Энергия дефекта упаковки аустенита

Дислокационная структура зависит от энергии дефектов упаковки, а последняя—от состава, поэтому распад твердого раствора может приводить к изменению у и соответственно к изменению распределения дислокаций. Так, в аустенитной стали после выделения карбидной фазы (карбидообразующие элементы понижают энергию дефектов упаковки аустенита) меняется дислокационная структура. При этом частицы задерживают движение дислокаций и вызывают их размножение. Дислокационная структура становится более сложной. [c.324]

Обсуждение механизмов влияния никеля и хрома будет проведено ниже, здесь важно отметить одну интересную особенность. Оказывается, что описанное выше поведение никеля и хрома коррелирует с величиной энергии дефектов упаковки (ЭДУ) аустенита. На рис. 12 показана диаграмма, построенная в работе [73] на основе анализа многочисленных данных о зависимости ЭДУ от состава сплава (и дополненная некоторыми более поздними результатами, например, [74]) . Очевидно наличие на диаграмме минимума ЭДУ, соответствующего содержанию —18% Сг. Проведено много исследований влияния легирующих добавок в этой области, позволяющих минимизировать ЭДУ в различных сериях сплавов, но такие результаты не обладают большой общностью. Важность [c.67]

Элементы, вызывающие твердорастворное упрочнение железоникелевых суперсплавов, воздействуют на их характеристики и через увеличение параметра кристаллической решетки аустенита. Расширение решетки служит мерой внутренних искажений и напряжений, порождаемых различием в атомном объеме между аустенитом и легирующей добавкой. Увеличивая параметр решетки матрицы, добавка влияет на степень ее размерного несоответствия с решеткой когерентных упрочняющих выделений. Было показано, также, что элементы, вызывающие твердорастворное упрочнение, снижают энергию дефектов упаковки и тем самым затрудняют поперечное скольжение при повышенных температурах [б]. Таким образом, элементы, порождающие твердорастворное упрочнение, оказывают заметное влияние на эффективность упрочнения старением. [c.215]

В работах И. Н. Богачева было показано, что марганцевые аустенитные стали обладают более высокой сопротивляемостью кавитационной эрозии по сравнению с никелевыми. Стойкость сталей находится в прямой зависимости от степени упрочнения. В общем случае кавитационная стойкость нестабильных сталей больше, чем стабильных, что в значительной степени определяется характером распределения в них пластической деформации. Равномерность деформации марганцевого аустенита, распространение ее на больший объем являются одним из основных факторов, обуславливающих его высокое сопротивление динамическому воздействию среды. Закономерности деформации и упрочнения аустенитной матрицы обусловлены различием в природе твердого раствора. Марганцевый аустенит по сравнению с никелевым обладает более низкой энергией дефектов упаковки, большей степенью микроискажений и меньшей подвижностью дислокаций. [c.288]

Наиболее сильно повьш1ает предел текучести азот, с увеличением содержания которого более 0,1 % снижается энергия дефектов упаковки аустенита, наблюдается тенденция к [c.286]

У немагнитных стареющих ванадийсодержащих сталей с высокой интенсивностью деформационного упрочнения аустенита достигается значительное повышение статической и циклической прочности и релаксационной стойкости как после пластического деформирования, так и после старения. Наибольшее упрочнение имеют стали, легированные марганцем и кремнием в количествах, снижающих энергию дефектов упаковки их аустенита до 10-15 мДж/мЧ Например, у стали 40Х12Г16Н7МСФ, имеющей такую энергию дефектов упаковки аустенита, после волочения с обжатием 75 % прирост составляет 1100 МПа при сохранении удовлетворительной пластичности и стабильности аустенита по отношению к у-а-превращению. Особенностью структуры деформированной стали является наличие большого количества изогнутых деформационных двойников шириной около 0,1 мкм. Дополнительное повышение прочности (Og < 2500 МПа (см. табл. 1.3.134) и релаксационной стойкости немагнитной проволоки из стали 40Х12Г16Н7МСФ (см. табл. 1.3.133) достигается в процессе последеформационно-го нагрева при 450 °С с вьщержкой 1 ч в результате вьщеления дисперсных карбидов V и Сг2зС . Пластическое деформирование перед старением предотвращает образование непрерывных зернограничных вьщелений, ухудшающих механические свойства стали. Гидроэкструзия по сравнению с прокаткой или волочением приводит к более высокому упрочнению сталей при значительно меньшем снижении пластичности, что в значительной степени связано с формированием ячеистой структуры, измельчением карбидных частиц и их более равномерным распределением. Оптимальное [c.295]

