Влияние легирующих элементов на свойства феррита

Рис. 5.3. Влияние легирующих элементов на свойства медленно охлажденного (нормализованного) феррита и порог хладноломкости а) твердость б) ударная вязкость в) порог хладноломкости (по А.П. Гуляеву)

Влияние легирующих элементов на свойства стали обусловлено их действием на измельчение зерна, упрочнение феррита за счет образования твердых растворов внедрения и замещения, упрочнением за счет выделения частиц второй фазы различной степени дисперсности и изменением прокаливаемости. [c.598]

После закалки и высокого отпуска (улучшения) структура стали представляет собой сорбит — ферритно-карбидную смесь с зернистой формой карбидной фазы. Высокие механические свойства сорбита обусловлены влиянием легирующих элементов на прочность феррита, а также Дисперсность и количество карбидной фазы. [c.258]

Рис, 123. Влияние легирующих элементов на свойства медленно охлажденного (нормализованного) феррита и порог хладноломкости [c.179]

Механические свойства и хладноломкость стали определяются прежде всего тремя механизмами упрочнения 1) измельчением зерна 2) упрочнением феррита атомами легирующих элементов и примесей, образующими твердые растворы внедрения и замещения 3) упрочнением выделениями частиц второй фазы различной степени дисперсности. Этот вид упрочнения называется дисперсионным. Влияние легирующих элементов на свойства стали [c.261]

Рис. IX. 12. Влияние легирующих элементов на свойства (твер-дость и ударную вязкость) феррита

Влияние легирующих элементов на механические свойства феррита зависит от близости их к железу в периодической системе Менделеева, от сходства строения электронных оболочек у них, а также от атомных объемов и разницы в кристаллических решетках. [c.305]

Эмпирически установлено, что количественная оценка упрочнения железа при легировании возможна на основе аддитивного вклада упрочняющего влияния отдельных легирующих элементов на свойства а твердого раствора железа Так, при одновременном легировании а феррита атомами нескольких (4—5) легирующих элементов их влияние на упрочнение может быть просуммировано [c.46]

При растворении легирующих элементов в феррите параметры решетки Fe изменяются, что вызывает изменение свойств феррита. Легированный феррит по сравнению с ферритом углеродистых сталей имеет более высокую прочность и твердость пластичность и вязкость его меньше. Степень влияния различных легирующих элементов на упрочнение феррита разная одни элементы упрочняют его в большей степени, а другие в меньшей. Следует указать, что такой легирующий элемент, как никель, ведет себя по-особому упрочняя феррит, он не снижает его пластичности и вязкости. [c.212]

Влияние легирующих элементов на механические свойства феррита также зависит от близости их к железу в периодической системе Менделеева, от электронных оболочек у них, а также от атомных объемов и разницы в кристаллических решетках. Все это влияет на объемную и энергетическую деформацию кристаллической [c.278]

Из факта влияния легирующих элементов на механические свойства феррита вытекает важный вывод о том, что одно только их присутствие в твердом растворе может оказывать заметное действие на механические свойства стали. [c.277]

При растворении легирующих элементов в феррите параметры решетки Fea изменяются, что вызывает изменение свойств феррита. Легированный феррит, по сравнению с ферритом углеродистых сталей, имеет более высокую прочность и твердость пластичность и вязкость его меньше. Влияние различных легирующих элементов на упрочнение феррита разное. Наибольшее упрочнение феррита вызывают кремний и марганец пластичность и вязкость при этом снижаются. Следует отметить, что такой элемент, как никель, ведет себя по-особому упрочняя феррит, он не снижает его пластичность и вязкость. Упрочнение легированного феррита объясняется искажением решетки F a, а также измельчением зерен и блоков мозаики под влиянием легирующих элементов. [c.161]

Для полноты оценки влияния легирующих элементов на повы шение свойств феррита необходимо рассмотреть их действие на сопротивления легированного феррита хрупкому разрушению на сопротивление отрыву и критическую температуру хрупкости. На фиг. 21, по данным М. М. Штейнберга [32], приведена зависимость [c.34]

Как указывалось выше, в сталях феррито-перлитного класса основными факторами, ответственными за прочность, являются свойства ферритной матрицы, прочность которой определяется размером исходного аустенитного зерна, прочностью чистого железа, влиянием легирующих элементов и углерода, растворенных в феррите, и размером ферритного зерна. Вторым фактором, влияющим на предел прочности стали с ферритной матрицей, является упрочняющая карбидная фаза. [c.212]

