Химическая микронеоднородность твердого раствора

При введении молибдена в сталь, содержащую хром, значительная часть его переходит в карбидную фазу, вытесняя из нее хром [1 ]. Вытесненные из этой фазы атомы хрома переходят в твердый раствор, дополнительно легируя его, т. е. повышая устойчивость аустенита и, следовательно, прокаливаемость стали. Кроме того, переход некоторой части атомов хрома из карбидных частиц в твердый раствор должен неизбежно сопровождаться уменьшением градиента концентрации хрома вблизи карбидных частиц, т. е. уменьшением химической микронеоднородности твердого раствора. По этой причине прокаливаемость стали также должна повыситься. [c.40]

Высказанное в работе [68] положение, по нашему мнению, нельзя распространять на легированные стали. Эти стали химически менее однородны, чем углеродистые. При этом химическая микронеоднородность твердого раствора (при всех прочих равных условиях) тем более резко выражена, чем сложнее по составу сталь. Поскольку при нормализации, как и вообще при нагреве, происходит определенное выравнивание состава, нормализация не мол ет не вызвать повышения прокаливаемости легированной стали. Если легированная сталь — наследственно крупнозернистая, то нормализация должна повысить ее прокаливаемость в большей степени по сравнению со сталью наследственно мелкозернистой. Количественное влияние нормализации на прокаливаемость легированной стали определяется природой легирующих элементов. [c.75]

По-видимому, при прокатке и последующем охлаждении в твердом растворе прокатанной стали протекали процессы, которые привели к усилению химической микронеоднородности твердого раствора. [c.83]

Очевидно, что деформация образца № 5 сопровождалась очень интенсивным дроблением блоков мозаики и образованием различных дефектов кристаллического строения. При последующем высокотемпературном отпуске вокруг дефектов (например, дислокаций) возникали скопления атомов растворенных элементов, главным образом углерода, т. е. создавалась дополнительная химическая микронеоднородность твердого раствора. Известно, что дислокации служат и местом зарождения, и каналами, питающими цементит углеродом [74]. Поэтому можно предполагать, что при отпуске в дефектных микрообъемах стали возникли мельчайшие кристаллики цементита. По этой причине в подобных микрообъемах создалось структурное состояние твердого раствора, характеризующееся пониженной устойчивостью, что и привело к снижению прокаливаемости, [c.85]

На каждом из указанных этапов вносятся определенные изменения в состояние стали. Поскольку нагрев под прокатку ведут до сравнительно высоких температур, можно предполагать, что он способствует уменьшению химической микронеоднородности твердого раствора. [c.91]

ХИМИЧЕСКАЯ МИКРОНЕОДНОРОДНОСТЬ ТВЕРДОГО РАСТВОРА [c.106]

Приведенные выше данные о характере влияния, на прокаливаемость различных технологических факторов, действующих при получении и обработке стали, а также данные рис. 76 и результаты их анализа позволяют сделать вывод о том, что прокаливаемость стали связана с химической микронеоднородностью твердого раствора. [c.109]

Ниже рассматривается природа химической микронеоднородности твердого раствора. [c.110]

Полученные данные (см. рис. 79) служат достаточно убедительным доказательством механизма образования химической микронеоднородности твердого раствора при возникновении и росте частиц карбидной фазы, [c.115]

Из сказанного следует, что источниками химической микронеоднородности твердого раствора являются [c.120]

Таким образом, химическая микронеоднородность твердого раствора способствует измельчению блочной структуры стали в процессе ее закалки. При этом чем более резко выражена химическая микронеоднородность твердого раствора, тем мельче образующиеся при закалке блоки. [c.123]

Таким образом, чем более резко развита химическая микронеоднородность твердого раствора, тем мельче образующиеся блоки в кристаллах мартенсита и тем ниже прокаливаемость стали. [c.124]

На основании результатов исследований можно сделать вывод о том, что при всех прочих равных условиях плавки стали одной и той же марки, различающиеся по степени развития химической микронеоднородности твердого раствора, различаются и по величине прокаливаемости. [c.131]

Следовательно, по мере увеличения дисперсности цементита значение фактора, способствующего повышению прокаливае-мости (увеличение легированности твердого раствора вследствие растворения карбидов), постепенно уменьшается, а значение факторов, снижающих прокаливаемость (увеличение химической микронеоднородности, плотность дефектов кристаллического строения, зародышевое влияние), все более возрастает. При определенном (для каждого типа стали) соотношении мелких и крупных карбидных частиц, т. е. при определенном d p, действие указанных факторов уравновешивается. Этому моменту должна, по-видимому, отвечать максимальная прокаливаемость. При дальнейшем увеличении дисперсности роль отрицательно действующих факторов становится преобладающей, и прокаливаемость стали снижается. [c.81]

