Закономерности обратимой отпускной хрупкости

Глава I. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАТИМОЙ ОТПУСКНОЙ ХРУПКОСТИ [c.9]

Таким образом, наиболее важными для понимания принципиальных закономерностей обратимой отпускной хрупкости являются г и п о т е-зы третьей группы. [c.66]

В пользу равновесной природы зернограничной сегрегации примесей при развитии обратимой отпускной хрупкости сталей и сплавов железа свидетельствуют также данные, полученные в исследованиях температурных и кинетических закономерностей обогащения границ [31, 56] снижение равновесных, т.е. предельных (соответствующих насыщению обогащения Ьри увеличении выдержки) концентраций примесей на границах зерен при повышении температуры монотонность кинетики сегрегации во всем температурном интервале развития отпускной хрупкости. Экстремумы на кинетических зависимостях сегрегации примесей не наблюдаются даже при очень длительных (до 10 ч) выдержках, в то время как в случае неравновесной сегрегации степень обогащения границ зерен, возрастая вначале (пока не завершен переходный процесс, вызывающий зернограничную сегрегацию примеси) затем может уменьшаться, если достигнутый уровень неравновесной, сегрегации вы [c.43]

Обратимую отпускную хрупкость исследуют уже много десятилетий, однако интерес к этой проблеме не снижается. В последние годь) представления о закономерностях обратимой отпускной хрупкости получили значительное развитие. Это обусловлено, с одной стороны, появлением новых экспериментальных методов локального анализа химического состава приграничнь1х зон зерен, а с другой — большим практическим значением отпускной хрупкости в связи с возросшим уровняем требований, предъявляемых к сопротивлению хрупкому разрушению массивных крупногабаритных деталей ответственного оборудования. [c.4]

Наконец, систематические исследования роли азота в охрупчивании Сг - N1 стали показали [95], что при развитии отпускной хрупкости азот действительно может быть эффективным охрупчивающим фактором, однако причиной его охрупчивающего действия является не зернограничная сегрегация в твердом растворе, а образование частиц нитридов на границах зерен. Однако этот механизм не определяет основные закономерности обратимой отпускной хрупкости. [c.52]

Для объяснения закономерностей обратимой отпускной хрупкости значительный интерес представляет построение не только изотермических, но и термокинетических диаграмм охрупчивания, развивающегося в процессе охлаждения стали после высокого отпуска, т.е. в условиях непрерывного изменения как адсорбционной емкости границ зерен, так и диффузионной подвижности примесных атомов. Кинг и Вигмор [144] предложили метод построения термокинетических диаграмм охрупчивания, основанный на наложении кривых охлаждения (графиков изменения во времени температуры образца или детали при охлаждении с различной скоростью) на диаграмму изотермического охрупчивания стали. Однако такой метод построения термокинетических диаграмм изменения свойств стали при непрерывном охлаждении по данным, полученным в изотермических условиях, приводит, как показано, например, для случая С-образных и термокинетических диаграмм фазовых превращений переохлажденного аустенита [152], к существенным количественным ошибкам. Такого недостатка лишен предложенный для прогнозирования развития отпускной хрупкости стали в условиях замедленного охлаждения после отпуска метод расчета кинетики зернограничной сегрегации фосфора и соответствующего охрупчивания при непрерывном снижении температуры [27, 142, 143] Этот метод использован для расчета термокинетических диаграмм охрупчивания Сг - N1 -Мо конструкционных сталей с различными концентрациями никеля и фосфора [27, 143]. [c.102]

Рассмотрены закономерности явления обратимой отпускной хрупкости, влияние примесей и легирующих элементов, структуры и термической обработки стали на процессы охрупчивания. Изложены основные гипотезь о природе и механизмах развития обратимой отпускной хрупкости, представления о термодинамических предпосылках и кинетике ее развития, о микромеханизмах зарождения и распространения трещин в стали в состоянии отпускной хрупкости. Представлены данные о взаимосвязи обратимой отпускной хрупкости и других видов охрупчивания стали. Систематизированы сведения о способах борьбы с отпускной хрупкостью, рассмотрены возможности и эффективность применения различных способов. Освещены вопросы разработки сталей с повышенной стойкостью к отпускной хрупкости. [c.2]

Научная значимость проблемы обусловлена тем, что обратимая отпускная хрупкость представляет собой одно из проявлений широко распространенного явления охрупчивания границ зерен металлов йслед-ствие межкристаллитной внутренней адсорбции примесей. Поскольку отпускная хрупкость исследована наиболее детально, многие установленные для нее закономерности могут быть использованы при анализе механизмов межзеренной примесной хрупкости ОЦК- и ГЦК-метал-лов и сплавов на их основе при разработке методов борьбы с ней. [c.7]

Кинетика процесса развития обратимой отпускной хрупкости, как видно на приведеннь1Х на рис. 3 диаграммах охрупчивания и по данным работ [4, 5, 14, 16], монотонна (по крайней мере, для предварительно стабилизированных высоким отпуском сталей) при увеличении длительности выдержки степень развития хрупкости возрастает и при некоторых значениях т , зависящих от температуры, достигает насыщения. С повышением температуры Т (в пределах интервала развития отпускной хрупкости) скорость охрупчивания возрастает, причем она продолжает возрастать и при Т > Т однако максимально достигаемая степень развития хрупкости при этом снижается. Эти закономерности легко проследить, например по кинетическим зависимостям изотермического охрупчивания Сг — N1 — Мо — V сталей [2,4]. [c.14]

