Мартенситные, ферритные и двухфазные стали

Мартенситные, ферритные и двухфазные стали [c.130]

Аустенито-ферритные стали имеют по сравнению с аустенитными ряд преимуществ более оптимальный комплекс механических свойств (в частности, более высокий предел текучести) меньшую предрасположенность к МКК и коррозионному растрескиванию содержат меньше дефицитного никеля. Стали аустенито-ферритного класса не склонны к росту зерна при сохранении двухфазной структуры они стойки как в окислительных, так и окислительно-восстановительных средах обладают хорошей свариваемостью могут деформироваться в режиме сверхпластичности. Повышенное содержание в аустенито-ферритных стали хрома способствует возрастанию устойчивости аустенита по отношению к мартенситному превращению. [c.172]

В работе [61] при анализе этим методом микроструктуры двухфазной ферритно-мартенситной стали различных модификаций были установлены свойства геометрического самоподобия "островов феррита. Вопросам использования и обоснования МОС для изучения фрактальной размерности поверхности разрушения металлических материалов посвящено значительное число работ [40, 54—58, 62-65]. [c.50]

Кратковременный нагрев в интервале температур от 900— 1000° С до температуры плавления шва может вызвать превращения 5 7 (аустенитизацию шва) или б у Ь, т. е. сперва аустенитизацию, а затем, в зависимости от состава шва, температуры нагрева и его продолжительности, появление высокотемпературной ферритной фазы. Нагрев в области температур 500— 850° С может вызвать распад аустенита и ферритное превращение по реакции -у к" -f- а, т. е. появление вторичных карбидов и феррита. Под воздействием глубокого холода в сварных швах, как и в некоторых аустенитных сталях, возможно мартенситное превращение у М. Кратковременный нагрев двухфазных швов с большим количеством феррита при 800—850° С может вызвать эвтектоидное превращение части б-фазы, т. е. образование комплекса -у + к", а также перерождение первичного феррита в а-фазу. [c.125]

Другой интенсивно развивающийся в последние годы метод термической обработки строительных сталей — закалка холоднокатаных листов, используемых главным образом в автомобилестроении, на двухфазное состояние. Обработка проводится с отдельного нагрева в межкритическую феррито-аустенитную область, затем следует резкое охлаждение для получения так называемой дуальной структуры, представляющей собой ферритную матрицу с островками малоуглеродистого мартенсита (обычно в тройных стыках зерен). Стали с такой структурой имеют низкое отношение предела текучести к пределу прочности, что определяет хорошую штампуемость (важно для автомобилестроения), а после штамповки — высокую прочность благодаря деформационному упрочнению феррита и наличию мартенситных участков. Создание дуальной структуры после этой обработки при сохранении высокого уровня пластичности и вязкости позволяет уменьшить толщину листов, что уже дало значительную экономию металла в автомобильной промышленности некоторых стран, например США. [c.10]

Помимо свойств известных хромистых сталей ферритного, полуферритного и мартенситного классов, а также аустенитных хромоникелевых сталей, в книге рассматриваются свойства двухфазных феррито-аустенитных сталей различных марок, имеющих по сравнению с аустенитными хромоникелевыми сталями более высокие прочностные свойства, повышенное сопротивление межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением. [c.5]

Сварка аустенитно-мартенситных сталей. Стали этого типа обладают двухфазным строением и свариваются, как правило, двухфазными аустенитно-ферритными швами. Поэтому появления кристаллизационных трещин при сварке таких сталей можно не опасаться. Главная трудность заключается в сохранении в металле шва алюминия, титана и бора, требующихся для его дисперсионного упрочнения. Если упрочнение достигается за счет молибдена или ниобия, сварка указанных сталей заметно упрощается. [c.618]

Двухфазные аустенитно-ферритные стали обладают высокой технологической прочностью. При содержании феррита свыше 20 % металл шва характеризуется повышенной сопротивляемостью образованию горячих трещин. Поскольку температура начала мартенситного превращения ниже 20 °С, в структуре металла шва и ЗТВ нет опасности образования закалочных структур. Кроме того, уровень остаточных напряжений оказывается ниже, чем у аустенитных хромоникелевых сталей, так как коэффициент теплопроводности аустенитно-ферритных сталей выше, а коэффициент термического расширения ниже, чем у аустенитных сталей. Поэтому сварные соединения аустенитно-ферритных сталей имеют высокую сопротивляемость образованию холодных трещин. [c.279]

