Легирование комплексом элементов

Работая над вторым изданием книги, автор стремился рассмотреть возможно более широкий круг вопросов, относящихся к проблеме прокаливаемости. С этой целью в книгу введены новые главы и разделы. Это гл. I Физические основы прокаливаемости стали. Классификация сталей по прокаливаемости , пп. 2, 3, 7 и 9 гл. II, в которых рассмотрены влияние легирования комплексом элементов, колебаний химического состава, скорости кристаллизации стали при затвердевании и химической микронеоднородности твердого раствора на прокаливаемость стали соответственно, гл. III Пути управления прокаливаемостью и п. 5 гл. IV, в котором рассмотрен метод определения прокаливаемости путем моделирования реальных условий охлаждения крупных поковок. [c.4]

ЛЕГИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСОМ ЭЛЕМЕНТОВ [c.65]

Создание циркониевых сплавов для изготовления конструктивных элементов активной зоны реакторов атомных энергетических станций (АЭС) основано на легировании циркония элементами, обеспечивающими необходимый комплекс свойств циркониевым сплавам. При этом легирующие элементы должны обладать следующими основными качествами иметь небольшое сечение захвата тепловых нейтронов положительно влиять на коррозионную стойкость изделий в условиях эксплуатации в реакторе обеспечивать требуемые механические свойства и надежность изделий при эксплуатации не образовывать относительно долгоживущих радиоактивных нуклидов с сильным у-излучением. Важнейшим требованием к легированию циркониевых сплавов является обеспечение высокой технологичности, необходимой для изготовления ответственных изделий особо тонкостенных труб для оболочек твэлов (длиной до 4,5 м, диаметром 8...10 мм и толщиной стенки 0,3... 1мм) труб для каналов кипящих реакторов (длиной до 8 м, диаметром 80... 130 мм и толщиной стенки З...6мм) листов и лент (толщиной 0,3...1,5 мм) для дистанционирующих решеток и других деталей. [c.360]

За последние годы появился ряд работ по исследованию влияния на прокаливаемость легированных сталей комплекса элементов 136, с. 41—46, 46—61, 61—67 52 62-65 141 143]. [c.65]

Наиболее резко повысил прокаливаемость стали марки ЗОХГСА комплекс N i -f- u (/), в наименьшей степени — комплекс N i -[- W+ Все комплексы, содержащие карбидообразующие элементы (Мо, W, Ti), повысив прокаливаемость, снизили в определенной степени и твердость стали. Особенно заметное снижение твердости наблюдалось при легировании комплексом Ni- -W -J-Ti, в котором содержится 0,55% W и 0,05% Ti 4). Очевидно, указанные карбидообразующие элементы, связав часть углерода в карбиды, вызвали обеднение твердого раствора по углероду. [c.66]

Так как низколегированные строительные стали применяют главным образом после прокатки, отжига или нормализации, требуемый комплекс свойств им придают путем легирования. Легирующими элементами в этих сталях являются марганец, кремний, хром, никель, медь и фосфор. Медь и фосфор вводят для повышения коррозионной стойкости. Структура стали — легированные перлит и феррит. [c.175]

При легировании серого чугуна комплексом Сг-М1-Мо-Си минимальную интенсивность изнашивания 0,6-0,8 мг/ч имеет чугун с (С-1-81) = 4,6...5,1 %. При легировании комплексом Н1-Мо-С и-У минимальную интенсивность изнашивания 3,0-5,0 мг/км имеет чугун с Х1(С+81) = 4,4...4,8%. При содержании в чугуне карбидообразующих элементов [c.470]

Большую экономию дает применение поверхностной закалки вместо химико-термической обработки. Резко (в 5—6 раз) сокращается стоимость обработки. Во многих случаях появляется возможность заменить дорогие легированные стали обычными углеродистыми типа Ст. 45 или снизить содержание легирующих элементов без ухудшения механических свойств изделий. Этому способствует предварительная термообработка деталей перед поверхностной закалкой. Закаленная деталь имеет твердый поверхностный слой и прочную, но достаточно вязкую сердцевину. Аналогичный комплекс свойств дает поверхностная закалка сталей регламентированной прокаливаемости. [c.187]

