Влияние легирующих элементов на фазовые превращения сталей

Влияние легирующих элементов на фазовые превращения сталей [c.116]

В отличие от ранее изданных учебников в настоящей книге нет отдельной главы, посвященной влиянию легирующих элементов на свойства и фазовые превращения в стали. Общие сведения [c.3]

Наиболее распространенными легирующими элементами при производстве низколегированных сталей являются 51, Мп, Сг, Мо. Анализ их влияния на кинетику превращения аустенита при охлаждении в условиях сварки можно провести по результатам работ [92—94 ]. Химический состав и механические свойства сталей представлены в табл. 6.9. Данные, характеризующие влияние легирующих элементов на характеристические длительности охлаждения и фазовый состав структуры, приведены на рис. 6.4. [c.117]

З. ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА СТРУКТУРУ, ФАЗОВЫЕ. ПРЕВРАЩЕНИЯ И СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ [c.53]

Легирующие элементы в стали оказывают различное влияние на аллотропические превращения железа и фазовые превращения стали. ( Они могут находиться в стали в твердом растворе, в карбидной фазе или в виде интерметаллидных соединений. [c.79]

Сопротивление деформированию инструментальных Сталей в основном зависит от процентного содержания углерода. Чем больше в них углерода, тем ниже пластичность и выше сопротивление деформированию. Наличие в этих сталях вредных примесей (особенно серы и фосфора) приводит к понижению пластичности из-за появления красно- или синеломкости. Влияние легируюш,их элементов иа пластичность и механические свойства инструментальных сталей происходит вследствие замещения в решетке атомов железа атомами легирующего элемента. На основе физико-химических (коэффициента теплопроводности, температуры фазовых превращений и др.) и механических свойств (пластичности, сопротивления деформирования устанавливают температурный режим нагрева металла под ковку, температуру начала и конца ковки, выбор схемы процесса ковки и формы бойков, а также степень и скорость деформации. [c.495]

Легированные стали обладают наилучшими механическими свойствами после термической обработки. Это объясняется тем, что легирующие элементы задерживают диффузионные процессы и оказывают поэтому большое влияние на фазовые превращения, протекающие в стали при закалке и отпуске. Легирующие элементы повышают устойчивость закаленной стали против отпуска. Для [c.271]

Монография состоит из семи глав. В гл. I рассмотрены основные положения теории фазовых превращений в металлах и сплавах в твердом состоянии, а также закономерности превращений железа, титана и их сплавов в изотермических условиях. В гл. II показаны условия их протекания в зоне термического влияния при сварке плавлением. В гл. III описаны новые методы и аппаратура для изучения кинетики фазовых превращений и изменений структуры и свойств металлов в неравновесных условиях при сварке и термомеханической обработке, а также для исследования задержанного разрушения и образования холодных трещин. В гл. IV приведены результаты исследования превращений при непрерывном нагреве, кинетики роста зерна и гомогенизации аустенита и Р-фазы сплавов титана при сварке. В гл. V рассмотрены основные закономерности фазовых превращений в условиях непрерывного охлаждения при сварке. В гл. VI изложен механизм задержанного разрушения сталей и сплавов титана, установлены критерии оценки этого явления и показано влияние легирующих элементов, параметров термического цикла и жесткости сварных соединений на" сопротивляемость этих материалов образованию холодных трещин при сварке. В гл. VII приведены характеристики свариваемости сталей и сплавов титана различных структурных классов и систем легирования, сформулированы критерии выбора технологии и режимов их сварки и показаны пути регулирования структуры и свойств сварных соединений как в процессе сварки, так и при последующей термической, термомеханической или механико-термической обработке. [c.10]

Легирующие элементы N1, Со, Мп и др., которые не образуют карбидов и находятся в твердом растворе феррита, почти не влияют на процессы отпуска, протекающие как и в углеродистой стали. 51, не являющийся карбидообразующим элементом и растворимый в а-фазе, хотя и не изменяет природы фазовых превращений при отпуске, однако смещает их вверх вследствие замедляющего влияния С на диффузию. [c.169]

Легирующие элементы, оказывая влияние на полиморфизм железа и превращения в стали при термической обработке, а также вызывая изменения фазового состава и структуры, оказывают существенное влияние на механические и эксплуатационные свойства сталей. [c.80]

Легирующие элементы оказывают различное влияние на аллотропические превращения в железе, на карбидную фазу, фазовые превращения в стали. По влиянию на аллотропические превращения в железе легирующие элементы разделяют на элементы, образующие открытую область -фазы (Мп, N1) и замкнутую область 7-фазы (Сг, V, У, Мо, Т1 и др.) (рис. 10.1). [c.84]

