Структура сталей мартенситного класса

Коррозионная стойкость нержавеющих сталей в морской воде во многом зависит от их структуры. Стали мартенситного класса, содержащие 12-13 % Ст и 0,1-0,5 % С, обладают хорошей коррозионной стойкостью во многих средах, но в морской воде подвергаются заметной коррозии. Использование мартенситных сталей в морской воде и средах, содержащих хлориды, нецелесообразно из-за их склонности к локальной коррозии. [c.20]

Структура сталей мартенситного класса. Основной металл имеет структуру мартенсита с некоторым количеством остаточного аустенита и карбидов. Участок зоны термического влияния, нагретый при сварке до температуры выше 720 С, после охлаждения будет иметь структуру мартенсита с некоторым количеством карбидов. Участок, нагретый при сварке до температуры ниже критической, будет участком отпуска со структурой троостита или сорбита. Зона термического влияния у мар-тенситных сталей будет иметь Только два участка закалки и отпуска. Изменение твердости в зоне термического влияния стали мартенситного класса показано на рис. 15. [c.28]

Стали мартенситного класса в условиях сварочного термического цикла в участках зоны термического влияния (а также и в металле шва, если он подобен по составу свариваемому металлу) закаливаются на мартенсит. Высокая твердость и низкая деформационная способность металла с мартенситной структурой в результате [c.266]

Отмечаем, что рассмотренная классификация условна и относится к случаю охлаждения на воздухе образцов относительно небольших размеров. Меняя условия охлаждения, можно получать и разные структуры. Так, при закалке перлитной стали может быть получена мартенситная структура, а при медленном охлаждении сталь мартенситного класса испытывает превращение в перлитной области. Охлаждение аустенитной стали ниже нуля может вызвать в ней мартенситное превращение. [c.362]

Структура и свойства сталей мартенситного класса зависят от содержания С и Сг. Так, стали с низким содержанием С (-<0,10%) и д повышенным содержанием Сг (>15%) являются ферритными и не закаляются, поскольку не протекает превращение Стали с содержанием С-<10% и Сг<15% при нагреве приобретают структуру аустенита, а при охлаждении происходит превращение о образованием мартенсита. Химический состав и назначение мартенситных сталей приведены в табл. 15.1. [c.264]

На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны новые ресурсосберегающие технологические процессы электродуговой сварки с регулированием термического цикла (РТЦ) за счет сопутствующего принудительного охлаждения малоуглеродистых хромомолибденовых сталей мартенситного класса. Показано, что интенсивный отвод тепла из зоны теплового воздействия дуги значительно влияет на геометрические размеры твердых прослоек в ЗТВ. Это обеспечивает уменьшение объема металла, претерпевающего закалочные превращения, и требуемое высокое качество сварных соединений достигается за счет формирования специфической структуры металла околошовных зон с минимальной чувствительностью к образованию трещин. При сварке аустенитными электродами размеры хрупких прослоек в ЗТВ получаются меньше критических величин, при которых [c.99]

Например, в целях снятия внутренних литейных напряжений и распада первичных крупных карбидных включений в отливке Центральная вставка для пресс-форм ЛПД проводят изотермический отжиг по следующему режиму загрузка отливки в печь при 400°С нагрев в восстановительной среде со скоростью 80 -100°С/ч до 850 - 870°С, выдержка 3 - 5 ч охлаждение с печью до 700°С, выдержка 3 - 5 ч охлаждение с печью до 300°С и далее на воздухе. Твердость отливок после отжига составляет 200 - 230 НВ, габариты отливки 105 х 332 х 340 мм, высоколегированная сталь мартенситного класса. Структура представлена на рис. 179. [c.366]

Для сталей перлитного класса, содержащих небольшое количество легирующих элементов, кривая скорости охлаждения на воздухе пересекает обе ветви С-кривых в области перлитного превращения (рис. 87, а). У сталей мартенситного класса, содержащих большее количество легирующих элементов, вследствие чего С-кривые сдвинуты вправо, а мартенситная точка — ближе к 0° С, кривая скорости охлаждения на воздухе не пересекает С-кривых (рис. 87, б) при температуре 20" С структура стали будет состоять из мартенсита. При значительном содержании легирующих элементов и углерода в стали С-кривые значительно сдвинуты вправо (рис. 87, в), а мартенситная точка находится ниже 0° С. Таким образом, при охлаждении на воздухе сталь сохраняет аустенитную структуру при температуре 20° С (рис. 87, в). [c.120]

