Превращения аустенита в средней области

ПРЕВРАЩЕНИЕ АУСТЕНИТА В СРЕДНЕЙ ОБЛАСТИ [c.608]

Кинетика превращений аустенита в средней области имеет ряд особенностей. [c.608]

Элементарные реакции, структура и состав продуктов превращения аустенита в средней области [c.609]

Л. И. К о г а н, Р. И. Э н т и н. Исследование превращения аустенита в средней области непосредственно при температурах превращения. — Проблемы металловедения и физики металлов , сб. 7. Металлургиздат, 1962, стр. 231—245. [c.301]

Повышение содержания углерода в легированных сталях оказывает сложное влияние иа скорость превращения аустенита в перлитной области. В средней области устойчивость аустенита при этом заме]но повышается. [c.599]

Превращения аустенита при непрерывном охлаждении характеризуются термокинетическими диаграммами (рис. 8.13). По ним можно определить верхнюю Укр и нижнюю о р критические скорости, а также скорости охлаждения, соответствующие появлению феррита, завершению феррито-перлитного превращения и началу превращения в средней области. При охлаждении аустенитной стали происходит перлитное, мартенситное и промежуточное превращения. [c.99]

Кремний способствует выделению углерода в соответствии со стабильной системой железо—графит незначительно изменяет характер превращений по сравнению с превращениями в соответствующих марках углеродистой стали несколько повышает устойчивость аустенита в перлитной и особенно в средней области понижает чувствительность к закалке и повышает устойчивость против отпуска кремнистая сталь отличается особым видом устойчивости против отпуска (например, в закаленной стали с 2% кремния и 0,6% углерода игольчатая ориентировка структуры, напоминающая исходный мартенсит, сохраняется после отпуска при 500 С, в то время как в углеродистой стали после отпуска при той же температуре игольчатой ориентировки совершенно не наблюдается) повышает сопротивление износу, что ухудшает обрабатываемость конструкционной стали особенно при сверлении стабилизирует аустенит повышает упругость стали. Практически не растворяется в цементите [c.22]

Влияние хрома. Влияние хрома на устойчивость аустенита зависит от температурной области превращения и состава стали. В случае углеродистых сталей хром, как установил В. И. Зю зин, повышает устойчивость аустенита в перлитной и средней температурной областях (600—450 С) [1]. Хром сильно уменьшает скорость роста перлитных зерен при большом переохлаждении. В хромистых сталях с повышением содержания углерода от 0,5 до 1,0% устойчивость аустенита в перлитной области снижается, а в промежуточной, наоборот, существенно возрастает [22]. [c.33]

Как следует из данных, приведенных выше, вне зависимости от типа равновесной карбидной фазы для данного состава стали в средней области превращений аустенита образуется карбидная фаза, в большинстве случаев цементит, с содержанием легирующих элементов, примерно равным среднему составу стали. Превращение в этой области не связано с перераспределением легирую- [c.609]

В средней области превращений аустенита [c.614]

Удовлетворительное совпадение расчетных данных с ходом превращения при непрерывном охлаждении наблюдается лишь в том случае, если происходит только превращение аустенита в перлит. Если перлитному превращению предшествует выделение доэвтектоидного феррита или если превращение развивается в перлитной и средней областях, то расчетные данные расходятся с экспериментальными. [c.614]

По данным исследований Г. В. Курдюмова и О. П. Максимовой [199, 200] и А. П. Гуляева [101, 202] известно, что когда превращение аустенита в мартенсит протекает в области отрицательных температур, то с уменьшением скорости охлаждения количество образовавшегося мартенсита при охлаждении до данной мгновенной температуры возрастает (особенно это заметно при малых и средних степенях переохлаждения ниже Т . ). [c.183]

При достаточно высоких температурах средней области после завершения промежуточного превращения в некоторых случаях может начаться перлитная реакция оставшейся части аустенита. При наиболее высоких температурах мартенситной области после завершения мартенситного превращения может начаться промежуточное, В некоторых высоколегированных хромистых и никелевых сталях после завершения промежуточного превращения могут идти процессы раздельного образования и роста ферритных и цементитных пластин. [c.609]

