Нитридное упрочнение

Нитридное упрочнение, обеспечиваемое дисперсными фазами ZrN или HfN, а также образующимися одновременно с ними нитридами ниобия, может эффективно использоваться вплоть до 1200° С и содержании фазы 2— [c.269]

Нитридное упрочнение молибдена. Методом азотирования сплава Мо—1% Ti [66] был получен дисперсно-упрочненный сплав. Дисперсные равномерно распределенные частицы TiN, обеспечивающие повышение прочности сплава, были устойчивы до 1500° С. [c.290]

С. Деформационное старение приводит к упрочнению стали, что связано в основном с ухудшением условий движения дислокаций и образованием карбидных и нитридных фаз во время нагрева. [c.186]

Ионная имплантация рабочих поверхностей режущего инструмента используется для упрочнения поверхности, как быстрорежущих сталей, так и твердых сплавов. В основе ионной имплантации (легирования) тонких приповерхностных слоев инструмента лежит облучение в вакууме пучком ионов газа или металла, ускоренных до энергии 10 ... 10 эВ, в результате чего происходит внедрение в поверхность ионов и атомов легирующего вещества (титана, хрома, азота и др.). Эффект упрочнения поверхности инструмента достигается как вследствие роста плотности дефектов кристаллического строения материала, закрепления этих дефектов атомами легирующих элементов, так и вследствие формирования дополнительного числа мелкодисперсных карбидных, нитридных и интерметаллических структур. Метод является универсальным по спектру легирующих примесей, обрабатываемых материалов и диапазону концентраций примеси в легированном слое инструментального материала. Кроме того, имплантируемый слой не изменяет размеров режущего инструмента и не может отслаиваться, в отличие от покрытий. Наиболее важными параметрами процесса ионной имплантации являются энергия внедрения (кэБ), доза облучения (ион/см ) и плотность тока (мкА/см ). [c.105]

Нитридная фаза при соответствующем содержании ее в сплаве обеспечивает более значительное упрочнение, чем окислы. [c.269]

Другая группа перспективных с точки зрения жаропрочности сплавов тех же систем— это эвтектические сплавы. По данным [144, 153, 180], эффективность упрочнения увеличивается в последовательности оксидная, нитридная, карбидная эвтектики (табл. 40). [c.269]

Нитридное и оксидное упрочнение вольфрама. В последнее время предпринимаются попытки упрочнения вольфрама дисперсными частицами нитрида гафния (рис. 123). Для этого используют не металлургический метод получения, а диффузионное насыщение [981 и совместное осаждение из газовой фазы [99]. [c.298]

Титан энергично взаимодействует с кислородом, азотом и водородом, это свойство обычно считают отрицательной особенностью титана, так как поглощение титаном этих газов приводит к значительному ухудшению его механических свойств. Представляло интерес исследовать влияние насыщения газами поверхностного слоя титана на его коррозионные свойства. На фиг. 1 видно, что насыщение поверхности титана азотом, водородом и кислородом значительно улучшает его коррозионные свойства. Наиболее высокой стойкостью обладают нитридные и гидридные слои, которые обеспечивают стойкость титана почти до 100% концентрации серной кислоты. Окисные слои оказываются устойчивыми только до 70% концентрации кислоты. Особый интерес представляет высокая устойчивость азотированных слоев, так как азотирование является одновременно и одним из методов поверхностного упрочнения титана, [c.153]

Поскольку у нитридных слоев на молибдене имеются микротрещины, увеличивающиеся при нагреве и приложении нагрузки, первый фактор упрочнения не может быть реализован. Поэтому обнаруженное упрочнение объясняют [192] концентрацией внедренных атомов азота (возможно, и водорода) по границам и субграницам зерен, которые быстро отравляют заторможенные у субграницы краевые дислокации. Такие краевые дислокации могут перемещаться, только переползая на другую плоскость скольжения, но блокирование дислокаций примесями внедрения замедляет их переползание. Наиболее заметно скорость ползучести уменьшается в объемах, прилегающих к диффузионному слою, где концентрация атомов внедрения максимальна. Определенный вклад вносят также дисперсные нитриды титана и циркония, образующиеся в основном на границах зерен и заметно тормозящие их взаимное скольжение. [c.176]

Технологический процесс протекает в вакуумных камерах, в которых металл, используемый для формирования покрытия, превращается в газ, ионизированный пар и плазму, а затем в атмосфере реакционного или нейтрального газа оседает на упрочненную поверхность в виде конденсата. Покрытие может быть получено способами термического испарения, катодного или ионно-плазменного распыления или с помощью бомбардировки поверхности потоками осаждаемого вещества. В зависимости от среды реакционного газа (азота или углеводорода) формируется или нитридное, или карбидное покрытие [23]. [c.367]