После испытания на трение скольжения хромистой стали (157о Сг), легированной Мо, Mo+W и Mn-bNi-f u, в поверхностных слоях происходят превращения у- а и а у, измельчение блоков, увеличение плотности дислокаций и др. Степень и характер изменения структурных превращений по глубине слоя зависят от природы легирования аустенита. Для повышения износостойкости сталей такого типа целесообразно легирование аустенитообразующими элементами (особенно марганцем, понижающим энергию дефекта упаковки), а также сильными карбидообразующими элементами (W, Мо), измельчающими структуру и препятствующими развитию рекристаллизации в наклепанном аустените [10]. Можно считать установленным, что если в процессе работы не происходит превращения остаточного аустенита в высокопрочный мартенсит, то в условиях абразивного износа он значительно легче срезается и уносится абразивными частицами. [c.24]

Однако марганцевый аустенит характеризуется хладноломкостью (КСи 0,3 МДж/м ) при низких температурах (ниже -100 °С), в то время как никелевый аустенит вплоть до -196 °С сохраняет достаточно высокую ударную вязкость (КСи 3 МДж/м ). Такое различие свойств никелевого и марганцевого аустенитов обусловлено существенно меньщими значениями энергии дефектов упаковки в марганцевом аустените (ориентировочно 0,075—0,06 Дж/м в интервале от 0 до -196 °С) по сравнению с никелевым ( 0,15 Дж/м ). Таким образом, можно регулировать способность аустенита к упрочнению при пластической деформации, изменяя энергию дефектов упаковки в нем посредством рационального легирования никелем и марганцем аустенитных сталей и сплавов. В сплавах с ГЦК решеткой (в том числе и в аустенитных сталях) энергия дефектов упаковки оказывает более существенное влияние на упрочнение, чем рассмотренные раньше виды взаимодействия дислокаций с легирующими элементами. Так, легирующие элементы в стали, снижающие энергию дефекта упаковки, повышают температуру начала рекристаллизации и сужают интервал кристаллизации. Скорость установившейся ползучести ГЦК металлов уменьшается с уменьшением энергии дефектов упаковки. Дефекты упаковки являются центрами выделения когерентных фаз (карбидов, интерметаллидов и др.) в аустенитных сталях и сплавах с ГЦК решеткой. Так, в закаленных аустенитных сталях с 1% ниобия (12Х18Н10Б) или с 1% титана (12Х18Н10Т) при высокотемпературной (-700 °С) выдержке на дефектах упаковки выделяются когерентно связанные с матрицей кубические карбиды МЬС и Т1С. Мелкодисперсные карбидные частицы (размером до 10 нм) препятствуют движению дислокаций, а также способствуют их размножению, что в конечном итоге приводит к повышению прочности стали (рис. 7.3). В то же время коагуляция кубических карбидов (Т1С, ЦЬС), выделяющихся на дефектах упаковки, протекает более медленно, чем карбидов (в том числе и [c.149]

ГИИ дефектов упаковки заметно меньше чем в никелевом аустените Как известно энергия дефектов упаковки — одна из важнейших харак теристик дислокационной структуры определяющей свойства аустенита Так подвижность дислокации (способность их к поперечному кольже нию, легкость пересечений) зависит от энергии дефекта упаковки При этом в сплавах с г ц к решеткой этот фактор играет в упрочнении ббльшую роль чем взаимодействие дислокаций с атомами внедрения и замещения и силы трения решетки [c.52]