С этой точки зрения особый интерес представляет проект комплексной производственной системы с широким использованием лазерного излучения для выполнения технологических процессов, который в настоящее время разрабатывается рядом фирм и университетов Японии [76]. Проектом предусмотрено наличие в системе лазерной станции, которая генерирует мощное лазерное излучение, направляемое по соответствующим каналам к различным рабочим местам, на которых оно используется для резки материала, прошивки отверстий, упрочнения, локального легирования материала, измерений и т. п. В системе предусмотрено использование лазеров мощностью до 20 кВт и выше. В указанном производственном комплексе сочетаются традиционные методы обработки с новейшими лазерными методами, широко используется вычислительная техника и различные автоматические устройства. Этот комплекс отличается от существующих типов предприятий высокой эффективностью, снижением удельного веса трудоемких операций, возможностью быстрого осуществления перестройки производственной системы на выпуск нового вида изделий, снижением себестоимости продукции. На рис. 32 показан эскиз основных элементов предлагаемой комплексной производственной системы с широким использованием лазерного излучения для технологических целей. [c.53]

Характер и степень влияния примесей во многом определяются и химическим составом сплава. Добавление легирующего элемента может значительно сокра-ш,ать предел растворимости примесных элементов в а-фазе титана. Кроме того, легируюш,ие элементы, обладающие большей химической активностью, чем титан, могут образовывать с примесями прочное химическое соединение. И в том и в другом случае отмечается весьма существенное понижение пластичности и вязкости сплава. Примером различной чувствительности сплавов разной легированности к воздействию примесей может служить приведенное в табл. 19 изменение величины ударной вязкости сплавов Ti—6А1—1,5V и Ti—6А1—1,5V—5Zr в зависимости от содержания кремния. Влияние качества структуры полуфабриката, определяемой условиями его термопластической деформации и габаритами, было рассмотрено в предыдущих разделах. В соответствии с изложенным при выборе сплава по справочным данным необходимо учитывать, что приведенные значения механических свойств сплава относятся, как правило, лишь к определенному виду полуфабриката после вполне определенной термической обработки. При изготовлении полуфабриката другого типа и других размеров можно получить комплекс свойств, существенно отличающийся от справочных данных. [c.65]

Контроль качества нержавеющих сталей имеет ряд особенностей, связанных с назначением металла и особым комплексом свойств. При выплавке нержавеющи.х сталей серьезное внимание должно уделяться контролю качества исходных материалов и ферросплавов, так как они в значительной степени определяют ход плавки. Например, из опыта металлургических заводов известно, что неправильный подбор шихтовых материалов ведет к переназначению или прекращению плавок из-за повышенного содержания молибдена, вольфрама, меди, фосфора, серы. Расширение марочного сортамента сталей, легирование их многими элементами, комплексное использование различных сплавов в конструкциях вызы- [c.275]

Классификация по химическому составу предполагает разделение легированных сталей (в зависимости от вводимых элементов) на хромистые, марганцовистые, хромоникелевые, хромоникельмолибденовые и т. п. Согласно той же классификации стали подразделяют по общему количеству легирующих элементов в них на низколегированные (до 2,5% легирующих элементов), легированные (от 2,5 до 10%) и высоколегированные (более 10%). Разновидностью классификации по химическому составу является классификация по качеству. Качество стали — это комплекс свойств, обеспечиваемых металлургическим процессом, таких, как однородность химического состава, строения и свойств стали, ее технологичность. Эти свойства зависят от содержания газов (кислород, азот, водород) и вредных примесей — серы и фосфора. [c.155]

Практически любой из элементов, применяемых для легирования сталей, может вызвать старение мартенсита, причем интенсивность упрочнения часто достигается при введении малых добавок второго компонента. Мартенсит замещения образуется при введении N1, Мп и Сг — элементов, резко ограничивающих и без того малую растворимость легирующих элементов в а-железе. Кроме того, распад твердого раствора протекает в матрице, имеющей высокую плотность дислокаций (10 . ..10 2см 2) [5]. Облегчение условий для гетерогенного зарождения упрочняющих комплексов способствует тому, что распад твердого раствора на разных стадиях происходит по всему объему с высокой скоростью и степенью равномерности. [c.162]