Стали мартенситного класса обладают более высокой жаропрочностью и повышенным сопротивлением окислению (Сг>12 %), чем перлитные. Вследствие возможного образования хрупких мартенситных структур после сварки возникает необходимость проведения высокотемпературного отпуска (650—700 С). Такая термическая обработка также снимает напряжении, возникающие при мартенситном [c.287]

Склонность к образованию хрупких структур требует особых условий при контактной сварке сталей мартенситного класса. Она производится на машинах, обеспечивающих трехимпульсную подачу тока подогрев—сварка—отпуск. [c.510]

Стали мартенситного класса — высоколегированные стали, которые при закалке, как и при нормализации, дают мартенситную структуру, а при полном отжиге марганцовистые и никелевые стали — структуру из мартенсита и троостита закалки. Поэтому они не поддаются обработке обычным режущим инструментом и имеют редкое применение, хромистые же нержавеющие стали с мартенситной структурой применяются для ножей, а после отжига [c.324]

Стали мартенситного класса после закалки или нормализации с температур 950... 1100 °С (для растворения карбидов) и отпуска при 600.. .740 °С имеют структуру легированного феррита и мелких карбидов. Эти стали глубоко прокаливаются и предназначены для длительной эксплуатации при температуре до 600 °С. Из них изготавливают детали паровых турбин (диски, лопатки, бандажи, диафрагмы, роторы), а также трубы и крепежные детали. [c.98]

Коэффициент линейного расширения зависит от химического состава сплава и структурных изменений (режима термической обработки), что хорошо можно проследить на сталях аустенито-мартенситного класса. Когда эти стали имеют аустеиитную структуру, после закалки с высоких температур они приобретают высокий коэффициент расширения, связанный с у-решеткой после распада на мартенсит — меньший коэффициент расширения, близкий по своей величине к сталям мартенситного класса. [c.462]

При обработке хромистых сталей мартенситного класса учитывается их твердость в зависимости от термической обработки и структуры. Например, отожженные стали обрабатываются хуже, чем стали после закалки и высокого отпуска, хотя первые имеют меньшую твердость. [c.747]

Стали мартенситного класса характеризуются способностью к самозакаливанию на воздухе. Например, сталь, содержащая 0,1% углерода и 13% хрома, при нагреве приобретает структуру аустенита, а при охлаждении на воздухе претерпевает у а-превращение с образованием мартенсита. Эта особенность сталей мартенситного класса вводит в технологию изготовления деталей обязательные условия медленного охлаждения или отжига после каждой операции, связанной с горячей обработкой или сваркой металла. Отжиг следует проводить при температуре 860° С. В некоторых случаях для отжига достаточен нагрев до 750—770° С, однако полное смягчение этих сталей достигается только после отжига при 860° С и последующего очень медленного охлаждения. [c.190]

Стали мартенситного класса имеют повышенное содержание углерода и таких специальных элементов, как никель и хром. Стали эти получают мартенситную структуру даже при сравнительно медленном охлаждении на воздухе, тогда как обычная углеродистая сталь приобретает ее только при быстром охлаждении в воде или в масле. Стали этого класса называются самозакаливающимися. [c.196]

Стали мартенситного класса содержат значительное количество легирующих элементов, характеризуются высокой твердостью, трудно обрабатываются резанием вследствие этого не получили широкого распространения. Структура этих сталей —легированный мартенсит и избыточные карбиды. [c.146]

Стали мартенситного класса, например при мартенситной структуре, необходимо нагревать с меньшей скоростью. С этой целью металл рекомендуется загружать в печь при температуре не выше 600—700° С. После того как он прогреется до указанной температуры, дальнейший нагрев можно вести с более высокой, неограниченной скоростью. [c.254]

Хромистые нержавеющие стали относятся к сталям мартенситного класса. Стали этого класса в нормализованном состоянии имеют структуру мартенсита. Отжигом или высоким отпуском можно мартенситную структуру перевести в сорбитную и, следовательно, значительно понизить твердость этих сталей и улучшить их обрабатываемость. Стали мартенситного класса, так же как и стали перлитного класса, можно подвергать упрочняющей термической обработке — закалке с отпуском. В этом состоит одно из преимуществ хромистых нержавеющих сталей, выгодно отличающее их от хромоникелевых нержавеющих сталей, которые не поддаются упрочняющей термической обработке. [c.111]

