Никель — Влияние на структуру хромоникелевых сталей

На рнс. 77 приведены диаграммы, характеризующие влияние добавок молибдена (до 3,25%) и совместное влияние молибдена (2,75—3,25%) и стабилизирующей добавки ниобия на структуру хромоникелевых сталей после закалки с 1100—1150° С, а также после закалки с 1100—1150° С на воздухе и дополнительного отпуска прн 870 С в течение 5 ч в зависимости от содержания хрома и никеля. С повышением содержания молибдена аустенитная [c.131]

Эффективность образования аустенитной или ферритной структуры под действием легирующих элементов сплава определяется следующими положениями. Увеличение содержания хрома, титана, кремния, алюминия и молибдена способствует образованию ферритной фазы, а увеличение содержания никеля, марганца, углерода и азота расширяет область существования аустенита и повышает его устойчивость. Поэтому для получения стали с неустойчивым аустенитом необходимо учитывать влияние каждого элемента, входящего в ее состав. Решение этой задачи требует проведения большой экспериментальной работы, вследствие чего в настоящее время разработано очень мало марок сталей с высокой сопротивляемостью гидроэрозии. В хромоникелевых сталях при длительном нагреве до температур 700—900° С или медленном охлаждении от 900—950° С образуется интерметаллид-ная о-фаза. Эта составляющая выделяется преимущественно по границам зерен, сообщая этим сталям исключительно высокую хрупкость и снижая их эрозионную стойкость. Однако а-фаза может вызвать и повышение сопротивляемости микроударному разрушению, если она имеет высокую степень дисперсности. В последнее время установлено, что а-фаза образуется почти во всех хромоникелевых аустенитных сталях, в том числе с присадкой молибдена и других легирующих элементов. При аусте-низации хромоникелевые стали нагревали до более высоких температур (1000—1050° С), при которых хрупкая а-фаза растворяется. [c.208]

При резке высоколегированных хромистых, хромомарганцовистых и хромоникелевых сталей происходит обеднение кромок хромом, кремнием, марганцем и титаном, а содержание никеля возрастает. В структуре такой стали между кристаллами около кромки появляются включения легкоплавких сульфидов и силицидов железа, что способствует возникновению горячих трещин в момент остывания кромок. Возможна межкристаллитная коррозия после резки. Поэтому при резке этих сталей кислородом кромки после резки, в случае необходимости, фрезеруются или строгаются для удаления металла на толщину зоны влияния резки. [c.147]

Нержавеющие стали по структуре могут быть разделены на три основные группы мартенситные, ферритные и аустенитные с некоторыми переходными типами, а по составу — на хромистые, хромоникелевые и хромомарганцевые (табл. 6 см. в конце книги). Хотя хром, никель, марганец и другие элементы содержатся в нержавеющих сталях в достаточно большом количестве, основой все же остается сплав железа с углеродом, из которого следует исходить при рассмотрении влияния легирующих элементов. Влияние хрома [c.27]

Если содержание никеля недостаточно для образования полностью аустенитных сталей, то структура состоит из аустенита и феррита аустенита и мартенсита и т. п. В хромомарганцовистых сталях вследствие меньшей эффективности влияния марганца как аустенитообразующего элемента области аустенит -Ь феррит или аустенит+ + мартенсит более развиты кроме того, наблюдаются структуры промежуточного типа. Введение в состав хромоникелевых сталей различных элементов вызывает изменение положения областей существования фаз 7, а и 7+а на диаграммах состояния. Как известно, повышение содержания хрома, титана, ниобия, кремния, тантала, алюминия и молибдена способствует образованию ферритной фазы, причем в тем большем количестве, чем выше содержание этих элементов. Увеличение содержания никеля, азота, углерода, марганца, наоборот, способствует расширению области существования аустенита и его большей устойчивости [43, 44, 45]. [c.1373]