Нелегированные стали большой твердости. У этих сталей содержание углерода составляет 0,8—1,3%. В соответствии с венгерским стандартом MSZ их обозначение SS—S13. Устойчивость аустенита довольно мала в температурном интервале как перлитных, так я бейнитных превращений (рис. 162, 163). С повышением содержания углерода температурная область бейнитного превращения понижается, как показано на рис., 164, на диаграммах изотермических превращений инструментальных сталей S8 и S11. Прокаливаемость нелегированных инструментальных сталей сравнительно мала прутки диаметром 8—12 мм могут прокаливаться в воде (табл. 57). При охлаждении в воде возникают довольно большие внутренние напряжения, которые уменьшают предел прочности на изгиб. При закалке в масле глубина прокаливаемости минимальная. На поверхности закаленных в воде деталей диаметром 15—30 мм возникает закаленный слой удовлетворительной толщины. На поверхности деталей, имеющих диаметр более 30 мм, закаленный слой слишком тонкий. Такой слой не может выдержать без смятия даже давлений средней величины. С увеличением содержания углерода глубина закаленного слоя не увеличивается, однако растет твердость сердцевины (рис, 165). В этом большую роль играет температура закал- [c.175]

Если хром в сплавах железа с углеродом стабилизирует феррит, то никель оказывает обратное влияние и способствует образованию аустенита (рис. 12). Особенно важной функцией как хрома, так и никеля в нержавеющих сталях является их общая способность замедлять аллотропное превращение у-железа в а-железо. С практической точки зрения важно, что это превращение нержавеющих сталей очень хорошо управляется или выбором состава сплава или соответствующей термообработкой. Например, сплав с 18% Сг и 8% N1, который должен был бы при нормальной температуре быть фер-ритным, остается аустенитным, если его даже со средней скоростью охладить от температуры, соответствующей области равновесия [c.29]

При легировании стали карбидообразующими элементами на диаграмме изотермического превращения аустенита между областями перлитного и мартенситного превращений четко обособляется средняя (про-мея уточная) область. Эта область, как показывают исследования [2], выявляется также при легировании никелем, кремнием, алюминием, медью. Превращение аустенита в средней области, как и перлитное превращение, характеризуется наличием инкубационного периода и подобной же зависимостью времени инкубационного периода от переохлаждения. С другой стороны, превращение аустенита в средней области, как и марте ситн 0 е, затухает при 00хр1а-нении значительной доли непревращенного аустенита (рис. 3). Степень превращения [c.599]

Частичное превращение аустенита в средней области приводит в большинстве случаев к П Онижвнию температуры Мяртеи-ситной точки и к увеличению количества остаточного аустенита в стали. [c.608]

Эти особенности превращения аустенита в средней области, так называемого проме жуточного превращения, не являются уни еерсальными и в зависимости от легирова- [c.608]

В никелевой стали с 0,59% С и 6 /о N1 при превращении аустенита в средней области (особенно при достаточно высоких температурах), на определенной стадии за первоначальным увеличением периода рещетки остаточного аустенита следует его уменьщение в результате выделения цементита. [c.610]

Рентгенографическим методом найдено, что а-фаза, образующаяся при превращении аустенита в средней области, имеет уже в момент образювания концентрацию углерода (0,15—0,17%) более низкую, чем среднее его содержание в стали. [c.611]

Другие иссладаватеди (истюлковывали превращение аустенита в средней области как обр азование феррито-карбидаюй смеси из аустенита. Отличие промежуточного превращения от перлитного связывали при этом с изменением ведущей фазы. Предполагалось, что перлитное превращение инициирует цементит, а промежуточное — феррит [2]. Возникновение средней Ю бла ти превращений аустенита считали обусловленным также изменением состава образующихся фаз [38]. [c.613]

Частичное превращение аустенита в средней области в большинстве случаев увеличивает продолжительность инкубаци-С1н ого периода ш. понижает ск.о,рость. последующего превращения при более низких температурах этой области. Такая выдержка также приводит к некоторой стабилизации аустенита. С уменьшением скорости охлаждения в средней области увеличивается количество остаточного аустенита в стали. Эти эффекты связаны, главным образом, с обогащением аустенита в ходе промежуточного превращения углеродом и изменением состояния аустенита (29]. [c.614]