Хромоникелевые аустенитные стали и сплавы в отожженном состоянии и аустенитно-мартенситные стали обычно сваривают двухфазными аустенитно-ферритными швами для предупреждения образования горячих трещин. С этой же целью применяют способы и режимы сварки, способствующие измельчению зерен-ной структуры металла шва и уменьшению напряжений усадки. [c.308]

Нержавеющие и жаропрочные стали, в зависимости от содержания в них элементов ферритизаторов (хрома, кремния, молибдена, вольфрама, титана, ниобия) или аустенизаторов (никеля, марганца, азота, меди), имеют различную структуру и соответственно классифицируются как ферритные, аустенитные, мартенситные или двухфазные, содержащие, например, феррит и аустенит (ферритно-аустенитные), феррит и мартенсит (мартенситно-ферритные) и т. д. [c.163]

Хромистая сталь с содержанием 16—18 /оСг может иметь как однофазную (ферритную) структуру, так и двухфазную (ферритно-мартенситную) структуру. Однофазная хромистая сталь с содержанием 16—18< /о Сг более устойчива против коррозии, чем хромистая сталь с содержанием 12—14% Сг. Она применяется в химической промышленности—для абсорбционных башен, теплообменников, коммуникаций, труб, баков для хранения и цистерн для перевозки азотной кислоты в автотракторной — для газогенераторов в других отраслях промышленности—для всевозможной аппаратуры и деталей с низкой твёрдостью, не работающих на удар, а также для предметов домашнего обихода. При содержании 0,08—0,12 /о С в отожжённом состоянии эта сталь имеет следующие механические свойства предел прочности при растяжении 45—60 кг мм , предел пропорциональности 25—30 кг1мм , удлинение 65 = 25—30%, сужение 55— 70%. [c.489]

Ферритные хромистые стали подвержены межкристаллитной коррозии. Появление последней связано с выпадением карбидов. Вследствие малой растворимости углерода в феррите карбиды, имеющиеся встали, переходятв твердый раствор при более высоких, температурах, чем в случае аустенитных сталей. При охлаждении карбиды выделяются по границам зерен. При этом, по мнению Э. Гудремона [111,62], происходит обеднение хромом границ зерен и понижение их устойчивости. И. А. Левин и С. А.Гинцберг[П1,154] используя методику микроэлектрохимических исследований, показали, что границы зерен в хромистых сталях поляризуются слабее, чем основное зерно. Диффузия хрома вобъемноцентрированной решетке феррита происходит более интенсивно, чем в аустените. В связи с этим при медленном охлаждении с высоких температур или при длительном отжиге в интервале температур 550—700° С наблюдается коагуляция карбидов и выравнивание концентрации хрома. Ферритные хромистые стали при этом нечувствительны к межкристаллитной коррозии. В полуферритных сталях межкристаллитная коррозия проявляется в более слабой степени. В двухфазной стали границы зерен феррита и аустенита по разному чувствительны к межкристаллитной коррозии после различных видов термообработки. Для феррита опасно быстрое охлаждение, для аустенита — отпуск при температурах 550—700° С. Устраняется межкристаллитная коррозия нагревом при 500—700° С в случае феррита и закалкой при температуре 1050° С в случае аустенита. Поскольку мартенситные хромистые стали (для снятия закалочных напряжений) после сварки всегда подвергаются отжигу, межкристаллитной коррозий они фактически [c.176]

Хромистые стали, содержащие 12—14% Сг, в зависимости от содержания углерода могут испытывать у->а-превращение (стали мартенситного класса) или не испытывать его (стали ферритного класса) в стали мартенситно-ферритного класса (12X13) у->а-превращение будет неполным. Наличие и полнота у->а-превращения определяют способноеть стали к упрочнению при термообработке сталь с 0,1% С и 13% Сг не упрочняется при закалке из-за отсутствия у->а-превращенги чем больше в стали углерода, тем полнее протекает мартенситное превращение, тем выше содержание углерода в мартенсите и его твердость. Однако повышение концентрации углерода в стали приводит к образованию карбидов, уменьшая при этом количество хрома в твердом растворе (а именно содержание хрома в твердом растворе и определяет коррозионную стойкость стали) при этом в стали возникает двухфазная структура. Стали с 13% хрома подвержены коррозионному растрескиванию и точечной коррозии в содержащих ионы хлора средах. [c.169]