Приведённые на фиг. 24 — 28 кривые характеризуют влияние легирующего элемента (Сг, Мо, N1, Мп, 51) на механические свойства феррита (сплавы содержат менее О,О2> /0 С). Слабее других элементов упрочняют феррит хром, молибден и вольфрам — элементы, изоморфные а-железу сильнее — марганец, ни- [c.332]

Влияние легирующих элементов (Сг, N1, Мо, Си и др.) на структуру и свойства серого чугуна проявляется в основном в процессе структурных из.менений, происходящих в отливках при охлаждении после затвердевания. Наличие этих элементов мало сказывается на строении графито-аустенитных колоний. Основные результаты их действия заключаются в подавлении превращения А Г- -Ф, в упрочнении феррита и в измельчении продуктов распада аустенита. [c.128]

Легирующие элементы оказывают индивидуальное влияние на свойства железоуглеродистого феррита. Но все они, как правило, повышают его твердость, предел прочности и текучести, начальный коэффициент упрочнения и уменьшают ударную вязкость. Повышение прочности отожженного и нормализованного феррита при этом не сопровождается обычно падением относительного удлинения и сужения. [c.16]

Растворение карбидов типа Ме Сц происходит в интервале 1000—1100° С, а карбидов Nb или Ti — ири более высокой температуре. Поэтому обычно применяемая для стали на основе Х13 без специальных легирующих добавок температура нагрева под закалку, соответствующая Ас + 50 град в данном случае недостаточна. Для 12%-ных хромистых нержавеющих сталей, содержащих указанные легирующие элементы, ири закалке используют более высокие температуры нагрева (1050—1100 С), превышающие температуру Ас на 150—200 град. Следует, однако, отметить, что при таких более высоких температурах в структуре остается значительное (соответствующее содержанию углерода) количество карбидов титана или ниобия. Карбиды титана, ниобия, ванадия, в меньшей степени молибдена и вольфрама, уменьшают склонность сталей к росту зерна, однако эти элементы способствуют образованию б-феррита, что может оказать отрицательное влияние на механические свойства стали. В табл. 13 приводятся некоторые данные о свойствах наиболее часто встречающихся в таких нержавеющих сталях карбидов, образующихся в связи с введением в сталь указанных легирующих элементов. [c.78]

Чем больше скорость охлаждения при закалке, тем больше прокаливаемость. Однако всегда скорость охлаждения поверхностных слоев закаливаемой детали (образца) выше скорости охлаждения сердцевины. Поэтому влияние термической обработки оказывается более значительным для поверхностных слоев, чем для нижележащих участков, в которых аустенит в процессе охлаждения при закалке распадается на феррито-карбид-ную смесь. Для сердцевины деталей большого сечения улучшающее влияние термической обработки может проявиться в результате неполной прокаливаемости в небольшой степени или даже не проявиться срединные слои металла могут сохранить почти без изменения структуру и свойства, которые они имели до закалки. Если в аустените присутствуют легирующие элементы, то о<ни повышают его устойчивость против распада при более медленном охлаждении, особенно в перлитной области. Это позволяет получить структуру мартенсита или троостит + мартенсит на значительно большей глубине или даже по всему сечению детали (в зависимости от ее размеров и содержания легирующих элементов в твердом растворе). Устойчивость аустенита возрастает также с увеличением размеров его зерна. Повышение температуры нагрева для закалки вызывает рост зерна аустенита и дополнительно повышает прокаливаемость. Однако рост зерна понижает ударную вязкость, что ограничивает возможность повышения прокаливаемости за счет значительного повышения температуры закалки. [c.201]

На фиг. 248 показаны изменения свойств феррита (твердость, ударная вязкость) при растворении в нем различных элементов. Как видно из диаграмм, хром, молибден, вольфрам упрочняют феррит меньше, чем никель, кремний и марганец. Молибден, вольфрам, а также марганец и кремний (при наличии последних более 1%) снижают вязкость феррита. Хром уменьшает вязкость значительно слабее перечисленных элементов, а никель не снижает вязкости феррита. Важное значение имеет влияние элементов на порог хладноломкости, что характеризует склонность стали к хрупкому разрушению. Наличие хрома в железе способствует некоторому повышению порога хладноломкости, тогда как никель интенсивно снижает порог хладноломкости, уменьшая тем самым склонность железа к хрупким разрушениям (см. ниже фиг. 256). Таким образом, из перечисленных шести наиболее распространенных легирующих элементов особенно ценным является никель. Достаточно интенсивно упрочняя феррит, никель не снижает его вязкости и понижает порог хладноломкости, тогда как другие элементы, если и не снижают вязкости, то слабо упрочняют феррит (хром), либо, сильно упрочняя феррит, резко снижают его вязкость (марганец, кремний). [c.248]

