Дисперсионное упрочнение

Возможность упрочнения с помощью легирования твердого раствора для ниобиевых и танталовых сплавов значительна, тогда как растворимость большинства элементов в молибдене и вольфраме невелика и существенно повысить жаропрочность этим способом нельзя. Для указанных металлов используют дисперсионное упрочнение. [c.529]

Многие фазы внедрения обладают высокой прочностью, твердостью и их часто применяют в сталях для получения повышенной прочности (стали с дисперсионным упрочнением). [c.33]

С повышением давления увеличивается микротвердость как дендритов, так и эвтектических участков (рис. И), что связано с измельчением эвтектической структуры и сдвигом эвтектической точки в сторону кремния Более высокие значения микротвердости в сплавах, охлажденных со скоростью 200° С/с, свидетельствуют о высокой скорости распада твердого раствора. В сплавах, охлажденных со скоростью 10° С/с, стадия дисперсионного упрочнения пройдена, и процесс коагуляции получил значительное развитие. [c.27]

Ограничимся рассмотренными выше теориями, поскольку в данном разделе не ставится цель обсудить все известные механизмы дисперсионного упрочнения. Здесь важно другое—дать представление-о тех факторах, которые могут привести к упрочнению сплава, содержащего когерентные частицы, а сама формула является лишь выражением той или иной модели и точна настолько, насколько хороших приближением будет сама модель. Понятно, что со временем появляются новые, более совершенные [c.73]

Рассмотрим другие способы. Способ" ускорения определения сопротивления усталости сталей и сплавов с дисперсионным упрочнением на больших ресурсах и при высоких температурах (жаропрочные и другие материалы) заключается в том, что с целью сокращения длительности цикла испытаний на усталость испытаниям подвергают материал в состоянии, соответствующем его состоянию после термической обработки и после дополнительного старения при рабочей температуре в течение времени до начала разупрочнения материала, происходящего вследствие коагуляции упрочняющей фазы. [c.118]

Целью этой главы является описание свойств композитов, т. е.. материалов, состоящих из двух или нескольких взаимно нерастворимых компонентов (фаз). Согласно этому определению, к композитам относятся дисперсионно упрочненные сплавы, бетоны, металлы с покрытием и т. д. Поликристаллические тела, состоящие из одного вещества, тоже можно отнести к этому классу материалов, рассматривая гранулы с разной ориентацией как различные фазы. [c.62]

Наблюдения влияния твердых частиц на прочность при сколе показывают важность двух параметров, а именно размера частиц и расстояния между ними. Например, в работе [79] приведены зависимости хрупкого разрушения от объемного содержания твердой фазы для большого количества дисперсионно упрочненных сплавов с гранецентрированной (ГЦК) решеткой и показано, что [c.79]

Рис. 114. Схематическое изображение особенностей строения некоторых основных типов композиционных материалов на металлической основе (I группа — волокнистые и дисперсионно-упрочненные материалы II группа — биметаллы и многослойные плакированные металлические материалы).

В сплавах карбида вольфрама С молибденом может быть 90 и более процентов твердой фазы. Между частицами карбида вольфрама существуют контакты, хорошо различимые в микроскопе. А в дисперсионно-упрочненных сплавах содержание твердой фазы составляет не более 20 процентов. Твердые частицы упрочняющей фазы изолированы, здесь металлической фазой. Композиция карбида вольфрама с кобальтом как исключение причислена к классу дисперсионно-упрочненных сплавов. Над загадкой счастливого брака карбида вольфрама и кобальта и технологией получения твердых сплавов на их основе продолжают работать научные коллективы многих стран. [c.79]

Дисперсионно-упрочненный вольфрам до последнего времени выпускали в виде прутков, проволоки или ленты шириной до 100 мм. Освоение производства вольфрама с дисперсной фазой окиси тория в виде листов больших размеров потребовало длительной экспериментальной работы. Перед специалистами стоит важная задача разработки сплава вольфрама, пластичного при комнатной температуре. Она может быть решена регулированием размера зерен дисперсными окисными частицами, легирующими присадками и т. п. [c.88]

Термическая обработка, микроструктура и дисперсионное упрочнение сплавов многокомпонентной промышленной серии 2000 могут быть поняты до некоторой степени при изучении основной бинарной системы А1 — Си. Алюминиевый угол диаграммы состояния этой системы показан на рис. 85. Алюминий может удерживать в твердом растворе до 5,7 % меди. Сплавы серии 2000 нагреваются под закалку до температуры в пределах от 493 до 535°С. [c.234]

Низкой длительной пластичностью отличаются некоторые аустенитные стали с высоким содержанием титана, а также стали, склонные к дисперсионному упрочнению. Для аустенитных сталей наиболее неблагоприятен интервал температур 550—600 С. Длительную пластичность аустенитных сталей и особенно сплавов на никелевой основе можно повысить путем выплавки в вакууме. [c.90]

