Мартенситное превращение аустенита

Для реализации этого метода необходимо создание марок стали с ограниченной стабильностью аустенита, в которых упрочнение при наклепе сопровождалось бы упрочнением при мартенситном превращении аустенита и окончательно могло бы завершаться той или иной дополнительной термообработкой, например старением при нагреве или полным мартенситным превращением при обработке холодом. [c.200]

Мартенситное превращение аустенита [c.168]

Растяжение ОЦК решетки в одном из трех возможных направлений <100>а при мартенситном превращении аустенита в стали приводит к тетрагональности решетки мартенсита, сильному упрочнению и резкому снижению пластичности. В тугоплавких ОЦК металлах ужесточение ковалентных связей ведет к увеличению хрупкости и повышению температуры перехода в хрупкое состояние, но вследствие эквивалентности размещения атомов примеси внедрения по всем трем ребрам ОЦК ячейки они распределяются статистически равномерно и тетрагональности не возникает. [c.140]

На рис. 69 приведены кривые, 50 характеризующие температуру на-чала мартенситного превращения аустенита в зависимости от содер- жания хрома и никеля в стали. Из рисунка видно, что при содержании О в стали около 17% Сг совершенно недостаточно 10% N1, чтобы температура Му1 снизилась до —150° С. [c.121]

Механизм феррито-цементитного и мартенситного превращений аустенита в легированных сталях ни в чем качественно не отличается от механизма тех же превращений в углеродистых сталях. Единственное отличие механизма первого (двухфазного) превращения состоит в том, что при этом превращении получается не смесь феррита и цементита, а смесь феррита и карбидов, так как многие легирующие элементы образуют вместе с цементитом сложные (комплексные) карбиды. [c.61]

Мартенситное превращение аустенита сопровождается перегруппировкой атомов из 7-в а-решетку, при этом весь углерод остается в а-фазе и образуется пересыщенный твердый раствор — мартенсит. В результате значительного искажения кристаллической решетки а-железа углеродом твердость стали значительно возрастает. [c.17]

Для сварных конструкций следует применять марки сталей, обладающих требуемыми механическими свойствами при возможно более низком содержании углерода и легирующих элементов, повышающих восприимчивость стали к закалке. Следует также ограничивать содержание этих элементов в металле шва. Первостепенное влияние углерода на образование холодных трещин обусловлено тем, что он во многом определяет положение температурного интервала мартенситного превращения аустенита, в свою очередь определяющего как вероятность зарождения холодных трещин, так и их развитие. [c.531]

Среднелегированные стали содержат до 10 % легирующих элементов и отличаются высокой прочностью. Сварные соединения этих сталей должны обладать равнопрочно-стью с основным металлом, а также удовлетворять специфическим требованиям, зависящим от условий эксплуатации конструкций. Значительные трудности при сварке данных сталей связаны с их восприимчивостью к закалке, низкой стойкостью против образования горячих трещин в шве, а также холодных трещин в шве и зоне термического влияния. При ЭШС многие из указанных трудностей в значительной мере ослаблены. Замедленное охлаждение соединений в интервале температур промежуточного и мартенситного превращений аустенита заметно снижает опасность образования холодных трещин. Большой коэффициент формы металлической ванны позволяет использовать сварочные проволоки или пластины с повышенным легированием, обеспечивая равнопрочность сварного соединения и сохраняя достаточно высокую стойкость его против горячих трещин. [c.152]

Поскольку бейнитные структуры образуются в температурном интервале между перлитным и мартенситным превращениями аустенита, бейнитное превращение часто называют промежуточным. В начальный момент при охлаждении до температуры начала бейнитного превращения в аустенитных зернах возникают участки кристаллов бейнитного феррита с пониженным по сравнению со сталью содержанием углерода. При дальнейшем понижении температуры образуются кристаллы бейнитного феррита с более высоким содержанием углерода. Например, в стали с 0,23 % С концентрация углерода в а-фазе при промежуточном превращении равна 0,1 % при 300 С и 0,16 % при 250 °С. [c.82]

Превращение аустенита происходит во время охлаждения после нагрева для отпуска и не заканчивается полностью при однократном отпуске 41), [42]. Почти полное превращение аустенита достигается в результате двух-трехкратного повторения отпуска, если он выполняется с нагревом 550—580° С (фиг. 78). Мартенситное превращение аустенита, особенно при первом отпуске, создает дополнительные напряжения. Второй и третий отпуски снимают эти напряжения и повышают механические свойства по сравнению с получаемыми после однократного отпуска, что особенно важно для сложных фасонных инструментов. [c.868]