Необходимо отметить что изменяя содержание никеля и марганца в аустенитных сплавах на базе других композиций можно существен но менять энергию дефектов упаковки в аустените т е изменять спо собность аустенита к упрочнению при пластической деформации При Этом легирование аустенита марганцем будет приводить к увеличению коэффициента деформационного упрочнения аустенитных сталей а ле гированне никелем наоборот уменьшать такое упрочнение В чем при чина такого влияния марганца на энергию упаковки аустенита т е на его повышенную способность к деформационному упрочнению [c.52]

Хромомарганцевые стали со структурой мета-стабильного аустенита, работающие в интервале температур М -М , обладают высокой износостойкостью в условиях динамического контактного нагружения (кавитационного, циклического контактно-ударного). Благодаря низкой энергии дефектов упаковки, в них интенсивно развиваются мартенситные превращения, сопровождающиеся релаксацией напряжений. Их рабочая поверхность упрочняется значительно сильнее, чем хромоникелевых сталей типа 12Х18Н10Т. [c.362]

Шуман провел металлографическое исследование механизма образования е-мартенсита и подробно описал различные стадии формирования е-фазы из аустенита, применив для этого специальный травитель (смесь натриевого тиосульфата с калиевым метатиосульфатом), который рекомендуется для сплавов с малой энергией дефектов упаковки [44, 45]. В пределах разрешающей способности оптического микроскопа, образование е-фазы начинается с того, что в зернах аустенита возникают короткие тонкие прямые линии — иглы, которые взаимно проникают друг в друга и скачкообразно распространяются до препятствий. До тех пор пока иглы не встречают препятствий, они свободно растут в обоих направлениях, заканчиваясь на кон-лах остриями. Наталкиваясь на какое-либо препятствие, игла не может его преодолеть и уширяется с этого конца. Проявляющиеся в плоскости шлифа рельефные иглы в действительности имеют форму линзовидных дисков, которые лежат в зерне аустенита по одной или нескольким октаэдрическим плоскостям (111). Причиной образования таких тонких пластин предполагается анизотропия сжатия объема при т->-8-превращении (1,47% в направлении оси с [c.30]

Весьма быстрое разъедание склонных к коррозионному растрескиванию нержавек щих сталей в условиях растягивающей пластической холодной деформации можно объяснить некоторыми осо бенностями микроструктуры гранецентрированной. кубической решетки аустенита. Для этих сплавов характерна весьма низкая энергия дефектов упаковки и очень большое число дислокаций на плоскостях сдаига. Исследования, проведенные с помощью элек тронного микроскопа, показали ]119], что специфические среды почти исключительно разъедают только такие большие скопления, и возможно, что этим объясняется связь между скоростью деформации и сК( остью растворения. Хотя причина неясна, но имеются некоторые доказательства, что микросегрегация возникает в зонах больших скоплений, и это делает либо сами нагромождения, либо примыкающие к ним области особенно активно корродирующими. Как склонные к коррозионному растрескиванию аустенитные нержавеющие стали, так и а-латуни относятся к сплавам с низкими энергиями дефектов упаковки и подвержены транскристаллитному растрескиванию. Другие медные сплавы в аммиачных растворах подвержены межкристаллитной коррозии, например сплавы Си— Р Си—-Si Си—AI, и хотя с ними было проведено мало фундаментальных исследований, можно предположить, что неспособность треп ин проникнуть в тело зерен связана с высокими энергиями де- [c.186]

Причины различного влияния фазового наклепа на стабилизацию аустенита в сплавах с атермической и изотермической кинетикой мартенситного превращения не выяснены [37, 39], Считается, что за стабилизацию ответственны дефекты кристаллической решетки фазонаклепанного аустенита [35]. Эти дефекты, почвидимому, различны в сплавах с изотермической и атермической кинетикой превращения. Одним из существенных отличий сппавов с изотермической кинетикой по сравнению с атермическими сплавами является низкая энергия дефектов упаковки [38, 40]. [c.18]

