Растворение карбидов и нитридов в аустените

Растворение карбидов и нитридов в аустените [c.79]

Влияние легирующих элементов на термодинамическую активность углерода в аустените имеет большое значение в таких процессах, как растворение карбидов, нитридов и карбонитридов в аустените, выделение их из твердого раствора при охлаждении, перераспределение элементов между фазами в процессе термической обработки [c.56]

Все легирующие элементы уменьшают склонность аустенитного зерна к росту. Исключением является марганец и бор, которые способствуют росту зерна. Количественное влияние остальных элементов, измельчающих зерно, сильно разнится друг от друга. Никель, кобальт, кремний, медь (элементы, не образующие карбиды) относительно слабо влияют на рост зерна. Хром, молибден, вольфрам, ванадий, титан сильно измельчают зерно (элементы перечислены в порядке возрастания их действия), что является прямым следствием различной устойчивости карбидов (и нитридов) этих элементов. Избыточные карбиды, не растворенные в аустените, препятствуют росту аустенитного зерна (см. теорию барьеров — гл. X 2). Поэтому сталь, при наличии хотя бы небольшого количества нерастворимых карбидов, сохраняет мелкозернистое строение при весьма высоких температурах нагрева. [c.256]

Следует иметь в виду, что по приведенным выше выражениям можно лишь ориентировочно определять температурные и кинетические параметры процесса превращения аусте-нита. Это связано с тем, что они не учитывают особенностей конкретной плавки стали заданного марочного состава, а вместе с этим и степени завершенности высокотемпературных процессов в аустените при сварочном нагреве. В зависимости от качества шихты, способа выплавки, качества раскисления, содержания неконтролируемых примесей, а также исходного структурного состояния стали эти параметры могут заметно изменяться. Недостаточно полная гомогенизация при сварочном нагреве, особенно связанная с замедленным растворением карбидов, приводит к повышению Т . и Т .к и увеличению вследствие уменьшения содержания углерода и легирующих элементов в аустените. Включения оксидов, нитридов, сульфидов увеличивают 41, укрупнение аустенитного зерна приводит к ее снижению. Более надежно в настоящее время определение упомянутых выше параметров экспериментальным способом путем построения и обработки диаграмм АРА. [c.527]

Большую роль играет способ раскисления стали. Кипящая сталь, раскисленная только ферромарганцем, или спокойная сталь, раскисленная ферромарганцем и ферросилицием, получаются наследственно крупнозернистыми. Спокойная сталь, дополнительно раскисленная алюминием, становится наследственно мелкозернистой. Алюминий добавляют в количестве 0,5 кг на 1 т стали. Алюминий растворяется в жидкой стали и образует с растворенным в ней азотом нитриды. Они также растворяются в стали, но при охлаждении после перехода в твердое состояние растворимость их быстро уменьшается. Нитриды выпадают в виде очень мелких включений по границам зерен и препятствуют их росту. Когда температура возрастает настолько, что нитриды опять могут раствориться в аустените, искусственные барьеры между зернами исчезают, и они начинают быстро расти. Аналогично могут влиять на рост зерна мелкодисперсные карбиды легирующих элементов. [c.125]

Процесс аустенитизации при нагреве легированных сталей состоит из полиморфного а—Y-превращения, растворения в аустените цементита и специальных карбидов, нитридов и интерметаллидов, рекристаллизации зерен аустенита [c.73]

Спокойная сталь, дополнительно раскисленная алюминием, становится наследственно мелкозернистой. Алюминий добавляют в количестве —0,5 кг на т стали. Алюминий растворяется в жидкой стали и образует с растворенным в ней азотом нитриды. Они также растворяются в стали, но при охлаждении после перехода в твердое состояние растворимость их быстро уменьшается. Нитриды выпадают в виде очень мелких включений по границам зерен и препятствуют их росту. Когда температура возрастает настолько, что нитриды опять могут раствориться в аустените, искусственные барьеры между зернами исчезают, и они начинают быстро расти. Аналогично могут влиять на рост зерна мелкодисперсные карбиды легирующих элементов. [c.119]