Обработка паром, представляющая дополнительный отпуск, исправляет некоторые дефекты предшествующей обработки устраняет недоотпуск, который мог быть допущен после закалки, снимает напряжения, созданные шлифованием, и способствует мартенситному превращению аустенита. образовавшегося в поверхностном слое при шлифовании (последнее имеет место при излишне высоком нагреве шлифуемого слоя). [c.874]

При закалке сталей возникают тепловые и структурные фазовые напряжения. Наиболее опасны фазовые напряжения, возникающие в результате мартенситного превращения аустенита, так как образуется хрупкая фаза-мартенсит. Выше точки А/ возникают только термические напряжения, причем сталь находится в аустенитном состоянии, а аустенит пластичен. [c.368]

Главной причиной появления трещин и поводки является неравномерное изменение объема заготовки при нагреве и особенно при резком охлаждении. Другая причина — увеличение объема при мартенситном превращении аустенита. Трещины возникают от превышения уровня напряжений над прочностью металла в определенных частях заготовки. [c.98]

При охлаждении ниже 500 °С до температуры начала мартенситного превращения образуется игольчатая структура бейнита, иногда называемого игольчатым трооститом. Бейнит отличается от перлитных структур более высоким содержанием углерода в феррите. Мартенситное превращение аустенита. [c.85]

Таким образом, аустенито-мартенситное превращение в данном случае является промежуточным в процессе перехода аустенита в перлит. [c.233]

Минимальная скорость охлаждения, необходимая для переохлаждения аустенита до мартенситного превращения, называется критической скоростью закалки. Чтобы закалить сталь, ее следует охлаждать со скоростью не мень- [c.254]

При аустенито-мартенситном превращении происходит только перестройка решетки без изменения концентрации реагирующих фаз. Превращение является бездиффузионным. Мартенсит в стали есть пересыщенный твердый раствор углерода в а-железе с такой же концентрацией, как и у исходного аустенита. Так как растворимость углерода в а-фазе равна всего лишь 0,01 то мартенсит является пересыщенным твердым раствором. [c.258]

Однако если скорость охлаждения не влияет на положение мартенситной точки, то она определенным образом влияет на протекание мартенситного превращения. Немного ниже точки Ма более медленное охлаждение вызывает большую степень превращения. Здесь проявляется способность аустенита изотермически образовывать мартенсит при температурах немного ниже точки Мн. [c.263]

Наклеп исходного аустенита подавляет изотермическое образование мартенсита. Уменьшение размера зерна аустенита приводит к замедлению изотермического мартенситного превращения. [c.266]

Температурный интервал обратного мартенситного превращения Ая — —Л ), зависящий в первую очередь от состава сплава, располагается выше температуры равновесия 7 о (когда свободные энергии аустенита и мартенсита равны)—рис. 215. Сдвиговое образование аустенита сопровождается его наклепом, упрочнением (фазовый наклеп), [c.268]

Во многих сортах стали в закаленном состоянии содержится повышенное количество остаточного аустенита. Если точка конца мартенситного превращения лежит ниже 0°С (например, в углеродистой стали при содержании углерода более 0,5%, см. рис. 206), то, очевидно, охлаждение ниже 0°С вызовет дополнительное образование мартенсита. [c.305]

Изучение кинетики превращения аустенита в мартенсит было начато проф. С. С. Штейнбергом в 1929 г. Через год им уже была опубликована в журнале Металлург статья О превращении аустенита в мартенсит , в которой были даны основные ноложения теории мартенситного превращения и развернутая критика работ немецкого проф. Ганемана. В 1937 г. проф. С. С. Штейнбергом была опубликована в журнале Металлург вторая статья под заглавием О мартенситном превращении аустенита , в которой он указал на ошибочность представлений некоторых металловедов, считавших, что аустенит можно переохладить до комнатной температуры, если увеличить скорость охлаждения стального образца. В 1940 г. С. С. Штейнберг опубликовал большую обзорную статью, в которой были собраны результаты десятилетней работы его школы по вопросу изотермического и мартенситного превращений аустенита. Вместе с этим была дана критика работ известного французского исследователя Альберта Портевена. [c.188]

Проблема изотермического и мартенситного превращений аустенита и проблема зернистости стали были главными и в научно-исследовательской работе проф. С. С. Штейнберга. Кроме этого, им был опубликован ряд статей по изучению трансформаторной стали, шарикоподшипнико.вой стали, несколько статей по термической обработке быстрорежущей стали и многие другие. Будучи профессором Уральского индустриального института, С. С. Штейнберг создал оригинальный курс металловедения, который был опубликован в 1931—1935 гг., а такяге создал одну из самых многочисленных и активных школ металловедения в нашей стране. [c.188]