К настоящему времени выполнено большое число работ по практическому созданию на поверхности тугоплавких и иных металлов покрытий из карбидов, нитридов, боридов, силицидов, сложных покрытий карбидно-нитридного, боридно-силицидного и т. п. типов [1] такие же процессы, как цементация, азотирование сталей, давно стали классическими методами поверхностного упрочнения и составляют крупный раздел современного металловедения [3—8]. В последние годы, кроме упомянутого обзора [1], опубликован ряд работ, специально посвященных защите от высокотемпературной газовой коррозии тугоплавких редких металлов [9—11]. [c.7]

Рассмотренные выше стали повышенной прочности 15ГФ, 15Г2СФ и 10Г2Б также относятся к сталям с карбо нитридным упрочнением, поскольку упрочняющими фазами в них являются карбиды ванадия и ниобия, в которых часть атомов углерода замеш ена азотом за счет остаточного азо та в стали (0,005—0,008 %) [c.146]

Рис. 92. Кратковременные механические свойства сплавов ниобия с нитридным упрочнением в зависимоти от температуры испытания Сплав НЦА-45 после отжига при 1350°, 1 ч (/) и при 1600° С, 1 ч (2) [95] сплав НЦАВ-8 после отжига при И50° С, 1 ч (3) [95] сплав Nb — Мо — 3 мол. % ZrN после отжига при 1500° С, 1 ч (4) и 1800° С, 1ч (5) сплав Nb — Мо — 3 мол. % HfN после отжига при 1500° С, 1 ч (в) и 1800° с. 1 ч (Г)

Дальнейшее развитие работ по нитридному упрочнению молибдена идет как по линии химико-термической обработки листового материала 170—72], так и по линии получения нитридсодержащих сплавов металлургическим методом. [c.292]

Рис. 123. Температурная зависимость кратковременной прочности сг , и пластичности б сплавов вольфрама с оксидным и нитридным упрочнением, полученных порошковым методом [83] J — чистый вольфрам 5 — W — 1% ТЬОг 3 — W — 2% ThOa 4 W - 25% Re — 1 % ThOjl 5 — W — 25% Re — 1% HfN

За рубежом весьма большое развитие получили стали, легированные небольшим количеством ниобия (обычно не более 0,05%), стали с нитридным упрочнением, а также стали с повышенным содержанием фосфора (стали типа кортен). При изготовлении первых двух типов стали важное значение придается регулированию температуры конца прокатки. Ниже освещаются механические и технологические свойства низколегированных строительных сталей основных отечественных марок по результатам исследований, значительная часть которых проведена авторами. [c.38]

Стали с нитридным упрочнением. Нитридная или карбонитридная фаза наряду с карбидной может служить реагентом для измельчения зерна (в отдельных случаях весьма эффективно) и отчасти для вызова дисперсионного твердения. В горячекатаном состоянии наиболее заметное упрочнение марганцевой стали (типа 16Г2) оказывают нитриды ванадия, молибдена и вольфрама ( повышение предела текучести до 50%), но после нормализации степень упрочнения снижается до 20— 30% при одновременном существенном улучшении ударной вязкости при минусовых температурах (на уровне 4—6 кГ-м1см при —40°С). Не установлено упрочняющего влияния нитридов циркония, а нитриды алюминия незначительно упрочняют низколегированную сталь (примерно на 15%) [135]. Сопоставление механических свойств нормализованной стали с 0,15% С, 1,4% Мп и 0,9% Si при различном содержании нитридов алюминия приводится ниже [c.142]

Большой практический интерес представляет применение экзотермических ферросплавов (ферромарганец, феррохром, силикохром) с вводом их в ковш. Так, по данным [204], экзотермические смеси феррохрома и ферромарганца с натриевой селитрой (содержание NaNOs в смеси 7—10%) в виде брикетов со связкой на жидком стекле пригодны для легирования стали со сравнительно невысоким содержанием хрома. Содержание азота при этом не повышается, а механические свойства не снижаются. Металлом усваивается 10—30% N. При ранней загрузке брикетов на дно горячего ковша степень усвоения может увеличиться до 60—80%. Этот факт может представить практический интерес при выплавке стали с нитридным упрочнением (например, марок 15Г2АФ, 18ХГ2САФ и т.д.), позволяя снизить расход дорогого и дефицитного азотированного марганца или азотированного феррохрома. [c.170]