Взаимодействие легирующих элементов с железом и углеродом. С железом легирующие элементы образуют как у> так и а-твердые растворы, т. е. они могут входить в состав аустенита и феррита, упрочняя их. При этом легирующие элементы оказывают различное влияние на устойчивость аустенита одни (например, никель) расширяют этот интервал и при достаточном массовом содержании определяют аустенит устойчивым даже при комнатной температуре (такие стали называют аустенитными). Другие (например, хром) уменьшают устойчивость аустенита и могут совсем устранить аустенитное превращение при достаточном содержании таких элементов (например, более 13 % Сг) аустенита не существует и сталь вплоть до плавления остается ферритной. Отметим, что аустенитные и ферритные стали закалки не принимают, так как они не имеют фазовых превращений в твердом состоянии. [c.108]

Рассмотрены принципы легирования и научные основы создания различных групп сталей Систематизированы 1егирующие элементы за кономерности образования и поведения различных фаз в легированных сталях и влияние легирующих элементов на фазовые превращения Из ложены основы легирования и данные о составе свойствах и обработ ке различных групп специальных сталей строительных машинострои тельных коррознонностонких жаропрочных, инструментальных [c.1]

По типу равновесной структуры стали подразделяются на доэвтекто-идные, эвтектоидные, заэвтектоидные и ледебуритные. Эвтектоидные стали имеют перлитную структуру, а доэвтектоидные и заэвтектоидные наряду с перлитом содержат соответственно избыточный феррит или вторичные карбиды типа МзС. В структуре литых ледебуритных (карбидных) сталей присутствует эвтектика (ледебурит), образованная первичными карбидами вкупе с аустенитом поэтому по структуре они могут быть отнесены к белым чугу-нам, но их причисляют к сталям с учетом меньшего, чем у чугунов, содержания углерода (< 2%) и возможности подвергать пластической деформации. Влияние легирующих элементов на положение точек 8иЕ диаграммы Ре—С (см. рис. 4.1) проявляется чаще всего в их смещении в направлении меньшего содержания углерода. В сталях с высоким содержанием элементов, сужающих у-область, при определенной концентрации исчезает уоа-превращение (рис. 7.5, б). Такие стали относят к ферритному классу. При высокой концентрации в стали элементов, расширяющих у-область, происходит стабилизация аустенита с сохранением его при охлаждении до комнатной температуры. Эти стали причисляют к аустенитному классу. Таким образом, с учетом фазового равновесия легированные стали относят к перлитному, карбидному, ферритному или аустенитному классам. [c.154]

Исследование влияния легирующих элементов на прямое и обратное мартенситные превращения и упрочнение аустенита хромоникелевых нержавеющих сталей при фазовом наклепе позволило определить составы азгстенитных нержавеющих сталей, упрочняемых за счет прямого и обратного мартенситных превращений. [c.216]

Коррозионная стойкость стали в атмосферных условиях резко возрастает при введении даже незначительного количества легирующих элементов, поэтому применение низколегированных сталей в качестве строительных и конструкщюнных материалов, эксплуатируемых в атмосферных условиях, экономически выгодно долговечность сооружений может быть повышена в 2-3 раза без дополнительной защиты в условиях промышленной, городской и сельской атмосферы. Защитное действие легирующих элементов в атмосферостойких низколегированных сталях основано на том, что легирующие элементы либо их соединения тормозят обычные фазовые превращения в ржавчине (см. рис. 1), и поэтому слой ржавчины на атмосферостойкой стали уплотняется. Считается также, что наряду с усилением защитных свойств слоя продуктов коррозии основной причиной положительного влияния меди является возникновение анодной пассивности стали за счет усиления эффективности катодной реакщш. Действие меди как эффективного катода подтверждается тем, что ее положительное влияние наблюдается уже в начальных стадиях коррозии, когда на поверхности стали еще не образовался слой видимых продуктов коррозии. [c.12]

Благодаря легированию получают различные соотношения между тремя основными видами твердых растворов - аустенитом, ферритом и мартенситом. На основе систем железо - хром - никель и железо - хром -никель - марганец получают стали с аустенит-ной, аустенитно-ферритной, аустенитно-мар-тенситной структурами. В низколегированных многокомпонентных сталях при содержании не более 2,5 % легирующих элементов температуры полиморфных превращений изменяются незначительно и фазовые превращения происходят аналогично превращениям в системе Fe - РезС. Различие влияния легирующих элементов заключается в след)тощем никель и марганец снижают температуру эвтектоидного превращения, а ферритообразующие элементы ее повышают. [c.27]