Химические элементы, входящие в состав современных конструкционных материалов, по степени их влияния на обрабатываемость можно условно разделить на три группы [68]. Для сталей на ферритной основе в первую, наиболее сильно влияющую группу, входят углерод и кремний. Сильнее всего изменяет обрабатываемость увеличение содержания углерода до 0,5%. Если применить сфероидизирующий отпуск, обеспечивающий структуру зернистого перлита и предотвращающий образование цементитной сетки, то дальнейшее увеличение содержания углерода на обрабатываемость не влияет. Во вторую группу, оказывающую значительно меньшее влияние на ухудшение обрабатываемости, входят в порядке уменьшения степени влияния хром, вольфрам, ванадий и молибден. В третью группу, практически не влияющую на обрабатываемость, входят марганец и никель. Для сталей и сплавов, имеющих аустенитную и хромоникелевую основу, в первую группу входит углерод, увеличение содержания которого непрерывно ухудшает обрабатываемость, алюминий, титан и кремний во вторую — молибден, кобальт, марганец, хром и вольфрам в третью — никель, ниобий и ванадий. [c.285]

Анализ коррозионно-электрохимических свойств карбидов на основе хрома показывает, что в области активно-пассивного перехода возможно их растворение с высокими скоростями. Однако возможность избирательного растворения карбида из структуры стали во многом должна зависеть от химического состава стали и карбида, а также от соотношения потенциостатических характеристик указанных материалов в рассматриваемой области потенциалов. Например, в случае хромистой стали Х28 при ее растворении в активном состоянии установлено накопление на поверхности карбида (Сг, Fe) 2зСб, приводящее к самопассивации стали вследствие ускорения катодной и торможения анодной реакций [6]. Следовательно, в этом случае сталь растворяется с большей скоростью, чем карбид. Однако, при растворении хромоникелевых сталей в активном состоянии и при учете, что никель оказывает здесь сильное тормозящее влияние на скорость растворения, а содержание его в карбидах хрома меньше, чем в стали, возможно избирательное растворение указанных карбидов. По-видимому, этим можно объяснить локальные разрушения по границам зерен, наблюдаемые на отпущенных хромоникелевых сталях в активном состоянии [97, 1,001. [c.45]

Никель является сильным аутенитообразующим элементом. Железо и никель при затвердевании образуют у-твердый раствор в широком интервале концентраций. Влияние никеля на повышение жаростойкости хромоникелевой стали проявляется в повышении механических свойств при высоких температурах в результате наличия аустенитной структуры, в увеличении плотности оксидной пленки, усилении ее сцепления с основным металлом. Степень влияния никеля на жаростойкость непрерывно увеличивается с ростом температуры. [c.49]

Азот в виде при.месей или дополнительное легирование им в концентрации -0,15% оказывает благоприятное влияние на коррозионное поведение хромоникелевых сталей, способствуя расширению у-области. Чем выше содержание азота в хромоникелевой стали, тем меньше требуется никеля, чтобы сделать структуру стали полностью аустенитной. Введение -0,1,5% N заменяет от 2 до 4% Ni и испо.иьзуется в качестве присадки, в основном для стали типа 18-8, что повышает устойчивость аустенита при холодной деформации стали. В концентрациях 0,15-0,25% азот образует в сплавах Fe- r и Fe- r-Ni избыточные фазы нитридов типа шпинели (Fe r)4N (а-фаза) и r N, что сдвигает стационарный потенциал стали в сторону более положительных значений, а образующиеся нитриды представляют эффективный катод, облегчающий пассивацию сплава. [c.83]

Азот в небольших количествах присутствует в стали в виде примеси, попадая в нее при плавке из атмосферы и шихты. Ранее влиянию примеси азота на свойства стали не придавалось значения. Однако, как показывает опыт, этим пренебрегать нельзя, особенно в отношении высоколегированных хромистых и хромоникелевых сталей, выплавляемых в дуговых электропечах. Так как азот как аустенитообразующнй элемент в 20—30 раз действует сильнее, чем никель, то небольшие его количества ( 0,06%) уже достаточны для изменения структуры [141, 142, 144]. [c.192]