Сопротивление ползучести сталей связано с другими механическими свойствами и обусловлено сложным взаимодействием компонентов микроструктуры. Карбиды, нитриды и карбонитриды способствуют дисперсионному упрочнению и препятствуют скольжению по границам зерен. Если содержание углерода и азота уменьшается, число карбидов и нитридов также уменьшается, следовательно, пределы ползучести и прочности будут уменьшаться [c.161]

Рассмотрим с этих позиций основные механизмы упрочнения деформационное, твердорастворное,, образование гетерогенных структур (дисперсионное упрочнение), различного рода границ и оценим их роль в охрупчивании металлов. [c.113]

С труднее поддавались деформации сплавы с высоким содержанием углерода. При температурах > 1000 наоборот, труднее деформируются сплавы с низким содержанием углерода. Такой характер зависимости деформируемости сплавов от содержания углерода объясняется тем, что при сравнительно невысоких температурах в сплавах с мелкозернистой структурой происходит дисперсионное упрочнение, а при высоких температурах динамическое восстановление затрудняется с понижением содержания углерода [112]. [c.76]

Жаропрочные сплавы имеют обычно двухкомпонентную основу Ni- r. Эта основа обладает высокой окалиностойко-стью. Для дисперсионного упрочнения вводят добавки алюминия и титана. Дисперсионное упрочнение достигается высокотемпературной закалкой с последующим искусственным старением при температуре, близкой к рабочей (при 800. .. 900 °С). [c.211]

Появление субмикроскопической неоднородности при диффузии пересыщающего компонента, когерентная связь двух различных решеток, выпадение дисперсных частиц приводят к упрочнению сплава дисперсионному упрочнению), увеличению его твердости, повышению сопротивления пластической деформации и коррозии. Но обеднение [c.135]

Вьщеление из твердого раствора карбидов МС, Mj нередко вызывает повышение твердости — дисперсионное упрочнение. Карбидообразующие элементы (за исключением марганца) препятствуют росту зерна аустенита при нагреве, а также замедляют процесс коагуляции дисперсных частиц, поэтому сталь, легированная этими элементами, при одинаковой температуре сохраняет более высокую дисперсность карбидных частиц и, соответственно, большую прочность. [c.162]

Возрастание прочности, наблюдаемое при повышении уровня перегрузок до известного предела, можно объяснить прогрессивным увеличением числа микрообъемов, подвергающихся пластической деформации, и увеличением интенсивности дисперсионного, упрочнения. На определенной стадии процесс упрочнения прекращается. Это наступает при таком уровне и частоте перемен напряжения, когда в материале возникают необратимые внутри- и межкристаллитньхе повреждения, нарушающие сплошность материала. [c.309]

Современными методами легирования (т.е. внесения в решетку чужеродных атомов), создающими всякого рода несовершенства и искажения кристаллической решетки, являются методы создания препятствий для свободного перемещения дислокаций (блокирюва-ния дислокаций). К данной технологии относятся способы образования структур с так называемыми упрочняющими фазами, вызывающими дисперсионное твердение, и др. Известны следующие методы п]юизводства дисперсионно-упрочненных сплавов порошковые методы, методы взаимодействия твердого металла с газовой средой (метод окисления и азотирования) и металлургические методы- (плавка и легирование тугоплавкими металлами). [c.27]

Необходимо в этом отступлении сказать еще несколько слов о терминологии. В общем случае упрочнение, достигаемое с применением дисперсных частиц второй фазы, называют дисперсным упрочнением. Однако довольно часто в литературе с той же целью неправильно используется термин дисперсионное упрочнение , который на самом деле справедлив только для рассматриваемого нами частного случая упрочнения когерентными выделениями. Происхождение этой терминологии и связанные с ней ошибки И. Н. Францевич объяснил заимствованием ее из физической химии, в которой существуют понятия, дисперсная фаза (частицы) и дисперсионная фаза (матрица). Поэтому дисперсионное упрочнение — это фактически упрочнение матрицы, создаваемое полями упругих напряжений вокруг когерентных частиц, т. е. основное сопротивление движению дислокаций оказывают не сами частицы, а поля упругих напряжений в матрице. С потерей же когерентности, например, при росте частиц исчезают эти упругие поля и теперь только сами частицы препятствуют движению дислокаций. Такой переход от одного вида упрочнения к другому достаточно, наглядно разобран Анселом [1381. [c.73]

При содержании второй фазы в пределах 1—10 % (об.) численные оценки с применением выражений (2.81) или (2.82) и (2.83) превышают напряжение Орована в 1,5—2 раза, что на основании рассмотренной выше модели соответствует наличию одной или двух остаточных петель вокруг частиц, что хорошо подтверждается электронно-микроскопическими данными [166]. Сравнение оценки по уравнению (2.82) с экспериментальными данными для сплава Nb — 4 % (об.) ZrN (рис. 2.28, кривые 2иЗ) показывает практически полное совпадение их в широком температурном интервале. Однако, как показывает анализ уравнений, при содержании второй фазы, меньшем 1 % (об.) и при г < 0,05 мкм (т. е. вблизи области дисперсионного упрочнения когерентными выделениями) выражение (2.81) дает завышенные значения Ат, что обусловлено рядом причин. Например, при малых размерах частиц, как отмечалось еще Анселлом [138], необходимо учитывать кривизну дислокационных линий остаточных петель, т. е. при г < 0,05 мкм некорректно использовать выражение (2.74) для вывода уравнения (2.81). Кроме того, в случае малых содержаний второй фазы и малых ее размеров должна резко уменьшиться вероятность встречи движущихся в плоскости скольжения дислокаций с частицами, т. е. должно увеличиваться эффективное расстояние между частицами. Интересно, что, если в уравнение (2.82) подставить выражение для эффективного расстояния между частицами [c.81]