В связи с важностью проблемы задержанного разрушения при изучении и разработке конструкционных сталей и сплавов, по-видимому, целесообразно рассматривать влияние легирующих элементов и примесей не только на кинетику фазовых превращений, но и на концентрацию избыточных вакансий и других дефектов в реальной структуре. Вакан-сионный механизм зарождения микрополостей позволяет подвести базу и под существующие представления о влиянии водорода иа хрупкость металлов, которые основаны на адсорбционном эффекте, снижающем критические размеры микротрещин. [c.217]

Диффузионные процессы в микрообъемах металла, примыкающих непосредственно к поверхности трения или к пленкам вторичных структур, могут приводить к значительным структурным изменениям в этих микрообъемах. Фрикционный нагрев способствует протеканию в поверхностном слое процессов отпуска, возврата и рекристаллизации, что приводит к разупрочнению поверхности, снижению ее несущей способности, усилению схватывания. В тяжелых условиях трения (высокие скорости и давления, отсутствие смазки), когда имеет место интенсивный фрикционный нагрев, в поверхностном слое стали может происходить а -> Y превращение. Возникает так называемый аустенит трения. И. М. Любарский с сотр. обнаружил на поверхности трения стали 20Х2Н4А аустенитный слой толщиной в несколько микрометров. После прекращения трения в процессе охлаждения этот аустенит полностью или частично распадался [20.40]. Аустенит трения в ряде случаев обладает повышенной устойчивостью и может сохраняться в структуре после охлаждения до комнатной и более низких температур. Это объясняется высоким уровнем его легированности, а также стабилизирующим влиянием деформационного и фазового наклепа. Поверхностный слой обогащается легирующими элементами в результате их диффузии из глубинных слоев металла (термодиффузия, восходящая диффузия), а также из окружающей среды. Так, при термическом разложении смазки в зоне контакта поверхность металла может насыщаться углеродом и другими элементами, содержащимися в смазке. Аустенит трения, обладая повышенной прочностью, теплостойкостью, может, увеличивать сопротивление стали изнашиванию. Образование аустенита при трении и его ускоренное охлаждение (вторичная закалка) приводят к формированию нетравящихся ( белых ) слоев на поверхности стальных деталей. Белые слои обладают высокой микротвердостью Я = 9 — 15 ГПа и значительной хрупкостью. Структура белых слоев и условия их возникновения при трении были рассмотрены в работах Б. Д. Грозина, К- В. Савицкого, И. М. Любарского и др. Установлено, что белые слои характеризуются высокой дисперсностью структуры, химической неоднородностью и сложным фазовым составом. В них присутствуют аустенит (20—80%), так называемый скрытноигольчатый (или мелкокристаллический) мартенсит и карбиды. В условиях динамического нагружения белые слои из-за высокой хрупкости интенсивно выкрашиваются, что и ведет к ускоренному повреждению поверхности. [c.396]

В метастабильных аустенитных нержавеющих сплавах на Fe- r-Ni основе интервал обратного а - у превращения находится при достаточно высоких температурах (550-7Б0°С), при которых возможно развитие диффузионных процессов разупрочнения. Как было показано в главах 3 и 4, дополнительное легирование хромоникелевых нержавеющих сталей Мо или W способствует сдвиговой перестройке решеток а у и задерживает развитие процессов рекристаллизации фазонаклепанного аустенита. Прежде чем перейти к определению составов нержавеющих аустенитных сталей, упрочняемых фазовым наклепом, проанализируем влияние каждого из легирующих элементов (Мо, W, Nb, Ti, V, u, Mn, Со) ва эффективность фазового наклепа Fe- r-Ni аустенита. [c.213]

Легирующие элементы оказывают влияние на температурный интервал превращений, структуру стали и фазовые превращения при нагреве. Никель и марганец снижают критическую точку Лсь хром, вольфрам, титан, и кремний повышают ее никель и кобальт увеличивают скорость распада карбидов и ускоряют фазовые превращения при нагреве стали кремний не образует в стали карбидов, снижает коэффициент диффузии углерода в железе, повышает температуру фазовых превращений. Карбидообразующие легирующие элементы хром, вольфрам и йанадий замедляют процессы фазовых превращений. Марганец снижает температуру фазовых превращений и образует карбиды. Интервал оптимальных закалочных температур сталей, легированных карбидообразующими элементами, имеет узкие пределы. [c.58]

Легирующие примеси относительно мало влияют на растворимость и диффузию водорода в стали в том случае, если их введение не сопровождается структурными (фазовыми) превращениями [47, 78]. Отмечается незначительное влияние на наводороживание добавок никеля, хрома [70], молибдена [1], кремния и марганца [154]. Предполагается [65], что гидрообразующие элементы (Ti,V, Zr, Сг, Nb и др.) удерживают водород в кристаллической решетке и тормозят десорбцию и молизацию. Специфическое влияние добавок As, J,jS в стали на наводороживание рассмотрено в главе И1. [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...