ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛ Влияние примесей

Увеличение содержания углерода в стали приводит к повышению прочности и понижению пластичности (рис. 148). Приводимые механические свойства относятся к горячекатаным изделиям без термической обработки, т. е. при структуре пер-лит+феррит (или перлит+цементит). Цифры являются средними и могут колебаться в пределах 10% в зависимости от содержания примесей, условий охлаждения после прокатки и т. д.2. Если сталь применяют в виде отливок, то более грубая литая структура обладает худшими свойствами, чем это следует из рис. 148 (понижаются главным образом показатели пластичности). Существенно влияние углерода на вязкие свойства. Как видно из рис. 149, увеличение содержания угле- [c.181]

Измельчение микроструктуры позволяет существенно повысить механические свойства сталей временное сопротивление, пластичность, ударную вязкость, усталостную прочность и др. УМЗ микроструктура приводит к снижению порога хладноломкости сталей [345], в них в меньшей степени проявляется отпускная хрупкость [346]. Такое влияние измельчения микроструктуры на свойства стали связывают с резким увеличением суммарной протяженности границ, на которых, как известно, происходит сегрегация примесей [347]. При измельчении зерен снижается концентрация примесей на них, более равномерно распределяются карбиды, что приводит к улучшению механических свойств сталей [347]. Между тем, как следует из приведенных выше данных, температуры проведения СПД и последующей термической обработки для сталей в отличие, например, от титановых [c.226]

Однако диаграмма железо — углерод характеризует состояние чистых железоуглеродистых сплавов, промышленные же сплавы содержат, кроме того, марганец, кремний, фосфор и серу (а также в небольших количествах хром, никель и др.). В углеродистых сталях влияние этих примесей на положение критических точек не столь значительно, что и позволяет с некоторым приближением определять температуры термической обработки по диаграмме железо — углерод. [c.283]

Учение об изменении внутреннего строения и физико-механических свойств сплавов в результате теплового воздействия, не исчезающих после прекращения этого воздействия, составляет теоретические основы термической обработки. Общее представление о превращениях, протекающих в железоуглеродистых сплавах в результате теплового воздействия, можно получить из диаграммы состояния железо — цементит и железо — углерод. Как в сталях, так и в чугунах всегда присутствуют кремний, марганец, фосфор, сера, а в легированных сплавах — никель, хром, молибден, медь, ванадий, титан и др. Легирующие элементы и примеси изменяют положение линий диаграммы, на которых отложены критические точки структурных превращений. Одни элементы снижают температуру превращений, а другие — повышают. Без учета влияния этих элементов невозможно правильно, пользуясь только лишь диаграммой, разработать режимы термической обработки. [c.92]

Известно, что биметаллические стали должны обладать высокой стойкостью против коррозии в агрессивных средах. Поэтому большие требования предъявляются к составу металла в зоне контакта двух разнородных сталей. Изучение распределения легирующих примесей в граничной зоне двухслойной стали при их производстве показало [32], что из стали 20К интенсивно диффундирует углерод в коррозионностойкую сталь. Концентрация углерода у границы раздела в 3—4 раза превышает его исходное содержание. Ширина этой обогащенной зоны 0,5—0,7 мм. Явление обогащения углеродом граничной зоны плакирующего слоя особенно резко проявляется в толстых листах, которые медленно охлаждаются и дольше выдерживаются при высокой температуре в процессе термической обработки. Поэтому особый интерес представлял вопрос о влиянии кислородно-флюсовой резки на структуру и состав металла кромки как углеродистого, так и нержавеющего слоев раската. [c.119]

Несколько иначе обстоит дело в случае инварных сплавов, входящих в систему Ре — Pt. Исследования показывают, что при термической обработке этих сплавов возникают весьма большие изменения а. При некоторых видах термической обработки изменения величины а могут быть так значительны, что нельзя больше их объяснять влиянием растворения посторонних примесей, как это имеет место в инварных сталях Ре — N1. В сплавах Ре — Р1, помимо растворения примесей, весьма большое влияние на а оказывает упорядочение атомов [15], которое, так же как и магнитное превращение, сопровождается изменением объема и, следовательно, искажает а. [c.186]

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]

При маркировке легированных сталей специального назначения в начале марки ставится буква группы, к которой относится эта сталь. Например, Ш — шарикоподшипниковая, Э — электротехническая. Для изготовления шарикоподшипников применяются стали ШХЮ и ШХ15. Существенное влияние на свойства сталей оказывает их внутреннее строение (структура). Если рассмотреть сталь в изломе или под микроскопом, то легко убедиться, что она состоит из зерен, различных по форме и величине. Зерна связаны между собой, образуя монолитный металл. Форма и величина зерен, а также связь между ними зависят от содержания в ней углерода, легирующих примесей, режимов разливки и охлаждения отливок и слитков. При нагревании стали выше определенной температуры, называемой критической, и последующем охлаждении структура стали изменяется. На этом свойстве основана тепловая (термическая) обработка стали. Критическая температура для различных марок стали находится б пределах 700—900° С. [c.6]