Под химической микронеоднородностью понимают химическую неоднородность, т. е. наличие градиента концентрации атомов углерода и легирующих элементов (и примесей) каждого в отдельности или всех одновременно в объемах, меньших величины зерна твердого раствора (феррита, аустенита) или дендрита. [c.109]

Однако химическая микронеоднородность, связанная с образованием карбидной фазы, определяется не только разностью концентраций легирующих элементов в карбидных частицах и их средней концентрацией в твердом растворе. [c.112]

Приведенные выше данные свидетельствуют о том, нто,.меж-кристаллитная внутренняя адсорбция, происходящая в твердых растворах, приводит к образованию химической микронеоднородности. [c.117]

Очевидно, что химическая микронеоднородность, возникающая в твердых растворах, является результатом действия нескольких источников. [c.121]

При данном содержании легирующих элементов в стали очевидна следующая зависимость чем больше в твердом растворе микрообъемов, обогащенных легирующими элементами, тем больше обедненных микрообъемов, тем более резко выражена химическая, микронеоднородность, и далее чем больше развита химическая микронеоднородность, тем менее устойчив переохлажденный аусте-нит, тем короче инкубационный период, тем больше образуется продуктов перлитного (и промежуточного) превращения, тем в большей степени снижается прокаливаемость стали. [c.121]

Поскольку структуры перлитного и промежуточно превращений образуются еще до начала мартенситного превращения,, влияние химической микронеоднородности на прокаливаемость. стали, связанное с распадом твердого раствора в перлитной и промежуточной областях, можно назвать прямым (непосредственным) влиянием на прокаливаемость стали. [c.121]

Очевидно, если в единице объема твердого раствора число микрообъемов с резко измененными концентрациями растворенных элементов (подобных, например, изображенному на рис. 79) велико, т. е. если химическая микронеоднородность выражена резко, то градиенты концентрации растворенных элементов а также градиенты деформации будут также велики. Иными словами, неоднородность деформации решетки твердого раствора еще более возрастет. [c.123]

При закалке твердого раствора с резко выраженной химической микронеоднородностью неоднородность деформации, возникающая при естественном запаздывании у -превращения, дополнительно и притом существенно усиливается вследствие неоднородности исходной и образующейся фаз, связанной с химической микронеоднородностью. В этих условиях при закалке возрастет градиент напряжений. [c.123]

Сплавы составляют большую группу двойных и многокомпонентных систем, при этом компонентами могут быть отдельные элементы и их химические соединения (металлы, неметаллы, полупроводниковые соединения, оксиды, соли). Однофазная система может быть однородным твердым раствором либо химическим соединением. Сплавы, состоящие из двух и более фаз, имеют микронеоднородную структуру и представляют собою механическую смесь исходных компонентов, их твердых растворов или химических соединений. [c.73]

Гомогенизацию применяют для выравнивания химической микронеоднородности зерен твердого раствора путем диффузии, т. е. уменьшения дендритной ликвации в слитках. Так как скорость диффузии увеличивается с повышением температуры, а количество продиффундировавшего вещества тем больше, чем длительнее выдержка, то для энергичного протекания диффузии необходимы высокая температура (близкая к температуре линии солидуса) и продолжительная выдержка. [c.181]

Отжиг. Магниевые сплавы, так же как и алюминиевые, подвергают отжигу, закалке и старению. Для выравнивания химической микронеоднородности зерен твердого раствора путем диффузии слитки магниевых сплавов подвергают гомогенизации при температурах 350—400° С с выдержкой 18—24 ч. Целесообразно гомогенизацию совмещать с нагревом слитков (6—10 ч) перед их обработкой давлением. [c.189]

Исследования, проведенные Б. И. Бруком, показали, что в сварных швах низколегированных сталей наряду со слоистым распределением ликвирующих примесей имеет место столбчатая дендритная химическая микронеоднородность. Обнаружено, что сера обогащает пограничные зоны, столбчатых кристаллитов при отсутствии выделений сульфидного характера. Предполагается, что участки обогащения являются пересыщенными твердым раствором серы и других элементов в феррите. Имеет место слабая слоистая неоднородность фосфора при полном отсутствии его внутрикристаллической неоднородности. [c.536]