Для штампованных деталей и изделий, которые должны иметь повышенную прочность (например, диски колес), применяют двухфазные стали 12ХМ, 18ХГ2ФТЮДР с ферритно-мартенситной структурой, состоящей из мягкого феррита и прочного мартенсита (20 - 30 %). Получают такую структуру закалкой из межкритического интервала — после горячей прокатки. В феррите много свободных дислокаций (из-за фазового наклепа при образовании мартенсита), что обеспечивает относительно невысокий предел текучести. Стали достаточно легко штампуются, но при этом сильно упрочняются (после штамповки <7х = 450. .. 600 МПа). [c.288]

Обратная картина наблюдается у высокоотпущенных сталей влияние содержания углерода максимально в припороговой области и постепенно ослабевает с повышением А/С. Двухфазные ферритно-мартенситные стали имеют рекордно высокий уровень A/ tft (до 20 МПа ум) при содержании в смеси до 20% мартенсит-ной составляющей (рис. 19.22, зле), что связано с высоким вкладом ЗТ. В то же время на среднем участке КДУР преимущества двухфазных сталей в сравнении с мартенситом теряются. [c.343]

По исследованиям сварочной лаборатории Московского высшего технического училища имени Баумана [12] применение электродов типа 18-8 дает наплавленный металл с содержанием хрома ниже нижнего предела для этой стали и двухфазную ау-стеиитно-ферритную структуру металла шва с мартенситной составляющей. [c.110]

Хромистые стали с содержанием хрома 17% и выше относятся к ферритному классу нержавеющих сталей. Однако образование однофазной ферритной структуры в стали зависит от содержания углерода. При содержании углерода до 0,15% сталь имеет однофазное строение, при содержании свыше 0,15% —двухфазное (феррито-мартенситное). Высокохромистые стали с содержанием 17% хрома обладают более высокой коррозионной устойчивостью, чем 12%-ные хромистые стали, особенно против воздействия азотной кислоты и ряда других сред. Эти стали применяются для изготовления химической аппаратуры (абсорбционные башни, теплообменники, баки для хранения, цистерны для транспортировки азотной кислоты и т. д.), в производстве резины, нефти, в пищевой промышленности, изготовлении насосов, болтов, гаек н других деталей машин. Они могут быть использованы так же, как и автоматная сталь, при введении в их состав в небольших количествах серы или селена. Рассматриваемые стали обладают устойчивостью против окисления до температуры 870°, хорошо полируются и обладают небольшой склонностью к наклепу по сравнению с нержавеющими сталями аустенитного класса. В тонких сечениях эти стали легко свариваются, но при изготовлении массивных сварных конструкций они склонны к сильному росту зерна при температурах выше 980°, и поэтому ихприменение ограничено. Сварку этих сталей рекомендуется производить после предварительного подогрева до температуры около 200°, так как при этой температуре стали приобретают некоторую вязкость. Для снятия напряжений эти стали после сварки следует отжигать при температуре 760°. При нагреве выше 980° в этих сталях наблюдается интенсивный рост зерна. [c.219]

В интервале II в низкоуглеродистой стали (С < 0,4 %) образуется ферритная структура. В стали, легированной хромом, распад аустенита приводит к образованию структуры верхнего бейнита, феррита и перлита (при Tgoo-eoo < 6—20 с) либо ферритно-перлитной структуры (при Tgoo-eoo > 20 с). В сталях с содержанием Мп < 1,5 % на диаграмме выделяют две области —фер-ритно-перлитную и бейнитно-перлитно-ферритную. При содержании Мп > 1,5 % в зависимости от Xgoo-eoo можно получить либо ферритно-бейнитную, либо мартенситно-бейнитную структуру. При содержании Сг < 1 % образуется ферритно-перлитная структура. При содержании Сг > 1 % в структуре появляется бейнит, а количество перлита убывает. Широкую область на диаграмме занимает область двухфазной бейнитно-ферритной структуры. При содержании Сг > 2,5 % возрастает содержание мартенсита в мартенситно-бейнитной структуре. [c.119]