На рис. 51 показано изменение механических свойств нержавеющих сталей при легировании в результате перехода от мартенситного к переходному и аустенитному классу. После закалки с температуры, достаточной для растворения карбидов, структура стали переходного класса в основном аустенитная, хотя в зависимости от марки стали и условий заданных при выплавке, сталь может содержать некоторое количество мартенсита. Однако аустенит этот неустойчив и при пластической деформации сравнительно легко превращается в мартенсит. В закаленном состоянии стали переходного класса обладают малым пределом текучести и сравнительно высоким пределом прочности, поскольку в результате пластической деформации разрывных образцов при 20°С перед [c.167]

Могут иметь в структуре б-феррит. Отрицательное и положительное влияние б-феррита на различные свойства стали переходного класса примерно такое же, как и на стали мартенситного класса. [c.170]

К аустенитному классу принадлежат стали с высоким содержанием легирующего элемента, когда не только кривая изотермического превращения сдвинута вправо, но понижена и точка мартенситного превращения М и расположена при температуре ниже комнатной. В этом случае кривая нормализации не пересекает С-образную кривую и не доходит до точки М, в связи с чем в структуре сохраняется аустенит. Такое подразделение на указанные классы характерно только для охлаждения на воздухе (нормализация). Изменение скорости охлаждения будет изменять структуру и, следовательно, класс стали. Так, если сталь перлитного класса охладить с большей скоростью, можно получить мартенсит, при охлаждении стали мартенситного класса с меньшей скоростью можно получить перлит, а после обработки стали аустенитного класса холодом можно получить мартенсит. [c.281]

Описанная кинетика измельчения структуры при ТЦО относится к сталям и сплавам, претерпевающим превращения в основном по диффузионному механизму. В случае действия бездиффузионного механизма превращений (прямого аустенитного и обратного мартенситного) измельчение структуры происходит также интенсивно, но основной причиной этого, по-видймому, являются процессы пластического деформирования и последующей рекристаллизации. Это видно при анализе структур сталей мартенситного класса после их ТЦО. На примере мартенситиостареющей стали 02Н18К12М5Т покажем процесс измельчения ее структуры при ТЦО. Режим обычной ТО этой стали состоит из закалки при 820 °С в [c.40]

При выборе легированны. сталей следует иметь в виду, что наиболее склонными к растрескиванию являются стали мартенситной структуры. Стали аустенитного класса, как было указано ранее, не стабилизированные, а также етабилизи-рованные титаном и ниобием, склонны к растрескиванию в большом количестве, сред, в особенности в растворах, содержащих хлориды. [c.116]

Мартенситно-ферритный класс. Это сложнолегированные стали, содержащие в структуре некоторое количество структурно-свободного феррита, которое зависит от их химического состава. Стали этого класса подвергаются тем же видам термической обработки, что и мартенситные (табл. 3). По магнитным характеристикам они еще меньше изучены, чем стали мартенситного класса. [c.99]

Термическая обработка. В условиях коррозионной усталости углеродистых и низколегированных сталей наиболее благоприятна термическая обработка на перлитно-ферритную или сорбнтную структуру. Наименьшей коррозионно-усталостной прочностью обладают стали с мартенситной структурой. Для коррозионно-стойких сталей мартенситного класса наиболее благоприятной температурой отпуска, обеспечивающей наплучшие показатели коррозионно-усталостной прочности, яв- [c.83]

Стали мартенситного класса 20X13, 13Х12Н2ВМФ и 11Х12Н2МВФБА перед испытанием подвергали закалке с последующим отпуском. Известно (128], что мар-тенситные стали, содержащие 12-16 % Сг, имеют максимальную коррозионную стойкость после закалки и отпуска при температуре ниже 400 °С либо выше 600 С. Отпуск в интервале 400—600°С приводит к повышенной гетерогенизации структуры и некоторому понижению коррозионной стойкости сталей. [c.59]

Нержавеющие хромистые стали с содержанием 10—17% хрома при закаливании имеют структуру мартенситного типа. Сложнолегированные 12%-ные хромистые стали мартенситного класса, легированные молибденом, ванадием, вольфрамом и другими элементами, имеют лучшие длительные и кратковременные прочностные характеристики при температурах до 600° С, чем простые аустенитные стали типа 1Х18Н9Т. Стали с содержанием углерода до 0,09% и хрома более 15% имеют ферритную структуру. [c.8]