С целью уменьщения общей химической микронеоднородности твердого раствора стали ШХ15СГ и, как следствие этого, для повышения прокаливаемости стали до 45- 50 мм в сталь ШХ15СГ вводят молибден (0,3—0,5%) и ванадий (0,2—0,3%). Химический состав исследованных сталей, выплавленных в основной электропечи, представлен в табл. 7. [c.23]

Исследование распределения хрома и марганца проводилось на микро анализаторе Камека . В качестве критерия химической микронеоднородности твердого раствора принят характер кривых распределения и интервал колебаний концентраций хрома и мар- [c.24]

Причина этого, по-видимому, состоит в следующем. Установлено, что кремний способствует развитию химической микронеоднородности твердого раствора причем эта микронеоднородность отличается высокой стойкостью она сохраняется даже после гомогенизации. Можно полагать, что химическая микронеоднород- [c.59]

Таким образом, дислокации способствуют не только образованию скоплений растворенных атомов, но и образованию избыточных фаз, т. е. образованию и развитию химической микронеоднородности твердого раствора. Исходя из размеров скоплений атомов, образующихся вокруг дислокаций, эта химическая неоднородность условно названа ультрамикронеоднородностью. [c.118]

Скорость кристаллизации. Как показано выше, этот фактор оказывает влияние на прокаливаемость. Однако это влияние проявляется через химическую микронеоднородность ликвацион-ного происхождения. Поэтому роль скорости кристаллизации стали будет рассматриваться при обсуждении роли химической микронеоднородности твердого раствора. Одновременно будет рассмотрена также роль прокатки стали и в особенности роль условий охлаждения после окончания прокатки стали. [c.148]

Влияние легирования титана на его чувствительность к коррозионному растрескиванию изучено недостаточно, однако на основании известных данных можно сделать ряд важных заключений. Непреложн1 1м фактом является повышение чувствительности титановых сплавов к коррозионному растрескиванию при увеличении содержания в них алюминия. Коррозионное растрескивание в водных растворах галогенидов возникает, если содержание алюминия превышает некоторую критическую концентрацию, разную для различных сплавов. Для бинарнь1х сплавов Т1 —А1 эта величина составляет около 4 %. Большинство исследователей объясняют увеличение чувствительности к коррозионному растрескиванию при высоких содержаниях алюминия в сплаве выделением фазы 02 (Т1з А1). Действительно, создание условий для выделения Ог (низкотемпературный отжиг или старение) приводит к резкому снижению и увеличению скорости распространения трещины при одинаковой интенсивности напряжений. Однако повышенное содержание алюминия приводит к коррозионному растрескиванию и в том случае, когда даже самыми чувствительными методами не удается выявить присутствие 02-фазы. Это можно объяснить тем, что алюминий при неблагоприятных термических воздействиях создает микронеоднородность химического состава а-фазы, задерживает репассивацию из-за увеличения критического тока пассивации титана и вьрзывает его охрупчивание вследствие образования упорядоченных твердых растворов. [c.38]

Ис едование химической микронеоднородности и карбидной фмы в стали ШХ15СГ позволило установить [54], что структурная полосчатость является следствием неоднородного распределения марганца, хрома и углерода в твердом растворе. [c.23]

Отжиг (в том числе и гомогенизирующий) стали ШХ15СГ не предотвращает химическую микронеоднородность, связанную с образованием карбидной фазы. Для исключения химической микро-неоднородности (снижения интенсивности ее проявления) целесообразно введение в сталь ЩХ15СГ более сильного карбидооб-.разующего элемента, чем хром и марганец, обладающего способностью раствориться в цементите, о исключит или затруднит переход атомов хрома и марганца из твердого раствора в цементит и, связывая часть углерода, будет способствовать уменьшению общего количества легированного цементита и концентрации хрома и марганца в карбидной фазе, [c.23]