Большое значение для свойств рассматриваемых сталей имеют превращения, протекающие при нагреве и, соответственно, получаемое фазовое состояние после охлаждения. Хром сильно увеличивает устойчивость а-состояния стали, настолько сильно, что даже при содержании в стали значительных количеств никеля область существования у-фазы оказывается замкнутой и окруженной а-фазой. В этих условиях (см. рис. 10.2) в сталях со значительным содержанием хрома при нагреве возможны две схемы фазовых превращений. Для сплавов, находящихся в концентрационной области замкнутой петли у-фазы, нагрев в интервале температур существования одной у-фазы должен привести к полной перекристаллизации а у, с получением после охлаждения аустенитного состояния, стабильного или нестабильного, с мартенситом или без него, или же полностью мартенситного состояния в зависимости от условий охлаждения и состава стали. Однако при нагреве этих же сталей до более высоких температур можно получить а + у-область (см. рис. 10.2). По существу, а-фаза будет высокотемпературным б-ферритом. При охлаждении таких сплавов должно произойти обратное а у-превращение. Увеличение содержания хрома или других стабилизирующих феррит элементов приводит к тому, что сталь становится ферритно-аустенитной, соответствующей двухфазной а + у-области на рис. 10.2. Количество феррита в такой стали зависит от соотношения суммарного содержания аустенитообразующих (N1, С, Мп, М) и ферритообразующих (Сг, Мо, , V и др.) элементов и может быть приближенно оценено по структурной диаграмме Шеффлера. Нагрев таких сталей приводит к образованию а- и у-фазы, а охлаждение сохраняет в структуре наряду с аустенитом или продуктами его превращения и определенное количество феррита. [c.257]

В СССР освоен выпуск холоднокатаной двухфазной стали с ферритно-мартенситной структурой (ДФМС), содержащей до 20—25 % твердой фазы мартенсита в пластической ферритной матрице. Повышенной прочности этих сталей добиваются легированием марганца (до 1,6 %) и кремнием (до 0,7 %) в сочетании с термической обработкой в специальных агрегатах непрерывного отжига. У двухфазных сталей низкое отношение предела текучести 05 к временному сопротивлению (05/02 = 0,6- 0,65), высокий показатель деформационного упрочнения п и нормальной анизотропии Я п 0,21- 0,25 и Я = 1,1ч-1,6), широкий диапазон изменения временного сопротивления (0в = 400- -550 МПа), что свидетельствует о пригодности их для изготовления холодноштампованных деталей сложной формы. Кроме того, при штамповке этих сталей происходит повышение прочности. Так, например, если у исходной двухфазной стали 0т = 280 МПа и 0в = 550 МПа, то после холодной пластической деформации на 25 % 0т 650 МПа и 0в > 800 МПа. [c.10]

Л 1еньшее применение по сравнению с только что рассмотренными двумя классами стали - аустенитным и аустенитно-мартенситным — имеют стали аустеннто-ферритного класса (их еще иногда называют двухфазными). Причина за слючается в том, что эти стали отличаются нестабильностью свойств — небольшие колебания и составе (внутри марочного содержания элементов) приводят к существенному изменению количественного соотношения у- и а-фаз и, следовательно, к различию в свойствах. [c.495]

При сварке аустенитных сталей, кроме обеспечения двухфазной аустенитно-ферритной, аустенитно-карбидной или аустенитно-бо-ридной структуры металла шва (в некоторых случаях это недопустимо), чтобы предотвратить образование горячих трещин, снижают содержание серы, фосфора и кремния в шве (путем снижения их в проволоке), а также применяют легирование шва молибденом, вольфрамом, марганцем и титаном, азотом, а лучше марганцем вместе с азотом. Иногда с этой целью применяют низкокремнистый высокоокислительный флюс АН-18, обеспечивающий выгорание кремния и серы, уменьшение содержания водорода в шве и измельчение его зерна. Для сварки высокохромистых мартенситных сталей с той же целью рекомендуется применять низкокремнистый окислительный флюс АН-17. [c.77]

С. Кроме того, возрастает степень гомогенности аустенита. Изменяя температуру нагрева, удается в широких пределах регулировать прочность стали. Низкое отношение От/(Тв является характерным для двухфазных ферритно-мартенситных низколегированных сталей и по данным работы [50] способствует релаксации напряжений при наличии дефектов типа трещин, а также в условиях наводороживающей агрессивной среды. [c.95]

Вьюонолелированные хромомарганцовые стали по некоторым свойствам приближаются к аустенитным храмоникслевым сталям и могут использоваться как их заменители. Большинство из них обладает двухфазной структурой и является промежуточными между ферритными высокохромистыми и аусте-нитными сталями типа 18—8. Аустеннтная структура у хромомарганцовых сталей фиксируется при охлаждении их в воде от высокой температуры (порядка 1100° С). Однако аустеннтная структура этих сталей нестабильна и может претерпевать мар-тенситное превращение. Мартенситная точка у стали ЗОХЮГЮ, например, лежит при температуре —20---30° С. [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...