Приведенные на фиг. 10 кривые характеризуют влияние некоторых легирующих элементов (Сг, N1, 5 , Мп, Мо и ) на механические и физические свойства феррита (при содержании углерода менее 0,02%), после медленного охлаждения на воздухе от 97.5° С [II]. [c.326]

Легированный феррит представляет собой многокомпонентный твердый раствор по типу замещения и внедрения легирующих элементов и примесей в а-железе. Результаты расчетов в соответствии с дислокационными теориями упрочнения твердых растворов для сплавов на основе железа не совпадают с результатами экспериментов, поэтому для практических оценок влияния легирования на свойства используют эмпирические зависимости. Так, при одновременном легировании феррита атомами четырех-пяти легирующих элементов их вклад в упрочнение феррита представляется суммой [c.54]

Основная масса низколегированных сталей применяется в горячекатаном или нормализованном состоянии, обеспечивающем получение феррито-перлитной структуры. Количество ферритной составляющей структуры определяется содержанием углерода и легирующих элементов в некоторых сталях оно достигает 90%. Низколегированные стали имеют такую же феррито-перлит-ную структуру и в равновесном (отожженном) состоянии. Учитывая эти обстоятельства, в настоящей главе рассмотрено влияние легирующих элементов на свойства низколегированных сталей, характеризующихся фер-рито-перлитной структурой или только ферритной. Вопросы влияния элементов на свойства стали в неравновесном или термоулучшенном состоянии здесь не освещаются. Можно лишь отметить, что характер влия-И ния их в последнем случае может существенно отличать-чкся от закономерностей, наблюдаемых для равновесного состояния. Это следует иметь в виду, так как показате- [c.17]

Большинство легирующих элементов, растворяющихся в феррите, гювышает его прочность, особенно после закалки и высокого отпуска. Последние опубликованные данные [24, 25] по влиянию легирующих элементов на твердость феррита после медленного охлаждения приведены на фиг. 16. Сравнение свойств феррита, как показано М. М. Штейнбергом, должно производиться при одной и той же ее личине зерна, так как уменьшение зерна феррита повышает его механические свойства. Особенно резко измельчение зерна феррита действует на сопротивление отрыву 5 и критическую температуру хрупкости Т . На твердость и предел прочности влияние величины зерна феррита сказывается меньше. Однако изменение зерна нелегированного феррита с № 1 до № 8 повышает твердость на 30% (до 100 Нд). Предел прочности легирующие элементы повышают примерно на столько же, на сколько они повышают и твердость. Особенно сильно легирующие элементы увеличивают сопротивление малым пластическим деформациям (предел текучести). [c.30]

Влияние легирующих элементов на структуру и свойства стали. По влиянию на устойчивость аустенита все легирующие элементы делятся на две группы расширяющие область существования аустенита и сужающие ее (соответственно, расширяющие область существования феррита). К цервой группе относятся никель, марганец, кобальт и др. Ко второй — хром, кремний, аллюминий, молибден, титан, ванадий, вольфрам и др. Элементы первой группы понижают критические точки A3 и А , второй — повышают. Соответственно, изменяются темпера- [c.153]

Влиянию элементов на свойства феррита (или желе-" за) посвящено много работ, причем большой вклад Бнесли отечественные исследователи (А. П. Гуляев, В. С. Меськин, Д. А. Делле, М. М. Штейнберг и др.) [9, 13—15]. Не рассматривая подробно эти работы, можно сделать следующее заключение все легирующие элементы, изменяя параметр решетки железа в равновесном состоянии, повышают его прочностные свойства (за исключением хрома), незначительно изменяют характеристики пластичности (за исключением элементов, образующих растворы внедрения) и обычно понижают ударную вязкость (за исключением никеля и хрома). Степень влияния отдельных элементов зависит от вида образуемого твердого раствора и различия атомных радиусов железа и растворенного элемента. Эффективность упрочнения равновесного (отожженного) феррита в зависимо- [c.17]

Легирующие элементы оказьшают влияние на свойства феррита, положение критических точек в стали, кинетику у -<-> а-превращения и размер зерна. [c.598]

