диаграммы состояния железо — цементит и железо — углерод. Как в сталях, так и в чугунах всегда присутствуют кремний, марганец, фосфор, сера, а в легированных сплавах — никель, хром, молибден, медь, ванадий, титан и др. Легирующие элементы и примеси изменяют положение линий диаграммы, на которых отложены критические точки структурных превращений. Одни элементы снижают температуру превращений, а другие — повышают. Без учета влияния этих элементов невозможно правильно, пользуясь только лишь диаграммой, разработать режимы термической обработки. [c.92]

Легирующие элементы по-разному распределяются в стали и оказывают различное влияние на полиморфизм железа, карбидообразование, критические точки при нагревании, распад аустенита, изотермическое и мартенситное превращения, рост зерна, прокаливаемость. [c.273]

Пояснения. Легирующие элементы, присутствующие в стали, оказывают различное влияние на аллотропию железа, карбидообразование, положение критических точек, распад аустенита и мартенситное превращение. [c.85]

Легирующие элементы, оказывая влияние на положение критических точек Ас и Асд, на превращение аустенита при охлаждении и на положение мартенситной точки, позволяют даже в условиях медленного охлаждения получать различные структуры от феррита до аустенита. Поэтому легированные стали в отожженном и в нормализованном состояниях подразделяются на классы по структурному признаку. [c.85]

Основным легирующим компонентом в коррозионно-стойких сталях является хром. Этот элемент оказывает наиболее благоприятное влияние на положение критических точек на анодной потенциостатической кривой (фг, t>, фп.п, пп, фт) стали по сравнению с другими металлами [58]. Хром существенно облегчает пассивирование стали. В растворах азотной кислоты концентрацией до 70% при 100°С скорость коррозии хрома не пре- [c.13]

Влияние легирующих элементов на структуру и свойства стали. По влиянию на устойчивость аустенита все легирующие элементы делятся на две группы расширяющие область существования аустенита и сужающие ее (соответственно, расширяющие область существования феррита). К цервой группе относятся никель, марганец, кобальт и др. Ко второй — хром, кремний, аллюминий, молибден, титан, ванадий, вольфрам и др. Элементы первой группы понижают критические точки A3 и А , второй — повышают. Соответственно, изменяются темпера- [c.153]

Легированные стали представляют собой сложные системы с числом компонентов, доходящим до 7. Практически невозможно обсуждать фазовый состав и свойства таких сложных систем по соответствующим диаграммам состояния. Поэтому приходится рассматривать влияние легирующих элементов на структуру и свойства сталей и вообще сплавов иа основе железа с нескольких позиций. Прежде всего следует проследить влияние легирующих элементов на положение некоторых критических точек диаграммы состояння двойной системы железо — углерод (см. рис. 46). Установлено, что все легирующие элементы сдвигают эвтектоидную точку 5 диаграммы состояния системы железо — углерод в область меньших концентраций углерода. Точно такое же действие они оказывают на точку Е, соответствующую наибольшей растворимости углерода в аустените. Это значит, что доэвтектондная углеродистая сталь при введении легирующих элементов может стать заэвтектоидной, а в за-эвтектоидной стали может появиться ледебуритная эвтектика. Наиболее сильное действие на смещение точек 5 и оказывают вольфрам и кремний. [c.176]

Из рпс. 2 также следует, что скорости роста кристаллов впд-манштеттового феррита как на поверхности, так и в объеме образцов в стали 20С2 при всех температурах ниже, чем в углеродистой стали. В марганцовистой п никелевой сталях наблюдается дальнейшее понижение скоростей роста. Влияние. легирующих элементов па скорость роста кристаллов видманштеттового феррита может быть связано с различными факторами, в частности, с влиянием легирования па критические точки в стали и разность свободных энергий фаз, па скорость диффузии углерода, на степень разупрочнения аустенита в процессе роста кристаллов и др. [c.133]

Такое влияние легирования объясняется как непосредственным воздействием легирующих элементов на скорость протекания рекристаллизации, так и изменением движущей силы а -> 7-превращения за счет разного положения критических точек в сталях различного легирования. Изменение движущей силы вызьшает соответствующие изменения скорости превращения. При больщей скорости превращения матрица не успевает изменить своего игольчатого строения, и аустенит сохраняет ориентировку исходного зерна. Если же скорость превращения ниже скорости процессов, определяюищх изменение исходных игольчатых кристаллов, зерна аустенита приобретают глобулярную форму. [c.110]

Температура перлитного превращения под влиянием различных легирующих элементов может понижаться или повышаться. В связи с этим точка S на диаграмме Fe — Feg сдвигается вниз или вверх. Следовательно, при введении легирующих элементов происходит смещение равновесных точек на диаграмме Fe — Fej . Пользоваться этой диаграммой для определения критических температур и микроструктуры без соответствующих коррективов нельзя приходится прибегать к трехкомпонентным диаграммам состояния железо — цементит — легирующий элемент. Температуры, соответствующие точкам Ас и Лсд, для каждой новой марки легированных сталей определяют экспериментально (в отличие от углеродистых сталей, для которых их устанавливают по диаграмме Fe — Feg ). Знание этих температур необходимо для установления режимов термической обработки и горячей обработки давлением. [c.162]