Термомеханическая обработка для создания деталей с дуальной структурой открывает весьма широкие перспективы целенаправленного изменения всего комплекса механических свойств на сталях сравнительно простого химического состава, без использования многокомпонентного легирования, а главное, при исключении дефицитных элементов. Следует особо подчеркнуть, что разработка методов термической обработки на дуальную структуру основывается на разумной реализации известного в металловедении основного положения об определяющей роли структуры в достижении заданного уровня свойств. Структура в данном случае прямо регулируется температурой нагрева в межкритической области и выдержкой в ней, что и определяет требуемое соотношение фаз в каждом данном микрообъеме. Важным дополнительным регулирующим фактором является регламентированная деформация. Легирование в этом случае играет второстепенную, технологическую роль (выбор благоприятной скорости охлаждения, прокаливаемость) и может быть осуществлено, исходя из разумного сочетания недефицитных добавок и, главным образом, в направлении микролегирования. [c.11]

При выборе материала для деталей необходимо учитывать и экономическую сторону. Чем более легирована сталь, тем она дороже. Основные назначения легирующих элементов — увеличение прока-ливаемости, т. е. получение высокого комплекса механических свойств в крупных сечениях. Поэтому легирование стали следует применять для деталей крупных сечений. [c.175]

Диаграммы изотермического распада переохлажденного аустенита углеродистых сталей, а также конструкционных сталей, легированных никелем, кремнием или марганцем (или комплексом, состоящим из этих элементов), не имеют четкого разделения областей перлитного и промежуточного превращений, и поэтому они качественно подобны диаграмме, изображенной на рис. 1. [c.16]

Пример влияния бора на свойства черных металлов можно дополнить характерной для диаграмм состав — свойство зависимостью предела прочности перлитного чугуна от добавок этого элемента, приведенной на рис. 2, который иллюстрирует широко распространенную закономерность легирования черных металлов для обеспечения наиболее благоприятного комплекса свойств продукции необходимо введение строго определенного количества легирующих элементов с жестким ограничением нижней и верхней границ их содержания в металле. Кроме того, отмеченная ранее высокая стоимость ферросплавов и лигатур делает целесообразной выплавку металла с содержанием легирующих элементов вблизи нижней границы поля допуска, что еще более ужесточает требования к допускаемому диапазону содержания этих элементов в металле. [c.9]

В результате легирования титановых сплавов можно получить нужный комплекс свойств. Почти все элементы могут взаимодействовать с титаном, образуя при этом твердые растворы (внедрения или замещения) или интерметаллиды. [c.280]

Необходимость применения дифференцированных коэффициентов полноценности Кп легированного металлолома при расчете его сбытовых цен была вызвана также тем, что коэффициенты усвоения элементов практически изменяются в зависимости от сочетания элементов в конкретной группе или марке металлолома, так как их комплекс влияет на поведение каждого элемента во время плавки стали, состав шлака и газовой среды в пе- [c.49]

Вводимые в сталь легирующие элементы вступают во взаимодействие с железом и с углеродом, в результате чего происходит изменение всего комплекса механических, физических и химических свойств стали. Воздействие на свойства стали в полезном направлении и составляет задачу ее легирования. [c.274]

Для повышения механических свойств сталей при изготовлении деталей сечением более 25—30 мм в состав сталей добавляют легирующие элементы. Легированные стали обладают большей прокаливаемостью, белее мелким зерном, их критическая скорость закалки меньше, следовательно, меньше закалочные напряжения, выше устойчивость против отпуска. Отсюда их основное преимущество перед углеродистыми конструкционными сталями — лучший комплекс механических свойств выше прочность при сохранении достаточной вязкости и пластичности, ниже порог хладноломкости и т. п. [c.293]

Как известно, основным элементом, упрочняющим сталь, является углерод. Положительная роль легирующих элементов в конструкционных сталях состоит главным образом в том, что легирующие элементы резко увеличивают (за исключением Со) прокаливаемость стали (углеродистая сталь с 0.4— 0,45% С прокаливается насквозь в воде только при сечении диаметра не выше 15 мм), измельчают зерно и упрочняют феррит, в результате чего при одинаковом процентном содержании углерода в стали общий комплекс механических свойств (5к. т , 6 и а ) легированных сталей выше, чем углеродистых сталей. [c.210]