Известно, что такие примеси, как сера и фосфор, значительно увеличивают склонность стали к растрескиванию в наводороживающих средах. Стали с низким содержанием серы менее 0,01 % не подвержены растрескиванию независимо от температуры конца прокатки и последующей термической обработки. Для стали с более высоким содержанием серы (0,016 %) температура конца прокатки оказывает заметное влияние чем ниже температура, тем выше склонность стали к растрескиванию [32]. Очень большое значение имеет форма сульфидных включений. Так, если неметаллические включения имеют вытянутую форму, то склонность стали к коррозионному растрескиванию увеличивается с их протяженностью при этом склонность к растрескиванию растет тем быстрее, чем ниже температура конца прокатки. [c.38]

Имеется два метода термической обработки для предупреждения МКК — закалка, обеспечивающая полное растворение карбидов хрома или уменьшение влияния сегрегирующих примесей и стабилизирующий отжиг. Для большинства аустенитных сталей обычно принят режим закалки, состоящий в быстром охлаждении (в воде или на воздухе) после нагрева при 1020—1060 °С. Для низкоуглеродистых сталей, особенно в присутствии добавок бора и для молибденсодержащих сталей, предназначенных для работы в окислительных средах, температура закалки должна быть повышена [1.361. Стабилизирующий отжиг проводится обычно в интервале 850—950 °С при продолжительности 2—4 ч. Наиболее эффективен стабилизирующий отжиг для сталей с титаном или ниобием. В этом случае в процессе стабилизирующего отжига происходит более полное связывание углерода стабилизирующими добавками, а также образование крупных разобщенных карбидов хрома. При последующем провоцирующем нагреве не происходит опасное образование пограничных карбидов и МКК отсутствует. Стабилизирующий отжиг применим для повышения стойкости против МКК и нестабилизированных сталей, однако полное устранение склонности к МКК в этом случае невозможно из-за сохранения значительного пересыщения твердого раствора углеродом. Следует иметь в виду, что при стабилизирующем отжиге могут повышаться прочностные свойства и снижаться пластичность стали, а также могут образовываться избыточные фазы (например, сг-фаза), снижающие стойкость, особенно в окислительных средах. [c.70]

Полученные в последние годы данные показывают, что зернограничная сегрегация примесей при развитии отпускной хрупкости приводит не только к снижению вязкости разрушения стали и повышению температуры хрупко-вязкого перехода, но и значительно повышает склонность к другим видам охрупчивания, существенным для условий производства и эксплуатации энергетического, металлургического, химического, машиностроительного и другого оборудования. Речь идет о склонности стали к водородной хрупкости и межкристаллитной коррозии под напряжением, межкристаллитному растрескиванию при повышенных температурах, например, при ползучести, в процессе сварки или поелесварочной термической обработки, наконец, к охрупчиванию при усталостном нагружении. Получила также значительное распространение гипотеза о сегрегационной природе влияния фо(4)ора в низколе [c.6]

Естественно, что в реальных процессах охрупчивания различных сталей при длительных изотермических выдержках или замедленном охлаждении после отпуска в процессе термической обработки зерногра ничная сегрегация примесей может протекать не только под влиянием адсорбционного снижения энергии границ зерен, но и под действием других сил, имеющих кинетическую (неравновесную) природу. Как правило, единичные данные о наличии признаков неравновесной сегрегации примесей при охрупчивании являются следствием недостаточно стабилизированной структуры исследуемых сплавов. В явлении обратимой отпускной хрупкости, не осложненной процессами структурной релаксации, определяющую роль играют, как показывает подавляющая часть полученных к настоящему моменту данных, обратимая равновесная сегрегация примесей. [c.44]

Эти данные, вместе с представленными на рис. 71 и 73, указывают возможные пути ослабления провоцирующего влияния фосфора на коррозионное растрескивание (очистка стали, микролегирование примесями, "связывающими" фосфор, оптимальная термическая обработка, приводящая к адсорбционному вытеснению фосфора с границ зерен), которые, впрочем, совпадают с путями ослабления отпускной хрупкости. Более специфический для коррозионного растрескивания и межкристаллитной коррозии путь может состоять во введении в сплав примесей, образующих стабильные пассивирующие пленки а границах. Так, в работе [199] показано, что,действуя по такому механизму, добавка кремния в сталь Х20Н80 значительно замедляет вызванную адсорбцией фосфора на границах зе> рен межкристаллитную кЪррозию в сильноокислитепьных средах. [c.173]

Подбор оптимальных режимов термической обработки полуфабрикатов и изделий. Например, применение дорекри-сталлизационного отжига приводит к снижению, а иногда практически к исчезновению анизотропии предела выносливости холоднодеформированных изделий. Низкотемпературный (дорекристаллизационный) отжиг листовой стали улучшает ее поведение при глубокой вытяжке за счет уменьшения анизотропии. Рекристаллизационный отжиг либо полностью устраняет текстуру (при благоприятном содержании примесей и добавок), либо в отдельных случаях приводит к образованию нескольких преимущественных кристаллографических ориентировок, влияние которых на анизотропию взаимно компенсируется. [c.343]