Завершая краткое обсуждение температурных условий развития обратимой отпускной хрупкости, следует отметить, что охрупчивание, определяемое в результате медленного охлаждения стали от температуры высокого отпуска, является интегральной характеристикой охрупчивающего влияния всего интервала температур, в котором происходит охлаждение. Поэтому имеющиеся сведения о развитии отпускной хрупкости в условиях непрерывного охлаждения, как правило, не дают информации о Том, в каких температурных интервалах в наибольшей степени развивается хрупкость, какова кинетика охрупчивания в процессе охлаждения. Сопоставление эффектов различных циклов охрупчивающей термической обработки, в том числе изотермических выдержек и непрерывного медленного охлаждения в интервале 600—400°С, показало [1], что ох-рупчивающий эффект медленного охлаждения примерно равен сумме соответствующих изотермических эффектов. Следовательно, сведения о температурных и кинетических условиях, способствующих наибольшему проявлению или предупреждению охрупчивания при непрерывном охлаждении, могут быть также получены путем изучения закономерностей изотермического развития хрупкости в опасном интервале температур. [c.15]

Недостатком такого способа при изучении принципиальных закономерностей и механизмов обратимой отпускной хрупкости является то, что исключая непосредственное влияние процессов отпуска (происходящих при охрупчивающей обработке) на свойства стали, он, в отличие от длительного стабилизирующего высокого отпуска или отжига, не исключает влияния неравновесных кинетических процессов на закономерности протекания обратимых процес сов охрупчивания. [c.17]

Наиболее распространен в настоящее время метод электронной Оже-спектроскопии [272]. С его помощью получена подавляющая часть информации о закономерностях зернограничной сегрегации элементов при развитии обратимой отпускной хрупкости сталей и сплавов железа. Его основные преимущества заключаются в возможности обнаружения всех элементов (кроме водорода и гелия), в высокой чувствительности (обнаруживает и измеряет зернограничную сегрегацию при степени заполнения 0,01), в высокой разрешающей способности по глубине (порядка атомного размера) и по площади ( 10 мкм ), в возможности проведения послойного анализа при распылении поверхности образца ионами аргона и, наконец, в возможности объединения Оже-спектромет-ра и растрового электронного микроскопа в так называемь1й сканирующий Оже-микроскоп для получения информации о химическом составе, привязанной к микротопографии поверхности разрушения. [c.31]

Результаты определения критической температуры хрупкости этих сталей (предварительно стабилизированных длительным высоким отпуском) после изотермических выдержек длительностью до 3000 ч при температурах 400—550°С показали [21, что чистая сталь (плавка с 0,003 % Р) практически не охрупчивается во всем интервале температур даже при максимальной продолжительности изотермических выдержек. Отпускная хрупкость плавки, содержащей 0,010 % Р, развивается в тех же условиях весьма заметно (рис. 2, а) повышение температуры хрупко-вязкого перехода достигает при температуре максимального охрупчивания значения ЛГ =80°С, Наблюдаемое охрупчивание и полученные закономерности влияния на него фосфора можно с уверенностью отнести к "классическим" проявлениям обратимой отпускной хрупкости, поскольку повышение температуры хрупко вязкого перехода не сопровождается какими-либо статистически значимыми изменениями структурно-чувствительных свойств коэрцитивной силы, твердости, предела текучести однако при этом повь(шается травимость зерен пикриновой кислотой, увеличивается доля межзеренного хрупкого разрушения в изломе, наблюдается высокотемпературная обратимость [2]. Показано также, что охрупчиванию этой стали соответствует сегрегация фосфора по границам зфен, определенная методами внутреннего трения [22] и Оже-электронной спектроскопии [45]. [c.38]

Значительное влияние легирующих элементов на развитие обратимой отпускной хрупкости стали и сплавов железа объясняется их воздействием на протекание основных процессов, определяющих степень охрупчивания. Так, во-первых, легирующие элементы могут влиять на зернограничную сегрегацию охрупчивающих примесей во-вторых, они способны сами сегрегировать по границам зерен, изменяя при этом межзеренное сцепление, и, в-третьих, важным фактором является влияние легирующих элементов на микроструктуру сплава, от которой также зависят закономерности развития отпускной хрупкости. [c.54]

Впервые такой подход испопьзовал Си [53], построив диаграмму изотермического охрупчивания для стали 5АЕ 3140 (типа 20ХНЗМ). Выбор этой стали для теоретического расчета был обусловлен тем, что для нее детально исследованы [10] температурные и кинетические закономерности охрупчивания при изотермических выдержках в интервале температур отпускной хрупкости, а построенная по экспериментальным данным диаграмма ее охрупчивания [10] стала классическим примером С-образной формы изотермических диаграмм обратимой отпускной хрупкости сталей и сплавов железа. Кроме того, химический анализ использованных для построения экспериментальной диаграммы образцов показал [53], что единственной примесью в этой стали, количество которой достаточно для того, чтобы вызвать заметное охрупчивание, является фосфор. Это позволило использовать модель совместной равновесной зернограничной сегрегации фосфора и никеля, не учитывая охрупчивающее влияние других примесей. [c.98]

В области физико-химических явлений, определяющих равновесную зернограничную сегрегацию примесей и легирующих элементов при развитии отпускной хрупкости важнейшей задачей является экспериментальное определение концентрации углерода, находящегося в твердом растворе на границах зерен. Только после дальнейшего развития методики таких измерений (см. например [15, 124, 164]) станет возможным изучение закономерностей взаимодействия легирующих элементов с углеродом на границах и описание этого взаимодействия в рамках наиболее полно развитых в настоящее время моделей обратимой отпускной хрупкости — косегрегации и конкуренции. [c.208]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...