Хромистые стали, содержащие 12—14% Сг, в зависимости от содержания углерода могут испытывать у->а-превращение (стали мартенситного класса) или не испытывать его (стали ферритного класса) в стали мартенситно-ферритного класса (12X13) у->а-превращение будет неполным. Наличие и полнота у->а-превращения определяют способноеть стали к упрочнению при термообработке сталь с 0,1% С и 13% Сг не упрочняется при закалке из-за отсутствия у->а-превращенги чем больше в стали углерода, тем полнее протекает мартенситное превращение, тем выше содержание углерода в мартенсите и его твердость. Однако повышение концентрации углерода в стали приводит к образованию карбидов, уменьшая при этом количество хрома в твердом растворе (а именно содержание хрома в твердом растворе и определяет коррозионную стойкость стали) при этом в стали возникает двухфазная структура. Стали с 13% хрома подвержены коррозионному растрескиванию и точечной коррозии в содержащих ионы хлора средах. [c.169]

Свариваемость сталей мартенситного класса ограничена главным образом возможностью образования при сварке хрупких структур в шве и око-лошовной зоне, а также горячих и холодных трещин. [c.510]

Большой запас аустенитности металла шва позволяет предотвратить образование малопластичных участков с мартенситной или карбидной структурой в корневых швах и слоях, примыкающих к перлитной стали в условиях неизбежного колебания долей их участия. Однако для этого варианта технологии будет характерна высокая склонность к возникновению горячих трещин в однофазном аустенитном металле шва, образующихся по границам зерен, сформированных в результате миграции (см. рис. 10.6, б). Для их предотвращения в швах со стабильно аустенит-ной структурой наплавленный металл легируют элементами, снижающими диффузионные процессы при высоких температурах, применяют электроды типа Х15Н25АМ6, содержащие 6 % Мо и 0,2. .. 0,3 % N. Они препятствуют развитию высокотемпературной ползучести и межзеренного проскальзывания в твердом металле при сварке, повышая при этом пластичность в температурном интервале хрупкости и тем самым предотвращают образование горячих трещин. Более сложный вариант технологии необходим при сварке жестких узлов из аустенитной и среднеуглеродистой стали мартенситного класса, когда в корневых слоях из-за увеличения до 0,5 доли участия основного металла возможно образование горячих трещин, а в верхних слоях - холодных трещин типа "отрыв" и "откол". В этом случае корневые слои выполняют электродами, содержащими до 60 % Ni и 15 % Мо. [c.397]

Стали мартенситного класса обладают более высокой жаропрочностью и повышенным сопротивлением окислению (содержание Сг до 12 %), чем перлитные [25]. Из-за возможного образования хрупких мартенситных структур после сварки возникает необходимость проведения высокотемпературного отпуска (650—700 °С). Такая термическая обработка также снимает напряжения, возникающие при мартенситном превращении. Механические свойства и назначение сталей мартеноитного класса приведены в табл. 8.19—8.21 (ГОСТ 5632-72, ГОСТ 5949-75). [c.326]

По структуре после охлаждения на воздухе (нормализации) различают три основных класса сталей перлитный, мартенситный, аустенитный. Стали перлитного класса характеризуются небольшим содержанием легирующих элементов и соответственно низкой устойчивостью переохлажденного аустенита. При охлаждении на воздухе у этих сталей происходит распад аустенита на ферритокарбидную смесь. Стали мартенситного класса характеризуются средним содержанием легирующих элементов и высокой устойчивостью переохлажденного аустенита. Поэтому при остывании на воздухе эти стали охлаждаются без распада аустенита до температур мартенситного превращения, т.е. происходит самозакалка. Стали аустенитного класса имеют повышенное содержание легирующих элементов, высокую устойчивость переохлажденного аусте- [c.156]

В азотсодержащих сталях мартенситного класса соотношение между аустенитообразующими никелем, углеродом, азотом и ферритообразующим хромом требует невысокого (равновесного) содержания азота. Представителем этой группы является сталь 05Х16Н4АБ, содержащая 0,10 -0,15 % N. Для обеспечения мелкозернистой структуры в нее введен ниобий [c.485]

Коррозионное растрескивание аустенитных сталей, а также сталей других классов со средней прочностью было предметом многочисленных исследований [М —16]. Что же касается средне и низколегированных сплавов, а также нержавеющих сталей мартенситного класса, то они исследованы очень слабо. Между тем именно среди сталей этого класса чаще всего встречаются сплавы с повышенной прочностью. Однако они же отличаются повышенной склонностью к КР, что создает значительные трудности при применении их в технике. Стали данного класса, как правило, упрочняются до максимальното уровня прочности ((Тв=160—190 кГ/мм ) и применяются при минимальных коэффициентах запаса прочности (1,1—1,35) для получения благоприятных весовых характеристик изделий. Требуемая прочность обеспечивается соответствующей термической обработкой (закалка и низкотемпературный отпуск), приводящей к образованию структуры низкоотпущенного мартенсита. Такое состояние материала обеспечивает высокую прочность, но характеризуется повышенной чувствительностью к концентраторам напряжений и склонностью к хрупкому разрушению. [c.104]