А, угол разориентировки 5—10°. Мартенситные иглы тем крупнее, чем из больших аустенитных зерен они образовались, т. е, чем выше была температура аустенитизации. Термомеханическая обработка, однако, уменьшает размеры мартенситных пластин и улучшает таким образом механические свойства мартенсита и стали (см. рис. 114—115). Мартенситное превращение аустенита протекает со значительным увеличением объема (рис. 97). В стали объем аустенит-ной фазы наименьший, а мартенситной наибольший. Удельный объем перлита находится между двумя вышеупомянутыми. Удельные объемы отдельных фаз иллюстрирует рис. 98 они были рассчитаны по параметрам решеток. Чем выше содержание углерода в аустените и мартенсите, тем больше их удельные объемы и тем ббльшую деформацию они дают . [c.104]

При мартенситном превращении аустенита атомы углерода, занимающие октаэдрические позиции в ГЦК решетке, остаются в этих положениях и в решетке мартенсита. Это приводит к сохранению ее тетрагональности в одном из трех взаимно перпендикулярных направлений. Тетрагональность с/а при возрастании содержания углерода увеличивается линейно [81] с/а = I ур, где А = 2,866 А, 7 = 0,046, р—мае. % С, с/а при 1,4% С достигает 1,07. Поэтому в мартенсите длина Р-связей вдоль одной из осей (на рис. 32 вдоль оси г) больше, чем вдоль двух других осей, вследствие внедренных посередине ребер атомов углерода, а валентные углы между металлическими связями в плотноупакованных рядах <111>а меньше, чем в а-железе. Атом углерода, занимающий октаэдрическую позицию в ГЦК 7-железе, находится в ОЦК сс-железе в области перекрытия d-орбиталей, образуя трехцентровую связь Fe—С—Fe с двумя соседними атомами железа. [c.74]

Рис. 213. Зависимость температуры начала вторичного мартенситного превращения аустенита в зависимости от температуры и продолжитель ности отпуска (по данным К. А. Малининой и В. В. Уманец)

Среднелегированные наплавочные материалы типа В используют нрн восстановлении и упрочнении деталей ходовой части гусеничных машин, а также для наплавки посадочных мест различных валов. Типичные составы наплавленного металла 45Х5Г, 70ХЗМН, 80Х4СГ. При наплавке. металла этого типа во избежание появления трещин рекомендуют предварительный подогрев до 350—400° С. Аустенитный высокомарганцевый металл типа С обычно наплавляют на стали такого же состава, работающие при изнашивании и сильных ударах, вызывающих мартенситное превращение аустенита. Твердость в деформированной зоне возрастает до HR 50 соответственно этому повышается стойкость. Для обеспечения аустенитной структуры наплавленного слоя процесс наплавки следует вести с минимальным тепловложением малые силы тока и напряжения дуги, узкие валики, повышенная скорость наплавки и т. д. При этом обеспечивается [c.654]

Ао - остаточный аустенит Тфпн, Тфпк, мн и Т к температуры начала и конца ферритно-перлитного и мартенситного превращений аустенита соответственно [c.41]

Причины мартенситного превращения аустенита те же, что и всех других фазовых переходов в твердом состоянии, а именно ниже определенной температуры существует состояние сплава, обладающее ме -1ьшей свободной энергией ло сравнению с высокотемпературным состоянием. Так как мартенситное превращение происходит без изменения концентрации твердого раствора, то его можно рассматривать как превращение в однокомпонентной системе. Аустенит и мартенсит представляют с этой точки зрения кристаллические модифика-, ции твердого раствора, подобные полиморфным модификациям чистых мегаллов или химических соединений [35]. Свободная энергия каждой из этих модификаций (Рл и Рд,) имеет свою температурную зависимость, Положение точки пересечения кривых температурной зависимости свободной энергии (То), определяющей устойчивость той или иной фазы, зависит от химического состава твердого раствора и может быть вычислено по данным о теп [c.680]

Характерным примером влияния деформации на мартенситное превращение аустенита и снижение хладостойкости могут быть аустенитные марганцовистые стали типа 110Г13Л. К. В. Попов и В. Г. Савицкий показали, что хладостойкость марганцовистого аустенита меньшая, чем хладостойкость хромоникелевого аусте-260 [c.260]