Авторы [38] объясняют высокую склонность к стабилизации аус-тёнитных сталей, имеющих низкую энергию дефектов упаковки, из-мененпем механизма мартенситного превращения, связывая его с последовательной перестройкой у- е- а или у->д.у.а.Характер влияния фазового наклепа, осушестюхяемого в условиях прямого и обратного мартенситных превращений, на стабилизацию аустенита более подробно описан в главе 1. Рассмотрим впияние на Мц диффузионных процессов, которые могут сопутствовать а - у превращению при медленном нагреве. [c.157]

Согласно существующим представлениям тепловая стабилизация аустенита может быть связана с дезактивацией зародышей мартексита за счет перераспределения атомов внедрения в твердом растворе [3] Возможно, что высокая чувствительность у - а превращения хромоникелевых нержавеющих сталей к скорости охлаждения связана с низкой энергией дефектов упаковки в этих сталях [38]> Резкая закалка приводит к появлению деформационных дефектов упаковки, способствующих образованию а-мартенсита в хромоникелевых нержавеющих сталях. [c.218]

Основное достоинство стали 110Г13Л состоит в том, что ее относительно высокие прочность и износостойкость в условиях приложения больших истирающих давлений сочетаются с хорошей пластичностью и ударной вязкостью (табл. 1.3.77). Высокий комплекс механических свойств стали достигается вследствие способности марганцевого аустенита, обладающего низкой энергией дефектов упаковки к деформационному упрочнению. [c.224]

Метастабильные хромомарганцевые аустенитные стали, стойкие к кавитационному и циклическому контактно-ударному воздействию. Сталями, стойкими в условиях динамического контактного нагружения (циклическое контактно-ударное нагр5 жение, кавитационное, гидроабразивное или газоабразивное воздействие), являются аустенитные стали системы Ре-Сг-Мп-С. При соответствующем химическом составе (температура эксплуатации должна находиться в интервале М -М хромомарганцевые стали со структурой метастабильного аустенита обладают низкой энергией дефектов упаковки и отличаются сложной кинетикой у - - е - а -мартенситных превращений и деформационного двойникования, развивающихся достаточно интенсивно и сопровождающихся релаксацией напряжений. В результате рабочая поверхность деталей машин сильно упрочняется за счет дисперсных выделений мартенсита деформации и наклепа существующих и вновь образующихся фаз, что обеспечивает равномерную эрозию и высокую стойкость сталей при динамическом контактном нагружении, в частности кавитационную стойкость. [c.227]

Твердорастворное упрочнение аустенитных сталей. Относительно высокая растворимость в аустените многих легирующих элементов позволяет эффективно использовать твердорастворное упрочнение для сталей после закалки, обеспечивающей структуру гомогенного у-твердого раствора. Наибольшее влияние на твердорастворное упрочнение оказывают искажение кристаллической решетки атомами легирующих элементов, величина которого определяет предел текучести ненаклепанного аустенита, и изменение энергии дефектов упаковки в аустените, от которого зависят коэффициент упрочнения при пластическом деформировании и характеристики пластичности. [c.286]

Влияние легирования на упрочняемость обусловлено рядом причин. Легирующие элементы создают искажения кристаллической решетки, изменяют энергию межатомных сил связи аустенита, влияют на его стабильность [57]. Стабилизирующий эффект при введении легирующих элементов в значительной степени определяется их влиянием на образование дефектов упаковки, которые при определенных условиях могут становиться зародышами е-фазы [39, 50, 100, 101]. Чем больше в результате легирования уменьшается вероятность образования дефектов упаковки, тем сильнее проявляется стабилизирующее влияние легирующего элемента. Кроме этого, происходит закрепление дислокаций атомами внедрения [57, 137] и уменьшение подвижности ячеек [138], которые образуются при деформации, что приводит к стабилизации аустенита. [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...