В СССР сталь типа 18-8 с ниобием известна как сталь марки Х18Н12Б (X18H1IB), а также с другим соотношением хрома и никеля, применяемая для работы при высоких температурах (см. табл. 119, 120). Ниобий как сильный карбидообразующий элемент связывает углерод в стойкие карбиды, тем самым предотвращая образование карбидов хрома по границам зерен и, следовательно, появление склонности к межкристаллитной коррозии. Ниобий в то же время является очень сильным ферритообразующим элементом. Не связанный в карбиды ниобий оказывает сильное влияние на увеличение ферритной области. Поэтому хромоникелевые стали типа 18-8 при введении в них ниобия приобретают аустенито-ферритную структуру. Чтобы избежать появления ферритной фазы в хромоникелевых сталях, рекомендуется вводить несколько повышенное содержание никеля (10—12%). [c.343]

Н. Д. Томашов [123] объясняет влияние концентрации никеля на стойкость сталей к коррозионному растрескиванию изменением фазового состава сплавов. Стали, содержащие <1 % Ni, имеют чисто ферритную структуру, а с высоким содержанием никеля — чисто аустенитную. Основной причиной (возмол но не единственной) хлоридно-го коррозионного растрескивания нержавеющих сталей, содержащих от 1 до 40 % Ni, является принципиальная возможность образования двухфаз-ности (a-fv) в структуре стали. Как следует из анализа диаграммы состояния системы Fe—Сг—Ni, в хромоникелевых сталях и при довольно высоком (35—40 %) содержании Ni (особенно в условиях деформации или напряженного состояния) возможно присутствие выделений феррита. [c.114]

Аналогичное влияние никеля на повышение коррозионной стойкости хромоникелевой стали на основе Х17Г10 в 65%-ной азотной кислоте при кипении показано на рис. 99. Видно, что при аустенито-ферритной структуре (при содержании до 4% Ni) скорость коррозии значительно больше, чем в случае сталей с аустенитной структурой, т. е. при содержании в них 4% Ni и больше. [c.163]

Образованию горячих трещин в высоколегированных аустенитных швах способствуют наличие серы, фосфора, кремния, ниобия, водорода, легкоплавких металлов (РЬ, п, 5п) увеличение толщины свариваемого металла повышение погонной энергии сварки укрупнение структуры увеличение соотношения содержаний никеля и хрома (увеличение запаса аустенитности). Особенно сильно снижает стойкость аустенитных однофазных швов против образования горячих трещин ниобий. В чистоаустенитном хромоннкелевом шве типа 05Х20Ы15 с весьма низким содержанием углерода, кремния и серы достаточно присутствия 0,30—0,35% ниобия, чтобы вызвать горячие трещины (по данным [48], достаточно 0,15—0,20% ниобия). Такое влияние ниобия обусловлено сильной дендритной ликвацией его из-за ограниченной растворимости в твердом растворе стали вследствие большой разницы между размером его атома и атома железа и образования в связи с этим карбо-нитридной эвтектики (обогащенной никелем) по границам дендритов с более низкой температурой плавления, чем основа металла шва. Ниобий снижает также пластичность шва, однако, подобно молибдену, он несколько уменьшает вредное действие кремния на стойкость хромоникелевого металла типа 25-20 против образования трещин [47]. [c.294]

Высоколегированные стали по их структуре можно отнести к трем основным группам — мартенситным, ферритным и аустенитным — с рядом переходных типов, а по составу — к хромистым, хромоникелевым и хромомарганцевым. Несмотря на то что хром, никель, марганец и другие элементы содержатся в нерл<авеющих сталях в значительных количествах, при рассмотрении влияния легирующих добавок исходят прежде всего из основного сплава железа с углеродом. [c.94]

Необходимая ферритная фаза обеспечивается дополнительным введением в хромоникелевые сварные швы таких элементов-ферри-тизаторов,. как молибден, ванадий, кремний. На рис. 50 показана структурная диаграмма Шеффлера, показывающая влияние никеля, хрома и некоторых элементов — аустенизаторов и ферритизато-ров — на микроструктуру сварных швов. При помощи этой диаграммы можно приближенно выбрать необходимый состав металла шва на коррозионностойкой стали с заданной структурой. [c.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...