Наиболее часто холодные трещины возникают в легированных сталях в тех случаях, когда металл под действием термического цикла сварки претерпевает полную или частичную закалку. В этих случаях холодные трещины при сварке появляются в результате замедленного разрушения свежезакаленной стали от действия остаточных сварочных напряжений. Холодные трещины в зависимости от состава и класса стали могут быть вызваны а) мартенситным превращением аустенита у среднелегированных сталей мартенситного и перлитного классов б) сегрегацией примесей на границах аустенитных зерен при повторном нагреве до 400—700 °С при сварке с насыщением водородом у низкоуглеродистых среднелегированных сталей бейнитного класса в) выделением у высокохромистых ферритных сталей карбонитридных фаз по границам зерен г) скоплением в околошовных зонах перлитио-ферритных сталей неметаллических включений в элементах полосчатой микроструктуры стали (ламелярные трещины в околошовной зоне). [c.249]

Работами ряда английских исследователей [129—132] было установлено соответствие между образованием холодных трещин при сварке этой пробы и критическими температурами 50%-ного превращения аустенита и конца мартенситного превращения. Например, при сварке Мп— Сг—Ni сталей электродами с рутиловым покрытием критическая температура 50%-ного превращения соответствует 290° [129]. Если в процессе сварки данной стали при определенных условиях охлаждения и жесткости 50%-ное превращение соответствует более низкой температуре, то в околошовной зоне, как правило, образуются трещины, и тем в большем количестве, чем ниже эта температура превращения. В этих работах образование трещин связывалось в основном с развитием напряжений второго рода вследствие частичного или полного мартенситного превращения аустенита и сопровождающего его выделения водорода, влияние которого, в частности, проявляется в снижении температуры конца мартенситного превращения. При применении низководородистых электродов эта критическая температура снижается с 290 до 245° [130— 132]. По данным этой пробы, одной из наименее склонных к образованию холодных трещин сталей является Мо—В—сталь (марка Fortiweld), имеющая в стандартном интервале исследованных скоростей охлаждепия температуру 50%-ного превращения, равную 425°, и преимущественно бейнитную структуру [128]. [c.78]

Отрицательным моментом при воздействии низких температур на структуру материала являются внутренние изменения структуры, приводящие к разрушению под нагрузкой. Одна из причин хрупкого разрушения сталей — мартенситное превращение аустенита, которое яриводит к увеличению объема и снижению ударной вязкости [10]. [c.93]

Однако, если сваривается среднелегированная сталь с повышенным содержанием углерода, то даже при многослойной сварке короткими участками практически не удается избежать закалки металла околонювпой зоны на мартенсит, так как длительность распада аустенита значительно больше, чем время пребывания металла при температурах выше температур мартенситного превращения в процессе сварки. [c.244]

Образующаяся ниже изгиба С-кривой ]1гольчатая структура получила название бейнит. Превращение аустенита в бейнит имеет общие черты с перлитным и мартенситным превращениями, поэтому с бейнитным превращением следует познакомиться после изучения превращения аустенита в мартенсит. [c.250]

Описанный в п, 4 этой главы механизм мартенситного превращения — бездиффузи-онность и ориентированность— обусловливает большую зависимость структуры мартенсита от исходной структуры аустенита. Как и сдвиг при пластической деформации, так и мар-тенситная пластина развивается внутри зерна аустенита, разрастаясь от края до края. Значит, чем крупнее зерно аустенита, тем длиннее образующиеся мартенситные пластины. На рис. 223 показано, что в крупном зерне аустенита образовались крупные иглы мартенсита, а в мелких зернах аустенита — мелкие мартенситные иглы, Поскольку пластические свойства и особенно вязкость мартенсита и продуктов его распада (до тех температур отпуска, при которых сохраняется игольчатость микроструктуры) с огрублением структуры сильно ухудшаются (твердость практи- [c.278]

ВТ.МО не является типичным примером ТМО хотя бы потому, что наклеп аустенита не со.храняется в чистом виде до мартенситного превращения. Как явствует из определения ВТМО, последнее осуществляется выше температуры рекристаллизации и если немедленно после деформации не охладить сталь ниже ip, что практически трудно осуществить, то будут происходить рекристаллизационные процессы. [c.283]

При закалке для переохлаждения аустеннта до температуры мартенситного превращения требуется быстрое охлаждение, но не во всем интервале температур (от температуры нагрева до комнатной температуры), а только в пределах 650—400°С, т. е. в том интервале температур, в котором аустенит менее всего устойчив, быстрее всего превращается в феррито-цементит-ную смесь. Выше 650°С скорость превращения аустенита мала. [c.290]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...