При исследовании нержавеющих сталей мартенситного класса было обнаружено [34], что минимальная склонность к коррозионному растрескиванию наблюдается тогда, когда в структуре присутствует от 5 до 10% дельта-феррита. Трещины концентрировались вокруг дельта-феррита и поэтому было сделано заключение, что дельта-феррит нрепятствует распространению трещин. [c.109]

В США запатентован способ измельчения структуры грубозернистой стали (пат, 3.201.288). По этому способу сталь с мартенситной структурой подвергают нагреву до 927—1038 °С и затем охлаждают до 79— 204 С. При этом аустенитная структура полностью превращается в мартенситную. Циклы многократно повторяют, в результате чего легированная сталь мартенситного класса, имевшая первоначально крупнозернистую структуру, становится мелкозернистой. Этот способ применим к мартенситностареющим сталям типа Н25КЮМ5Т, [c.113]

Стали мартенситного класса в условиях сварочного термического цикла закаливаются на мартенсит. Высокая твердость и низкая деформационная способность металла, имеющего мартенсптную структуру, в результате деформаций, сопровождающих сварку, при достаточной жесткости свариваемого узла или конструкции приводит к возможности образования холодных трещпн, особенно, на последней стадии непрерывного охлаждения прп температурах ниже 120—100° С. Эта склонность к образованию трещпн особенно сильно проявляется прп повышенном содержании в металле водорода. [c.164]

В сталях аустенитного класса (рис. 211, в) соотношения между линией скорости охлаждения и кривой изотермического распада такие же, как и в сталях мартенситного класса, но точка Мн сместилась под влиянием большого содержания легирующего элемента в область отрицательных температур. Следовательно, сталь, охладившись при нормализации до комнатной температуры, не достигнет точки МнИ будет иметь структуру атстенита. [c.282]

Сталь мартенситного класса с повышенным содержанием углерода и высоким содержанием легирующих элементов редко применяется в машиностроении из-за плохих технологических качеств (затруднения при обработке резанием). К ней относится хромистая нержавеющая сталь с мартенситной структурой, содержащая 13% Сг, и высоколегированные марки хромоникелевольфрамовой стали, принимающие закалку при охлаждении на воздухе. [c.296]

Сталь карбидного класса применяется для изготовления инструмента. Вследствие высокого содержания углерода и очень большого количества карбидообразующих элементов в ее структуре присутствует много карбидов. В литом состоянии структура этой стали содержит карбидную эвтектику — ледебурит. Основная структура стали карбидного класса зависит от степени легированности аустенита, которая изменяется в зависимости от температуры нагрева. При низкой температуре нагрева, как только перейдена критическая точка, растворение карбидов замедляется, структура после охлаждения на воздухе получается сорбитообразной с большим количеством избыточных карбидов. Более высокий нагрев ведет к растворению карибдов и получению после охлаждения на воздухе мартенситной структуры. Еще более высокий нагрев может вызвать в высоколе- [c.296]

Как видно из С-образной диаграммы (фиг. 184), сталь 18.ХНВА относит ся к сталям мартенситного класса, т. е. при любой скорости охлаждения имеет структуру мартенсита (или продукта изотермического превращения при 300—400°, так называемого игольчато го троостита) даже после отжига. Для смягчения, т. е. лучшей обрабатывав мости резанием, она подвергается вы сокому отпуску при 650—680° на сор бит. [c.212]

Повышение температуры отпуска до 450°С приводит к вторичному твердению стали пределы прочности и текучести повышаются, ударная вязкость падает. Становится существенно ниже, чем после отпуска при 200°С, сопротивление коррозии под напряжением. При этом следует отметить одну важную особенность в отличие от хромистых сталей мартенситного класса, абсолютные значения ударной вязкости и ударной вязкости образцов с трещинами после отпуска при 450°С стали 1Х15Н4АМЗ остаются весьма высокими как в долевом, так и в поперечном направлении. В структуре стали при электрон ю- микроскоп ическом исследовалии обнаруживаются выделения по границам зерен и по границам отдельных кристаллов мартенсита. После перестаривания эти выделения расшифрованы как карбонитриды типа Мб2(СЫ). [c.192]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...