Сталь применяют после прокатки и не подвергают термической обработке после сварки. В этом состоянии обычно используют малоуглеродистые стали и некоторые простейшие строительные низколегированные стали, не подверженные сколько-нибудь существенной закалке при сварке. Свойства сварных соединений таких сталей в основном определяются степенью развития рекристаллизации и огрубления структуры околошов-ной зоны и шва. Режимы их сварки выбирают по скорости охлаждения ха о внутри некоторого оптимального интервала Дшопт, который обычно устанавливают по данным валиковой пробы [4, с. 141—160 7] таким образом, чтобы ударная вязкость в зоне термического влияния при отрицательных температурах была не ниже 0,3 Мдж1м (3 кГ м1см ). При этом в основном металле должно ограничиваться содержание газов (<0,005% О, <0,005% N и <0,0005% Н) в противном случае возможно старение и снижение сопротивления хрупкому разрушению. Для предупреждения образования горячих трещин в этих сталях ограничивают содержание серы и некоторых других вредных примесей соотношение между количеством марганца и серы определяется содержанием углерода - [c.41]

Приведенные таблицы хп шческого состава и механических свойств углеродистой I легированной стали служат ТОЛЬКО для оценки свойств ВО взаимосвязи их с химическим составом и оценки влияния последнего на установление режимов термической обработки. Таблицы не могут слулчить основой для контроля качества стали, так как в них указано содержание только основных легирующих элементов без ния примесей таблицы не различных дополнительных и примечаний, [c.175]

И. А. Одинг. Влияние вредных примесей иа свойства стали. 5-я лекция курса термической обработки черных металлов. Изд. НИТО металлургов, 1939. [c.12]

В цементите нет явно выраженных плоскостей скольжения и, вероятно, поэтому цементит очень тверд и хрупок. В закаленной инструментальной стали цементит (карбид железа РсзС) располагается в мартенсите и оказывает большое влияние как на твердость, так и на сопротивление изнашиванию. Цементит может иметь различную коагуляцию в зависимости от термообработки и легирующих примесей. При нарушении режима термической обработки цементит может выделяться по границам зерен в виде сетки, образуя так называемую цементитную сетку. [c.451]

Свойства ферритных сталей в значительной степени зависят от содержания примесей внедрения - углерода и азота. При суммарном содержании этих элементов начиная с 0,02 % и вьш1е ферритные стали после высокотемпературного нагрева выше 1000 °С становятся хрупкими. Переходу в хрупкое состояние способствует склонность к росту зерен феррита начиная с 850-900 °С. Крупнозернистая структура феррита образуется во всем объеме металла после высокотемпературного нагрева и в зонах термического влияния сварных соединений. Скорость роста зерен велика. В образцах из стали типа Х17 после термической обработки, имитирующей цикл сварочного нагрева и охлаждения (нагрев до 1100 °С и выдержка 10 мин), образуется крупнозернистая структура с размерами зерен феррита [c.246]

Термическая обработка легированных сталей. Термйческая обработка этих сталей производится с учетом влияния легирующих примесей (хрома, марганца, никеля и др.). Никелевые стали нагревают до более низкой температуры, хромистые — до более высокой. Каждый вид легированных сталей имеет характерную температуру нагрева. Скорость нагрева легированных сталей ввиду пониженной их теплопроводности всегда меньше, чем углеродистых сталей с таким же содержанием углерода. Скорость охлаждения легированных сталей ниже, чем углеродистых, что значительно уменьшает внутренние напряжения в изделиях из легированных сталей. [c.80]

Сделаем теперь несколько замечаний, касаюш,ихся вопроса о влиянии обработки и химического состава на свойства инвара. Из практики известно, что закалка и отпуск инварных сталей Ре — № приводят хотя к небольшому, но технически важному изменению в величине а (в пределах от от 0,3 до 1,2 10- гра(9"1). Указанные колебания величины а приписываются растворению примесей в подобного рода сталях, возникающему в результате термической обработки. Чтобы выяснить, каким образом влияют эти легирующие примеси на величину а, а именно через изменение величин [c.186]

В таблице на с. 531 четвертого издания настоящей книги, в которой приведены скорости звука в различных легированных сталях в разных состояниях обработки, различия в обеих скоростях звука составляют менее 5%- По влиянию легирующих элементов никакой систематики не усматривается, однако со--стояния обработки (отжиг, закалка, термическое улучшение, холодная деформация) сказываются на скорости звука гораздо сильнее, чем легирующие элементы. Как правило, обе скорости звука под влиянием легирующих примесей уменьшаются обычно это относится и к затуханию звука. Отклонениями от величины Сг = 5,93 км/с для многих практических целей можно лренебречь, но в случае точного измерения толщины стенки это недопустимо. Между тем отклонение поперечной скорости звука на 1 % уже приводит к изменению угла преломления на 1,5° при его исходном значении 70°. Следовательно, в критических случаях, например при предельном угле для поверхностных или головных волн, это отклонение нужно учитывать. В таком случае определенную роль играет и уменьшение скорости звука с температурой [437, 1162, 450]. [c.596]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...