Иногда в заэвтектоидной зоне цементованного слоя цементит собирается в крупные участки, окруженные ферритом. Сталь, способная образовывать такую структуру, называется анормальной (рис. 99). Грубые включения цементита термической обработкой устранить трудно, и часто на поверхности получаются мягкие пятна . Особая структура и свойства анормальной стали объясняются недостаточным раскислением стали при выплавке. Окислы железа растворяются в стали и мешают поглощению углерода. Мягкие пятна на поверхности цементованного слоя особенно опасны для углеродистых сталей для легированных сталей анормальность не столь опасна, в связи с влиянием легирующих элементов, повышающих прокаливаемость. При цементации деталей из легированных сталей легирующие элементы поверхностной зоны цементованного слоя окисляются, что снижает прочность цементованных деталей. [c.128]

На рис. 123 показано влияние основных легирующих элементов на изменение свойств феррита. Из графиков следует, что все элементы повышают твердость феррита. При этом хром и особенно никель почти не уменьшают вязкость стали. Никель наиболее сильно снижает порог хладноломкости. Кроме того никель, хром, марганец и некоторые другие элементы, хорошо растворимые в аустените, повышают его устойчивость при охлаждении, тем самым увеличивая прокаливаемость стали. Наиболее эффективно никель и хром увеличивают прокал)1ваемость стали при их одновременном введении в сталь, т. е. при так называемом комплексном легироваинн. [c.179]

Систематические исследования влияния отдельных легирующих элементов на структуру, свойства и технологичность 12%-ных хромистых сталей позволили определить оптимальные содержания С, Мо, W, V и ЫЬ, обеспечивающие высокую жаропрочность при оптимальных содержаниях свободного дельта-феррита. Было установлено, что, с одной стороны, сво дный дельта-феррит понижает технологичность сталей этого класса при горячей механической и термической обработке, приводит к резкой анизотропии свойств после горячей механической обработки, вызывает хрупкость и снижает жаропрочность. Одцако, с другой стороны, дельта-феррит препятствует образованию горячих трещин при сварке. [c.45]

Одним из этапов процесса обезуглероживания является диффузия углерода в феррите. Известно, что легирование феррита хромом резко замедляет процессы диффузии в нем элементов внедрения, в частности, углерода. Поэтому можно предположить, что повышение водородостойкости хромистых сталей происходит не только за счет наличия в них стабильных карбидов, но и вследствие влияния хрома, растворенного в феррите, на скорость диффузии углерода. Для проверки этого предооложения были поставлены специальные исследования и определено влияние отдельных легирующих элементов (вольфрама, ванадия, ниобия и титана) на длительную водородную стойкость стали с 0,16 -0,18% С и связь между фазовым составом, механическими свойствами и водородостойкостью сталей под давлением водорода 800 атм при температуре 600. [c.157]

В течение ряда лет кафедра выполняет исследования магнитных материалов, главным образом ферритов. Исследование условий получения магнитных и электрических свойств никелевых, магниевых, магний-марганцевых, литиевых ферритов с присадками окислов редкоземельных элементов, скандия, иттрия, бора, индия, алюминия, висмута, а также анализ их электронно-кристаллической структуры показал, что влияние легирующих ионов заключается в изменении геометрии кристалла в связи с изменением электронно-кристаллической магнитной структуры ферритов (В. А. Горбатюк, канд. физ.-мат. наук Т. Я. Гридасова, П. Лукач, М. Димитрова). Введение 1% окиси скандия или индия в промышленный марганец-цинковый феррит марки 2000 НМ-1 вызывает повышение начальной магнитной проницаемости на 20—30% с одновременным понил ением диэлектрических и магнитных потерь присадки окиси висмута стабилизируют магнитные электрические свойства бариевых изотропных ферритов, а введение в те же ферриты окислов РЗЭ способствует повышению их магнитной инерции на 30—40%. [c.80]

Легирующие элементы, растворяясь в у-железе, повышают прочность аустенита при нормальной и высоких температурах и оказывают большое влияние на его физико-химические свойства. Для аустенита характерны низкий предел текучести прп сравнительно высоком пределе прочности. Аустенит паромагнитен, обладает высоким электросопротивлением и большим коэффициентом теплового расширения. По сравнению с ферритом аустенит труднее обрабатывается резанием и давлением и хуже сваривается. Аустенит легко наклепывается. [c.156]

Фиг. 76. Влияние легир) ощнх элементов на механические свойства феррита (по Гуляеву и Емелиной)

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...