Термодинамически возникновение химической микронеоднородности при полиморфном превращении объясняется различной растворимостью элементов а- и р-фазах. После перехода титана из р- в а-состояние элементы, стабилизирующие р-фазу и имеющие ничтожную растворимость в а-фазе, вытесняются на поверхность раздела этой фазы. Как только в матричной фазе появляются продукты превращения, на границе фаз возникает градиент химического потенциала, который и является движущей силой процесса перераспределения чужеродных атомов. Однако процесс гетерогенизации идет во времени и, кроме термодинамического фактора, надо учесть кинетические возможности реализации процесса перераспределения примесных атомов, который осуществляется посредством диффузии. В описанных опытах вызывала удивление большая скорость перераспределения атомов, в том числе тех, которые образуют твердые растворы замещения никеля, хрома и др. в процессе охлаждения они перемещались на большие расстояния (десятки микрон). Был сделан ориентировочньга расчет времени диффузии никеля на расстояние, равное ширине иглы а-фазы, в сплаве ВТ-5 и определен коэффициент диффузии никеля в интервале температур перераспределения. Оценка показала, что при перераспределении примесей в процессе охлаждения имеет место ускоренная диффузия (приблизительно на 4 порядка). [c.343]

Диффузионная подвижность атомов легирующих элементов и выдержка при температуре закалки очень малы, поэтому можно полагать, что за время нагрева под закалку химическая микронеоднородность существенно не изменится. Можно, по-видимому, предполагать также, что даже после полного растворения карбидной фазы химическая микронеоднородность сохранится в значительной мере. Чем дисперснее исходная (существовавшая перед закалкой) карбидная фаза, тем больше в твердом растворе будет микрообъемов с повышенной концентрацией легирующих элементов непосредственно после растворения. Иными словами, непосредственно после растворения карбидной фазы в стали с дисперсным исходным перлитом химическая микронеоднород-ность будет развита в большей степени, чем в стали с крупнозернистым цементитом. Точно так же можно полагать, что и плотность дефе-ктов кристаллической решетки в первом случае будет больше, чем во втором. [c.81]

Возникновение химической микронеоднородности при межкри-сталлитной внутренней адсорбции в твердых растворш. За последние 15—20 лет В. И. Архаров и его сотр. провели широкие исследования явления, получившего название межкристаллит-ной внутренней адсорбции в твердых растворах 1103, 183—191 ]. Под межкристаллитной внутренней адсорбцией понимают процесс неравномерного распределения концентрации атомов.растворенных элементов (примесей). Суш,ественно представление о том, что адсорбционный слой нмеет многоатомную толщину, л Это означает, что адсорбционное обогащение в определенной мере должно быть связано с растворимостью. [c.116]

Мёханизм влияния химической микронеоднородности на про-каливаёмость через преждевременный распад твердого раствора в перлитной или промежуточной областях (механизм прямого влияния) очевиден и поэтому не требует доказательств. [c.124]

Al—1,58 % Mg отжиг, устраняющий дендритную ликвацию и переводящий в раствор неравновесную р-фазу, является гомогенизирующим— придает сплаву строение однородного твердого раствора. У тройного сплава с цирконием наряду с устранением химической микронеоднородности и растворением некоторой, части Г-фазы отжиг, как было показано, вызывает распад пересыщенного цирконием твердого раствора с образованием высокодисперсных выделений мета-стабильной модификации AlaZr (см. рис. 66). Т. е. в этом случае он вызывает, помимо гомогенизирующего влияния, распад твердого раствора. [c.166]

Недостаточная изученность условий фазовых переходов для многих тройнькч слсгем и огсутствие данных об изменениях активности ряда элементов, в особенности в твердом растворе, затрудняют теоретическое определение направления ликвации в легированном аустените. Задача может решаться экспериментально путем анализа химической микронеоднородности структурных составляющих. Такая попытка для серого чугуна сделана в работе [1]. Методом локального рентгеноспектрального анализа исследовали следы микроликвации в пробах, содержащих 3,29% С, 1,41% 81, 0,94% Мп, 0,12% 8, 0,11% Р, 0,13% N1, 0,32% Сг, 0,14% Си. Для кремния, никеля и меди обнаружены признаки обратной ликвации, для марганца, хрома и фосфора — прямой. Для сплавов с различным содержанием углерода и кремния исследована качественная закономерность ликвации кремния. Установлено, что с увеличением содержания углерода возможен переход от прямой ликвации в первичном аустените к обратной и описано возникновение обратной ликвации в эвтектическом аустените в связи с повышением эвтектической температуры под влиянием кремния [2, 3]. Сходный характер внутрикристаллической ликвации возможен, по-видимому, помимо кремнистых сплавов, и в других легированных чугунах, содержащих элементы, которые увеличивают активность углерода и повышают температуру стабильной эвтектики. Прямая ликвация должна сопутствовать легирующим, уменьшающим активность углерода и понижающим температуру эвтектического равновесия. [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...