Композиты, армированные такими элементами, у которых все размеры являются величинами одного порядка, называются гранулированными ). Материалы, которые можно отнести к гранулированным композитам, разнообразны по своей природе от дисперсионно-упрочненных сплавов и синтетических пенопластов до облученных нейтронами металлов, имеющих дисперсные вакансии. Поликристаллические 1ела также можно отнести к этому классу, считая, что их матрица имеет нулевой объем. Несмотря на то что в настоящее время основное внимание уделяется волокнистым композитам, гранулированные композиты занимают несколько особое положение именно для них были впервые разработаны аналитические методы. [c.63]

Таким образом, низкотемпературный отжиг (температуру 700° С для молибдена, имеющего температуру плавления 2600° С, можно считать низкой) обеспечивает наилучший комплекс механических свойств биметалла сталь-молибден. При этом происходит дисперсионное упрочнение молибдена, а карбидная прослойка разрастается еще недостаточно для того, чтобы сильно охрупчить соединение этих разнородных металлов. [c.101]

Заманчивое направление разработки дисперсионно-упрочненных сплавов связано с попыткой повысить жаропрочность мате-Лзиала путем формирования у -выделений в сплаве, упрочненном дисперсией [291, 294]. Один из таких сплавов на основе системы [c.117]

Метод рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) используют при исследовании процессов диффузии (объемной, поверхностной, граничной) и влияния на эти процессы различных факторов (примесей, структуры, напряжения) изучении химического состава субмикроскопических зон, возникающих при дисперсионном упрочнении сплавов изучении распределения примесей у границ зерен и распределения легирующих элементов, минеральных включений и т. д. [c.496]

Сталь ЭИ395 находит ограниченное применение — только для сварных роторов кратковременного действия 22, 351. Она обладает повышенной жаропрочностью и хорошей свариваемостью, но относительно малой прочностью в закаленном на аустенит состоянии и сравнительно небольшой склонностью к дисперсионному упрочнению при старенпи. [c.162]

Средней а груженный инструмент, работающий с разогревом поверхности до 600 °С, а также инструмент с большой поверхностью, работающий при температуре 400—-500 °С, изготовляют из сталей 4Х5В2ФС и 4Х5МФ1С. Эти стали упрочняются за счет мартенситного превращения и дисперсионного упрочнения при отпуске за счет выделения специальных карбидов. [c.363]

Превращения в сталях 4Х5В2ФС, ЗХ2В8Ф и 5ХЗВЗМФС, протекающие при термической обработке, во многом сходны с превращениями в быстрорежущей стали. Эти стали при закалке нагреваются до высоких температур для растворения возможно большего количества карбидов и получения закалки высоколегированного мелкозернистого мартенсита. Так как при температуре закалки карбиды полностью не растворяются, стали сохраняют мелкое зерно. При отпуске твердость дополнительно повышается вследствие дисперсионного упрочнения мартенсита, но одновременно снижаются пластичность и вязкость. Для получения достаточной вязкости отпуск проводят при повышенных температурах на твердость 45—50 ИКС, что способствует образованию структуры — троостит. [c.364]

Недостатком этих сталей является низкий предел текучести (150—350 МПа), что затрудняет их использование для высоко-нагруженных деталей машин. Прочность может быть повышена за счет деформационного и дисперсионного упрочнения. Повышение износостойкости деталей, работающих в узлах трения, достигается азотированием (стали 40Г14Н9Ф2, 40Х14Н9ХЗЮФ2 и др.). [c.371]

А)(20-40 нм) частиц химически инертного оксида (обычно Y2O3 — AI2O3) создает условия для последующего дисперсионного упрочнения консолидированного сплава. Оксиды занимают около 1% от объема сплава. [c.227]

Возможность улучшения пластичности NijAl путем микролегирования в сочетании с добавками марганца, гафния или железа обеспечивает прорыв в области разработки новых сплавов на основе этой системы. Усовершенствованные сплавы на основе твердого раствора с добавками гафния и железа имеют очень высокую прочность по сравнению с исходными промышленными сплавами (рис. 19.2), и при этом их плотность примерно на 10 % ниже [4]. Для сплавов, предназначенных для работы при низких температурах, возможно дальнейшее повышение характеристик за счет холодной деформации. Существуют также возможности для дисперсионного упрочнения NijAl или его использования в качестве матрицы для механически скомпонованного композиционного материала. [c.293]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...