Термокинетическая диаграмма распада аустенита стали марки 08X13 с содержанием углерода менее 0,08 % имеет две области превращения в интервале 600. .. 930 °С, соответствующем образованию фер-ритно-карбидной структуры, и 120. .. 420 С - мартенситной (рис. 8.3). Количество превращенного аустенита в каждом из указанных температурных интервалов зависит главным образом от скорости охлаждения. Например, при охлаждении со средней скоростью 0,025 °С/с превращение аустенита происходит преимущественно в верхней области с образованием феррита и карбидов. Лишь 10 % аустенита в этом случае превращается в мартенсит в процессе охлаждения ниже 420 °С. Повышение скорости охлаждения стали до 10 °С/с способствует переохлаждению аустенита и полному его бездиффузионному превращению ниже температуры начала мартенситного превращения (420 °С). Изменения в структуре, обусловленные увеличением скорости охлаждения, влияют и на механические свойства сварных соединений. С возрастанием доли мартенсита наблюдается снижение ударной вязкости. Увеличение содержания углерода приводит к сдвигу в область более низких температур границ [c.336]

Нет оснований считать, что структурная и химическая неоднородность возникает только при полиморфном превращении титановых сплавов. По-видимому, в той или иной степени она возникает во всех сплавах, претерпевающих полиморфные переходы. В ряде работ [320, 321] было показано, что в стали в процессе изотермического превращения переохлажденного аустенита в бейнитной области наблюдается перераспределение углерода между у- и а-фазами и обогащение углеродом аустенита. Например, в ванадиевой и кремнистой стали при среднем содержании углерода 0,3—0,4% содержание его в уфазе достигало 1,2—1,4%. Как известно, углерод является -стабили-затором. Однако распределение примеси в пределах одной фазы в этих работах не исследовалось. Отдельные опыты на железе, которые были проведены с помощью радиоактивного никеля (тоже -стабилизатор), показали, что в процессе медленного охлаждения никель стремится высадиться на поверхность раздела кристаллов а-фазы (в титане никель сегрегировал на границы а-пластин). [c.350]

С повышением содержания марганца устойчивость аустенита повышается и в перлитной, и в средней областях средняя об. тасть четюо о б0 со(бля ется та диаграмме превращений аустенита. [c.600]

Легирование кремнием несколько повышает устойчивость аустенита в перлитной и особенно в средней области. Кобальт в отличие от других легирующих элементов по-вытиает скорость превращения аустенита. [c.600]

В сталях, содержащих 0,5—0,7% С и более 0,5 /о молибдена, уже на начальных стадиях распада аустенита в перлитной области при 700—600° образуется карбид с гранецентрированной решеткой — (Ре, Мо)гзСб с 3—5 /о молибдена в средней (промежуточной) области, ниже 570°, превращение аустенита связано с образованием цементита (Ре, Мо)зС, в котором содержание молибдена равно среднему его содержанию в стали [10, 11]. Согласующиеся с этим данные получены в работе [16]. [c.605]

Начавшись, превращение идет лишь до определвиногю предела и лр бкр.ащается при сохранении некоторой части аустенита не-превращеннон. Степень превращения тем больше, чем ниже температура. Температурная зависимость степени превращения-одна из важнейших характеристик превращения в средней области. [c.608]

Измерения, проведенные непосредственно в процессе превращения в средней области методом высокотемшературной рентгеносъемки, показали заметное увеличение периода рещетки аустенита и значительное размытие интерференционных линий аустенита. Последнее, как показали специальные опыты, связано с неравномерным распределением углерода в аустените. [c.611]