Термодинамические условия равновесия карбидных и нитридных фаз в твердом растворе позволяют определить равновесные концентрации элементов в твердом растворе, т е растворимость при данной температуре Термодинамические условия растворения специапьных карбидов и нитридов в аустените характеризуются следующим уравнением [c.80]

Устойчивость карбидов и нитридов при нагреве зависит как от их структуры и химического состава, так и от химического состава аустенита. Если аустенит содержит карбидо-и нитридообразующие элементы, снижается активность углерода и азота в аустените и происходит растворение карбидов и нитридов. Если в аустените преобладают никель, кремний, медь, кобальт, активность углерода и азота в аустените повышается и растворимость карбидов и нитридов замедляется. Нитриды термически более стойки, чем карбиды, и в аустените растворяются при более высоких температурах. Карбонитридызанимаютмежду ними промежуточное положение. Наименее стойкие карбиды цементитного типа М3С способствуют графитизации при нагреве, т.е разложению карбида с вьщелением графита. В нелегированных сталях с высоким содержани- [c.27]

Карбидо и нитридообразуюш,ие элементы (Сг, Мо, W, у, Nb, Ti, Zr) тормозят рост зерна аустенита при нагреве, причем тем сильнее, чем более стойкую фазу образует эле-i/ент Алюминий, связанный в нитрид, также сильно тормозит рост зерна Такое влияние карбидо или нитридооб-разуюш,их элементов объясняется наличием нерастворен-ных в аустените дисперсных карбидов и нитридов, оказывающих барьерное действие на мигрирующую грани цу зерен Растворение и коагуляция дисперсных фаз в аустените устраняют или снимают эффект барьерного дей ствия частиц [c.83]

Анализ кинетики выделения в стали нитридов алюмнния [32] и ванадия в изотермических условиях показывает наличие двух температурных максимумов их выделения в аустените (1000° С) и феррите (660° С). Однако скорость выделения Этих частиц в феррите выше, чем в аустеиите. После выдержки в ферритной области при 620—640° С 1 ч в стали с 0,02% N и 0,05% А1 выделяется 80% равновесного нитрида алюминия [32]. Аналогичная закономерность наблюдается и для нитрида ванадия [30]. Следовательно, при скоростях нагрева деталей в садочных печах большая часть нитридов, переведенных в раствор, будет выделена. Карбиды ниобия (Nb ) выделяются медленнее. Выполненные на ЗИЛе исследования показали, что за 8 ч при 600° С только 15% растворенного ниобия переходит в карбид. Значительно быстрее выделяется карбид ниобия в аустенитной области. Близка к выделению карбида ниобия и кинетика выделения карбида титана. Экономически выгодно и технологически удобно использовать для упрочнения нитрид алюминия. Однако есть металлургические трудности, связанные с гарантированным образованием нитрида алюминия, так как для этого нужно удалить из стали более активные нитридообразователи, например титан. Кроме того, следует учитывать, что скорость роста (коагуляции) частиц нитрида алюминия при увеличении времени выдержки во время последующих нагревов больше, чем у Nb , Nb N или даже Ti . Поэтому при очень длительных выдержках, например при 950° С (15—20 ч), наиболее эффективны нитриды и карбиды ниобия. [c.209]

V, Т1, 7г, КЬ, Та), а также нерастворимые в аустените окислы и сульфиды препятствуют росту зерпа. Хром, карбиды которого менее прочны, тормозит рост зерна слабее. Марганец и фосфор повышают склонность к росту зерна. Алюминий оказывает особенно сильное тормозящее действие на рост зерна благодаря образованию суб-микроскопических включений окислов и нитридов, которые располагаются по границам зерен. Однако положительное действие карбидов, нитридов и окислов проявляется только до определенного температурного порога активного растворения включений и сегрегатов, выше которого начинается интеисивный рост зерна. Выше этого температурного порога влияние легирующих элементов на скорость роста определяется главным образом тем, повышают ли они, или снижают энергию активации самодиффузии атомов основы. Однако следует учитывать также влияние и поверхностноактивных элементов (В и др.), которые, концентрируясь по границам зерен, также создают препятствия росту зерна. [c.113]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...