При сварке легированных сталей на свариваемость влияет весь комплекс легирующих элементов, однако сильнее всего она зависит от содержания углерода. При содержании до 0,2 % С свариваемость можно оценить как хорошую, при 0,2—0,3 % С — удовлетворительную , при 0,3—0,4 % С — ограниченную (требуется подогрев деталей) свыше 0,4 % С — плохую. Сталь перлитного класса при содержании ие более 0,3—0,35 % С сваривается удовлетворительно. Подогрев до 150—250 °С предупреждает образование закалочных трещин в зоне шва. Мартенситная сталь сваривается плохо, требует общего подогрева до 400—500 °С. Аустенитная сталь при низком содержании углерода свариваемся хорошо. [c.72]

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]

Введение в сталь легирующих элементов улучшает ее механические свойства. Однако наилучшее сочетание свойств легированные конструкционные стали приобретают после упрочняющей термической обработки. В зависимости от условий работы деталей машин (зубчатые колеса, оси и валы, рессоры и пружины, подшипники и др.) сталь должна обладать тем или иным комплексом механических свойств. Различные стали по-разному удовлетворяют этим требованиям, причем для стали одного и того же назначения могут быть использованы разные легирующие элементы. Увеличение содержания легирующих элементов оказывает положительное влияние на свойства конструкционной стали до определенного предела, например, хрома — до 3%, марганца и кремния — до 1,5—2%, никеля — до 5%, молибдена и вольфрама — до 1—2%. При более высоком содержании легирующих элементов положительное влияние легирования на механические свойства стали уменьшается. [c.169]

Простая углеродистая сталь обладает достаточно высоким комплексом механических свойств в малых сечениях. При изготовлении же деталей диаметром более 20—25 мм она не может удовлетворить всем требованиям. В этом случае применяют легированные стали. Наличие в стали легирующих элементов позволяет более совершенно и в более полной степени использовать положительное влияиие термической обработки на механические свойства. [c.259]

Приспособления подсистемы УСП собираются из заранее вьшолненных стандартных универсальных деталей и узлов из легированных сталей. УСП представляют собой комплексы стандартных деталей и узлов, собираемых без последующей механической обработки вследствие их высокой точности. После использования компоновок элементы УСП разбираются на составные части и в [c.527]

Для тяжелонагруженных цементируемых деталей хорошие ре ультаты дают хромомарганцевые и хромомарганцевомолибденовые стали, легированные комплексом элементов кремнием и медью [78]. Добавки кремния и меди повышают прочность и вязкость и позволяют повысить содержание углерода до 0,25% и выше для получения высокопрочной сердцевины с твердостью до 40—45 R . [c.75]

Элементы, стоящие в строке 1, являются основными егирующими добавками к сталям ферритно-перлит-юго класса. Распределение этих элементов по частоте (X использования в легирующем комплексе для еталей количеством углерода не более 0,20% (по данным ОСТа и ТУ) (рис. 33) показало, что в большинстве лучаев для легирования применяется комбинация из [c.221]

Несмотря на значимост этих характеристик можно ска зать, что мнение экспертов н-было достаточно согласован ным, что объясняется разными теоретическими взгля дами на формирование легирующего комплекса Тем не менее, после соответствующих обсуждений с< специалистами удалось выделить композицию из сем1 химических элементов, которая действительно целесооб разна при легировании стали. [c.222]

Исследовано влияние химического состава (А], Сг, С, Ti, Zr) на склонность сплавов к я.к., которую оценивали временем до появления язв и их количеством. Испытания нагревателей из проволоки диаметром 5,6 мм сплавов с 23 - 27 % Сг, 5,3 - 5,7 % AJ, 0,03 - 0,04 % С, комплексом микродобавок и добавкой циркония или титана показали, что склонность к я.к. значительно снижается (табл. 33) в случае легирования титаном ( т — длительность контрольного срока испытаний). Изучение влияния нитридо- и карбидообразующих элементов важно, поскольку при промышленном производстве сплавов Fe—Сг—А1 необходимо использовать добавки, связывающие азот и углерод с целью предотвращения образования нитридов алюминия и карбидов хрома. На сплавах с 0,25 — 0,45 % Ti и 0,03 — 0,04 % С при оптимальном микролегировании оценено влияние концентрации хрома (14 - 24 %) и алюминия (4-6 %). [c.94]