Результаты исследований влияния предварительной пластической деформации аустенита выше точки М, не вызывающей непосредственного превращения [69], а также влияния нейтронного облучения на кинетику последующего превращения аустенита в мартенсит [80, 81] подтверждают представление о том, что зародыши мартенсита образуются не во всем объеме, а в местах с отклонениями структуры от средней. Оба эти воздействия на аустенит вызывают появление структурных нарушений, облегчающих образование зародышей мартенсита. Однако эти нарушения неустойчивы и постепенно исче1зают при выдержке даже при комнатной температуре (при повышенных температурах быстро). Последнее свидетельствует о больших местных напряжениях и о малых размерах этих областей, являющихся местами облегченного образования зародышей. Частичная релаксация таких напряжений может происходить при сравнительно низких температурах — таких, как комнатная и даже ниже. [c.687]

У стали марки 08X13 с содержанием углерода менее 0,08% термокинетическая диаграмма распада аустенита имеет две области превращения в интервале 600—930 °С, соответствующем образованию ферритно-карбидной структуры, и 120— 420 °С — мартенситной (рис. 14.1). Количество превращенного аустенита в каждом из указанных температурных интервалов зависит главным образом от скорости охлаждения. Например, при охлаждении со средней скоростью 0,025 °С/с превращение аустенита происходит преимущественно в верхней области с образованием феррита и карбидов. Лищь 10 % аустенита в этом случае превращается в мартенсит в процессе охлаждения от 420 °С. Повыщение скорости охлаждения стали до 10 °С/с способствует переохлаждению аустенита до температуры начала мартенситного превращения (420 °С) и полному его бездиффузионному превращению. Изменения в структуре, [c.247]

Для успешного осуществления данного способа НТМО следует использовать стали, обладающие достаточно высокой устойчивостью переохлажденного аустенита, чтобы при установленном непрерывном охлаждении не возникали процессы структурных превращений в верхнем и среднем районах субкритических температур. В противном случае фазовые превращения могут ликвидировать эффект упрочнения от ТМО. Практически скорость охлаждения можно регулировать такими простыми средствами, как обдувка воздухом, паровоздушной смесью или, наоборот, подогрев в надмартенситной области температур. [c.63]

Промежуточное превращение. В интервале средних температур на диаграмме изотермического превращения аустенита находится область промежуточного превращения, в которой происходит образование особой структуры, называемой бейнитом (по фамилии американского металловеда Е. С. Bain) — игольчатый троостит. [c.198]

Представляется вполне логичным объяснить с этих позиций существование неравновесного по составу аустенита, зафиксированного авторами работ [3, 14] при скоростном нагреве. Естественно, что при относительно медленном нагреве (например, при посадке образцов в нагретую печь) разделить стадию образования малоуглеродистого аустенита и его насыщения углеродом сложнее. Если а -> -у-превращение осуществляется в неискаженной структуре, скорость достижения равновесия, т.е. время жизни метастабильного аустенита, лимитируется диффузией углерода, которая при температ)грах превращения идет достаточно быстро. Тем не менее, если создать условия, затрудняющие быстрое насыщение углеродом образовавишхся аустенитных участков, можно ожидать, что и при сравнительно медленном нагреве равновесных структур метастабиль-ный по составу аустенит может быть зафиксирован. Поскольку в низкоуглеродистой стали для образования аустенитных областей равновесной концентрации вблизи A i требуются очень значительные отклонения содержания углерода от среднего, в таких сталях зафиксировать мета-стабильный аустенит должно быть легче, чем в эвтектоидных, особенно если превращение развивается в крупнозернистой структуре. В этом случае зародьпи аустенита, сформировавшийся на границах ферритных зерен, удален от источника углерода (перлитного зерна) на большое расстояние, и для его насыщения требуется более длительное время. Действительно, 7-фаза с меньшей, чем следует из диаграммы состояния, концентрацией углерода была зарегистрирована при печном нагреве отожженной крупнозернистой стали 20 (см. рис. 32). [c.15]

При повышении температуры нагрева под закалку происходит не только изменение соотношения количества аустенита и феррита, но и изменение химического состава фаз (рис. 1.23) феррит по сравнению с аустенитом обогащен хромом. При этом содержание хрома в аустените может находиться в области, где согласно диаграммам Потака — Сагалевич или Шеффлера может протекать мартенситное превращение. Стабильность аустенита в хромоникелевых аустенито-ферритных сталях обеспечивается при среднем содержании хрома 21 %. [c.32]