Как указывают авторы данной работы, применение экзотермических ферросплавов позволит значительно расширить сортамент кислородно-конвертерной низколегированной стали. Все ферросплавы в ковш при выпуске плавки должны загружаться через бункер или дозатор равномерно. Загрузку начинают после наполнения металлом не менее Д высоты ковша. Заканчивать их присадку следует по наполнении Vs ковша, но во всяком случае до появления шлака. Ферросилиций задается после ферромарганца или силикомарганца, затем вводится алюминий и ферротитан. Силикохром вводится вместе с ферромарганцем или силикомарганцем. При выплавке ванадийсодержащей стали или стали с нитридным упрочнением, азот в которую вводится в виде азотированного марганца, феррованадий и азотсодержащие сплавы задаются в ковш последними. Не следует забрасывать ферросплавы на дно ковша до выпуска плавки. Раскислители должны забрасываться ближе к струе (под струю), что обеспечивает их полное и своевременное растворение (расплавление) и равномерное распределение в объеме жидкого металла. В случае необходимости при заниженном содержании углерода в металле вследствие задержки выпуска плавки разрешается науглероживать металл в ковше сухим мелким (не более 35 лш) коксиком (или древесным углем) из расчета ввода в металл карбюризатором не более 0,05% С. [c.171]

Повышение напряжения трения решетки матрицы Од (рис. 1.2) приводит к некоторому росту предела текучести при снижении температуры вязкохрупкого перехода, но одновременно весьма сильно уменьшается критическое напряжение разрушения и возникает ре альная опасность хрупкого разрушения. Нам кажется, что это явле ние тесно связано с хладноломкостью стали. Следовательно, увеличение напряжения Пайерлса — Наббарро для упрочнения объема пока неэффективно, модель требует дальнейших глубоких исследований, Вместе с тем рост напряжения трения решетки при усилении доли ковалентности в межатомной связи может оказаться весьма благоприятным в случае применения покрытий интерметаллидного карбидного или нитридного типов. [c.9]

Согласно данным предыдущего раздела, упрочнение могло бы также вызываться внутренними эффектами, в частности образованием упрочняющих дисперсоидов за счет оксидных (карбидных, нитридных и т. д.) частиц. С представлением об упрочняющей поверхностной пленке согласуются рассмотренные выше данные работы [62], где было исследовано упрочнение нержавеющей стали, вызванное науглероживанием, и обнаружено, что показатель п возрос от 6 для исходной стали до 10,7 для науглероженной стали. По-видимому, возрастание значения п отражает в этом случае более высокое внутреннее противодействующее напряжение аналогично случаю суперсплавов, механически легированных оксидными дисперсоидами [13]. [c.36]

При деформационном старении основное упрочнение, вероятно, связано с образованием атмосфер Коттрелла из атомов углерода и азота вокруг скоплений дислокаций, что затрудняет их движение. При нагреве деформированной стали возможно образование частиц карбидов и метастабильной нитридной фазы или стабильного нитрида Fe4N. [c.190]

Сулъфоцианирование — один из видов химико-термической обработки, при которой поверхность стальных деталей насыщается одновременно серой, углеродом и азотом. Процесс проводят при 580-590 °С в течение 3 ч в ваннах с расплавленными карбидами, поташом, желтой кровяной солью и гипосульфитом натрия. При разложении этих солей образуются атомарные углерод, азот и сера, которые адсорбируются на поверхности детали и диффундируют в глубь металла. При этом создается наружный слой из сульфидов железа с нитридными включениями и графитом с малой твердостью. Далее располагается слой из карбонитридов. Внутренний слой представляет собой азотистый аустенит. Суль-фоцианированные детали имеют высокий коэффициент трения и очень хорошую износостойкость. Сульфоцианирование применяют для упрочнения металлических фрикционных деталей. [c.228]

Связь мартенситных превращений переходных металлов с их электронным строением, Мартенситное превращение в сталях и а 7 превращение железа представляет основу термической обработки стали. Закалка высокоуглеродистых сталей, сопровождающаяся превращением переохлажденного аустенита в мартенсит, позволяет достигнуть максимальных значений твердости и прочности. В мартенситостареющих сталях сочетание мартенситного превращения с дисперсионным упрочнением выделениями карбидных, нитридных и интерметаллидных фаз позволяет достигнуть наивысших значений прочности (at, > 200—220 кгс/мм ). Совмещение фазового наклепа с дисперсионным упрочнением аустенитных сталей позволяет поднять их предел текучести до 100—150 кгс/мм и получить высокопрочные немагнитные коррозиеустойчивые сплавы. [c.64]