При дальнейшем нагреве выше критических точек и происходит рост аустенитных зерен. Рост зерна аус-тенита при нагреве стали оказывает большое влияние на результаты термообработки, главным образом закалки. Размер зерна при комнатной температуре, который получен в стали в результате того или иного вида термической обработки, называют действительным зерном. Размер действительного зерна зависит от размера зерна аустенита. Обычно чем крупнее зерно аустенита, тем крупнее действительное зерно. Сталь с крупным действительным зерном имеет пониженный предел прочности, пониженную ударную вязкость и склонность к образованию трещин, поэтому при термообработке всегда стремятся к получению мелкого зерна. По склонности к росту аустенитного зерца при нагреве все стали делят на наследственно мелкозернистые и наследственно крупнозернистые. В наследственно крупнозернистых сталях размер зерна быстро увеличивается даже при небольшом нагреве выше критических точек. В наследственно мелкозернистых сталях при значительном нагреве сохраняется мелкое зерно. На процесс роста зерен в углеродистой стали оказывают влияние температура и продолжительность нагрева, содержание углерода в стали, способы раскисления, применяемые при выплавке стали. Кипящие стали являются, как правило, наследственно крупнозернистыми, а спокойные — наследственно мелкозернистыми. Введение легирующих элементов, за исключением марганца, тормозит рост зерен аустенита при нагревании. Наиболее энергично тормозят рост зерна карбидообразующие элементы титан, ванадий, вольфрам, молибден и хром. Наследственно мелкозернистые стали позволяют использовать расширенный интервал закалочных температур и облегченные условия нагрева стали. [c.113]

Легирующие элементы оказьшают влияние на свойства феррита, положение критических точек в стали, кинетику у -<-> а-превращения и размер зерна. [c.598]

Легирующие элементы оказывают влияние на температурный интервал превращений, структуру стали и фазовые превращения при нагреве. Никель и марганец снижают критическую точку Лсь хром, вольфрам, титан, и кремний повышают ее никель и кобальт увеличивают скорость распада карбидов и ускоряют фазовые превращения при нагреве стали кремний не образует в стали карбидов, снижает коэффициент диффузии углерода в железе, повышает температуру фазовых превращений. Карбидообразующие легирующие элементы хром, вольфрам и йанадий замедляют процессы фазовых превращений. Марганец снижает температуру фазовых превращений и образует карбиды. Интервал оптимальных закалочных температур сталей, легированных карбидообразующими элементами, имеет узкие пределы. [c.58]

Вольфрам — дорогой и дефицитный легирующий элемент. Вольфр.ам растворяется в феррите и с углеродом образует карбиды, повьш1ает критические точки. При растворении в аустени-те вольфрам повышает прокаливаемость стали. Влияние вольфрама на механические свойства сравнительно невелико. Вольфр ам уменьшает рост зерна стали и чувств ителшость к отпускной хрупкости. Поэтому вольфрам в. количестве 0,8—1,2 /о используется как присадка к улучшаемым и цементуемым хро-моникелевьш сталям. [c.279]

Если в стали присутствует одновременно несколько легирующих элементов, то, как показывают наблюдения, количественно эффект влияния элементов на прокаливаемость взаимно усиливается. Этим отчасти и объясняется, что для термически обрабатываемых изделий большой толщины, с целью обеспечения их прокаливаемости, обычно используются сложнолегированные стали. В какой степени под влиянием легирования может быть фактически повышена прокаливаемость стали можно судить по нижеследующим данным, относящимся к случаю закалки улучшаемой стали в воде нелегированная сталь с 0,40—0,45 /о С имеет критический диаметр прокаливаемости не более 14 мм. Сталь, содержащая при том же количестве углерода 1,2 /о Сг, 3,25 >/о N1 и 0,4% Мо прокаливается насквозь в изделиях диаметром до 200—250 мм. [c.288]

Такое влияние никеля на трещинообразование особенно следует учитывать при кислородно-флюсовой резке высоколегированных сталей. В лроцессе резки хромоникелевых сталей повышается содержание никеля в разрезаемом металле. Повышение концентрации никеля в оплавленном участке кромки может привести к утолщению жидких межкристаллических прослоек и снижению температуры их затвердевания ввиду появления легкоплавких сульфидов и силицидов [1в] и, следовательно, способствовать возникновению горячих трещин в момент остывания кромки. Существует определенная зависимость между концентрацией легирующих элементов и положением критических точек в стали. При этом в сложнолегированньа сталях положение критических точек в стали определяет 72 [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...