Для различных групп отливок путем варьирования содержания химического состава основных элементов и легирования чугуна небольшими добавг ками обеспечивают комплекс оптимальных эксплуатационных свойств. Так, для блоков цилиндров карбюраторных двигателей чугун легируют Сг (0,2— 0,5 %) и Ni (до 0,2 %), а для автомобильных дизелей дополнительно Си (0,2—0,4%). Необходимые свойства для тракторных двигателей обеспечивают повышенным (до 1,4 %) содержанием Мп. [c.73]

При легировании высокопрочных сталей карбидообразующими элементами при прочих равных условиях рекомендуется использовать легирующие элементы, карбиды которых более легко растворяются при нагреве под закалку, так как остаточные нерастворившиеся карбиды значительно снижают хрупкую прочность низкоотпущенной стали, а излишне высокие температуры аустенитизации нежелательны, поскольку укрупнение действительного аустенитно-го зерна понижает ударную вязкость Полезным является легирование высокопрочной стали никелем (иногда в сочетании с кобальтом), так как никель повышает вязкость стали В последнее время разработаны высокопрочные стали, в которых высокий комплекс свойств достигается бла- [c.221]

Из-за ограниченности сырьевых ресурсов возникает необходимость частичной или полной замены дорогостоящих легирующих элементов и совершенствования технологических процессов. Одним из универсальных методов воздействия на структуру и субструктуру металла с целью повышения уровня свойств без применения дополнительного легирования является деформация. В этом отношении стали и сплавы на железомарганцевой основе с нестабильным аустенитом очень перспективны и могут служить основой для получения нового класса материалов, обладающих комплексом таких свойств, как сверхпластичность, способность к упрочнению, немагнит-ность, инварный эффект, эффект памяти формы. Использование железомарганцевых сплавов и экономически целесообразно, так как марганец дешевле никеля, а необходимый уровень свойств достигается за счет особого состояния аустенит-ной матрицы, что впервые было использовано> Гадфильдом. [c.5]

При переходе от тройных систем Me —Me"—В(С) к системам с азотом и кислородом вследствие возрастания электроотрицательности от В к С, N, О повышается стабильность соединений и область зарождения комплексов МевХ оттесняет область внедрения катионов смещая максимум растворимости к стороне Me -—X. Иначе говоря, образование комплексов MegX" взамен внедренных катионов Х" " в области а-растворов систем с бором и углеродом происходит при больших их концентрациях, чем в системах с азотом и кислородом. При систематическом рассмотрении влияния легирования металлами IV, V групп на растворимость элементов внедрения в ОЦК твердых растворах на основе металлов V—УП1 групп 126] получены с использованием энергий межатомного взаимодействия компонентов термохимические уравнения, описывающие совместную растворимость примеси внедрения и легирующего металла в тугоплавких ОЦК металлах. [c.167]

Исследования по синтезу органических соединений с участием фуллеренов [8, 9] обнаружили возможность получения легированных фуллеренов (фуллероидов). Синтезированы фуллереновые комплексы с участием фтора, некоторых металлов, водорода и других элементов. Из фуллеренов С о и С о получены конденсированные системы (фуллери-ты), По своему структурному состоянию они подобны структуре твердых инертных газов. Показана возможность получения кристаллической структуры алмаза из поликристаллического фуллерена С о при давлении на порядок ниже, чем это требуется при превращении графита в алмаз (при комнатной температуре). [c.98]

Простая углеродистая сталь имеет достаточно высокий комплекс механических свойств, но в малых сечениях. При изготовлении же деталей диаметром более 20—25 мм она не может удовлетворить всем требованиям. В этом случае применяют легированные стали. Наличие в стали легирующих элементов позволяет более совершенно и более полно использовать положительное влрхяние термической обработки на механические свойства. Поэтому для деталей ответственного назначения применяют легированные стали. Повышение прочности деталей при применении легированной стали обусловливается главным образом тем, что легирующие элементы увеличивают прокаливаемость. [c.270]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...