Сплавы, содержащие 1—2 мол.% карбидной фазы в расчете на Zr или Hf , при температурах ниже 1200° С уступают по прочности сплавам, упрочненным оптимальным количеством окислов или нитридов. Вместе с тем карбидсодержащие сплавы значительно лучше сохраняют высокую прочность при повышении рабочей температуры. Повышение температуры испытания карбидсодержащих сплавов от комнатной до 1200° С приводит к снижению предела прочности всего на 20—40%, что вдвое меньше, чем для сплавов ниобия, упрочненных дисперсной нитридной или оксидной фазой. В связи с этим, увеличение содержания карбидной фазы в сплаве более 2—3 мол.%, обеспечивающее рост значения прочности при комнатной и низких температурах, позволит получить высокие значения прочности при температурах 1200° С и выше. [c.269]

Поскольку тантал является абсолютным аналогом ниобия, можно предположить, что поведение его как основы гетерофазных сплавов с тугоплавкими карбидными, нитридными и оксидными фазами будет очень сходно с поведением ниобия, и установленные для ниобиевых сплавов закономерности дисперсионного упрочнения в основном должны сохраниться для подобных сплавов тантала. Так, например, исследования по влиянию совместного легирования гафнием и угле-юдом на свойства тантала и его однофазных сплавов с вольфрамом 19—22] показали, что по кратковременным и длительным прочностным свойствам сплавы с гафнием и углеродом оказываются значительно прочнее вплоть до 1650° С (см. рис. 117). [c.281]

Изучены [73, 74] сплавы Мо —TiN с высоким содержанием нитридной фазы вплоть до 3,5 об.% 174]. Сплав МТА с 3,5 об.% TiN (Мо — до 5% Ti, до 0,4 N) в литом состоянии имеет полностью эвтектическую структуру с волокнами нитрида TiN длиной более 20 мкм и диаметром "-О, —0,2 мкм. Прочностные характеристики его в интервале температур 300 —1500° С не намного выше прочности технически чистого молибдена. Считают [74], что причиной отсутствия эффекта упрочнения является низкий уровень прочности границы раздела матрица — фаза. С целью повышения прочности межфазовых границ сплав МТА был дополнительно легирован ниобием (до 15 мас.%) (сплав МТАН). Как показали механические испытания, сплав МТАН оказался значительно прочнее сплава МТА. Обладая в области умеренных температур (500—1200° С) относительно низкими значениями прочности, при температурах 1300—1400° С приближается к значениям прочности лучших молибденовых сплавов, а при более высоких температурах превосходит их. Особенно эффективна эвтектическая структура сплава МТАН в условиях длительных высокотемпературных испытаний (рис. 121). [c.292]

Райан H. E., Мартин Дж. У. Упрочнение некоторых молибденовых сплавов дисперсными нитридными и карбидными фазами.— В кн. Новые тугоплавкие металлические материалы. М. Мир, 1971, с. 77—105. [c.301]

В последние годы все большее значение приобретают низколегированные и малоуглеродистые стали, модифицированные малыми присадками сильных карбидообразующих элементов (ниобий, ванадий и др.) или с нитридной (карбонптридной) фазой. Распространению таких сталей способствуют следуюш,ие их преимущества небольшой удельный расход легирующих элементов, существенное повышение прочностных показателей (преимущественно предела текучести до 30%) при небольшом снижении или при неизменяющихся значениях пластичности, вязкости и сопротивления хрупкому разрушению (в отдельных случаях с повышением хладостойкости) и улучшение свариваемости. Большинство модифицирующих элементов влияет на свойства стали через измельчение зерна и дисперсионное твердение, в меньшей мере— через упрочнение твердого раствора. Важным является и то, что модифицирование способствует сохранению и получению у низколегированных сталей феррито-пер-литной структуры (благодаря измельчению зерна и связыванию части углерода в труднорастворимый карбид). Образевание промежуточных структур в сталях повышенной легированности возможно в случае нагрева до высоких температур и перевода большой части второй фазы в твердый раствор. [c.125]

Значительное повышение прочности у аустенитных сталей может быть достигнуто в результате твердорастворного упрочнения, холодного пластического деформирования, фазового наклепа при проведении прямого и обратного (у-а-у- и у-е-упревращений, а также дисперсионного твердения при вьщелении частиц нитридных, карбидных или интерметаллидных фаз из пересыщенного у-твердого [c.286]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...