Трудность определения концентрации углерода в а-фазе связана с тем, что при температуре изотермической выдержки вслед за образованием этой фазы немедленно начинаются процессы отпуска. Поэтому были исследованы [29] стали состава 0,2—0,24% С 2% Si 3%Mn 1,8% Ni 1,5—1,6% V, у коте рых мартенсит не р1аспдлается при отпуске, по крайней мере до 400°, и четко выявляется средняя область превращения аустенита. [c.611]

В ряде легированных сталей с невысоким содержанием углерода бейнит с игольчатым строением практически не удается отличить от мартенсита при помощи обычного металлографического анализа. В температурной области промежуточного превращения на диаграммах изотермического распада аустенита обнаруживается второй минимум устойчивости аустенита, температура которого соответствует максимуму средней объемной скорости образования бейнита (см. рис. 1, II, б и в). В чистоуглеродистых и некоторых низколегированных сталях и.з-за отсутствия достаточно резкого разграничения областей перлитного и промежуточного превращений и оказываются настолько близкими [c.36]

При нагреве до 1000° неоднородность уменьшается максимальное содержание углерода в мартенсите составляет 0,8—0,9%, а в основной массе мартенсита достигает 0,4%, т. е. приближается к среднему в этой стали (при любой скорости нагрева в пределах от 50 до 200 градкек) [149]. К сожалению, автор не указывает исходной структуры стали, что затрудняет анализ кинетики гомогенизации аустенита. Как было показано на рис. 38, температура 840° соответствует концу превращения феррита в этой стали. В этот период неоднородность аустенита обусловлена а) наличием участков аустенита, образованных из последних участков феррита, наиболее бедных углеродом б) наличием участков аустенита с предельным содержанием углерода вблизи остаточных карбидов. Повышение температуры от 840° до 1000° резко активизирует диффузию, что приводит к выравниванию концентрации углерода. В этих условиях процесс гомогенизации определяется скоростью растворения карбидов (в основном Feg ). Максимум неоднородности должен соответствовать температуре (840°), при которой структура стали уже превращена в аустенит, но в ней сохранились дисперсные карбидные частицы, вокруг которых существуют области с предельной концентрацией углерода. Полное растворение карбидов происходит при температуре 900—950°. Для выравнивания концентрации необходимо дальнейшее повышение температуры (в данном случае до 1000°). [c.94]

После нагрева стали в нижнетемпературной части двухфазной зоны а-Ьу при 500—680°С образуется аустенит, обладающий высокой стабильностью при комнатной и криогенных температурах. Стабильность такого аустенита объясняется тем, что он значительно обогащен никелем, содержание которого доходит до 25—35%, и обеднен кобальтом (3,4—4,0%) по сравнению со средним содержанием этих элементов в стали [9, с. 26 . В результате высокого содержания никеля стабильный аустенит, образовавшийся в начальной стадии обратного превращения, ферромагнитен. При повышении температуры нагрева в области а- -у содержание никеля в аустените и точка Кюри снижаются. [c.119]

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что нарушения правильности кристаллической структуры играют большую роль в кинетике мартенситного превращения. Рост мартенситного зародыша, когда его размеры становятся больше критических, наиболее легко протекает в кристалле аустенита с правильным строением. Однако зарождение кристалликов мартенсита в кристалле аустенита без нарушений строения сильно затруднено. Это, по-видимому, связано с больщой работой образования зародыша при кооперативных перемещениях атомов в идеальной решетке вследствие противодействия упругих сил. Поэтому необходимо очень большое переохлаждение ниже Та, чтобы за счет увеличения понизить эту работу и сделать возможным флуктуационное образование зародыша мартенсита в идеальной решетке аустенита. Однако это переохлаждение может оказаться столь большим, что уже средняя энергия тепловых колебаний в з гон области температур будет мала для достаточно частого образования необходимых флуктуаций. Так как для марТенситного превращения эта область температур лежит ниже комнатной, то в аустенигге с идеальной решеткой мартенситное превращение при температурах ниже комнатной может совсем не пойти, несмотря на большое переох-лажденпе. [c.688]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...