Диаграмма состояния легирующий элемент — углерод

ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ ЛЕГИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ —УГЛЕРОД [c.345]

Изотермические сечения соответствующих пространственных диаграмм состояний, приведённые на фиг. 36 — 40, показывают, какие карбидные фазы образуются в стали в зависимости от содержания легирующего элемента и углерода [9, 17, 18, 19, 20, 21]. [c.336]

Следует иметь в виду, что по приведенным выше выражениям можно лишь ориентировочно определять температурные и кинетические параметры процесса превращения аусте-нита. Это связано с тем, что они не учитывают особенностей конкретной плавки стали заданного марочного состава, а вместе с этим и степени завершенности высокотемпературных процессов в аустените при сварочном нагреве. В зависимости от качества шихты, способа выплавки, качества раскисления, содержания неконтролируемых примесей, а также исходного структурного состояния стали эти параметры могут заметно изменяться. Недостаточно полная гомогенизация при сварочном нагреве, особенно связанная с замедленным растворением карбидов, приводит к повышению Т . и Т .к и увеличению вследствие уменьшения содержания углерода и легирующих элементов в аустените. Включения оксидов, нитридов, сульфидов увеличивают 41, укрупнение аустенитного зерна приводит к ее снижению. Более надежно в настоящее время определение упомянутых выше параметров экспериментальным способом путем построения и обработки диаграмм АРА. [c.527]

Железо-молибден, система — Диаграмма состояния 3 — 329 Железо-молибден-углерод, система — Изотермическое сечение 3 — 336 Железо-никель, система — Диаграмма состояния 3 — 328 Железо-титан-углерод, система — Изотермическое сечение 3 — 336 Железо-углерод-легирующий элемент, система [c.77]

Влияние легирующих элементов яа структуры титановых сплавов может быть представлено на следующих трех схемах диаграмм состояний. На рис. 32, а приведена диаграмма сплавов, содержащих элементы, стабилизирующие модификацию а. Как показывает диаграмма, с увеличением количества легирующего элемента в сплаве повышается температура существования модификации а. Такое влияние на структуру оказывают кислород, азот, углерод и алюминий, образующие твердые растворы с титаном. Эти элементы уменьшают устойчивость р-фазы и способствуют переходу ее в а-фазу. Как правило, такие сплавы сохраняют структуру твердого раствора а и изменить ее термической обработкой не удается. [c.92]

Изучение равновесных превращений в сталях, легированных одним элементом, следовало бы производить на тройных диаграммах железо—углерод—легирующий элемент легированных двумя элементами — на четверных диаграммах и т. д. Но тройные диаграммы очень сложны, недостаточно исследованы и пользование ими на практике затруднительно. Еще более сложны четверные диаграммы. Обычно при изучении легированных сталей рассматривают двойные диаграммы состояния железо — легирующий элемент и изучают влияние легирующих элементов на положение линий и точек диаграммы состояния железо — углерод. [c.30]

Все легирующие элементы, за исключением алюминия и кобальта, сдвигают влево точки S и Е диаграммы и тем сильнее, чем больше содержание их в стали. Этим объясняется, в частности, то обстоятельство, что быстрорежущие стали, содержащие только 0,70—0,95% углерода, оказываются принадлежащими к карбидному классу, т. е. лежащими на диаграмме состояния правее точки Е. Что касается значения температуры Лд, то из рассмотрения фиг. 3 следует, что легирующие элементы, суживающие, гамма-область (W, Мо, V, Si, Al), повышают точку Ag, а легирующие элементы, расширяющие гамма-область (N4, Мп), понижают ее. Влияние Сг сводится к тому, что при большом его содержании он повышает точку Лд, а при малом понижает. Аналогично этому влияют легирующие элементы на положение точки A . [c.35]

Учение об изменении внутреннего строения и физико-механических свойств сплавов в результате теплового воздействия, не исчезающих после прекращения этого воздействия, составляет теоретические основы термической обработки. Общее представление о превращениях, протекающих в железоуглеродистых сплавах в результате теплового воздействия, можно получить из диаграммы состояния железо — цементит и железо — углерод. Как в сталях, так и в чугунах всегда присутствуют кремний, марганец, фосфор, сера, а в легированных сплавах — никель, хром, молибден, медь, ванадий, титан и др. Легирующие элементы и примеси изменяют положение линий диаграммы, на которых отложены критические точки структурных превращений. Одни элементы снижают температуру превращений, а другие — повышают. Без учета влияния этих элементов невозможно правильно, пользуясь только лишь диаграммой, разработать режимы термической обработки. [c.92]

Размер аустенитного зерна зависит, как отмечено выше, от температуры и времени выдержки при нагреве, а также от содержания в стали углерода и легирующих элементов. Увеличение концентрации углерода в гамма-растворе способствует росту зерна, что можно объяснить понижением солидуса сплава и соответствующим ростом гомологической температуры при постоянной температуре отжига. Повышение содержания углерода сверх предельной концентрации в аустените (линия Е8 диаграммы состояния [c.157]

Легирующие элементы оказывают также влияние на положение точек 8 п Е иа диаграмме состояния сплавов Ре — РедС, как правило, сдвигая их влево, в область меньших концентраций углерода. Растворимость углерода в Ре-, уменьшается. Поэтому в легированном перлите содержание углерода меньше, чем в перлите углеродистых сталей. [c.160]

Диаграммы состояния двойных систем железа и систем легирующий элемент — углерод, бор. азот, водород, кислород приведены в алфавитном порядке русских названий элементов. [c.450]

ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ДВОЙНЫХ СИСТЕМ ЛЕГИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ —УГЛЕРОД [c.488]

Так как большинство легирующих элементов сдвигает точки 8 н Е (на диаграмме состояния Ре—С) в сторону меньшего содержания углерода. [c.257]

О фазовом и структурном состоянии сплавов железо — хром и высокохромистых сталей с разным количеством хрома и содержащих углерод и другие легирующие элементы, можно судить по диаграмме на рис. 10.1. [c.244]

Структура и фазовый состав стали, легированной одним элементом, в равновесном состоянии определяется соответствующей диаграммой состояния железо—углерод—легирующий элемент и изменяется в зависимости от содержания углерода, характера влияния легирующего элемента и его количества в стали. [c.238]

Большинство легирующих элементов сдвигает точки 5 и С диаграммы состояния железо — углерод влево, вследствие чего в легированных сталях ледебуритная структура может наблюдаться при содержании в стали углерода менее 2%. [c.117]

Обратимся теперь к рассмотрению влияния легирующих элементов на положение точек и линий диаграммы состояния сплавов железа с углеродом. [c.33]

Большое значение для свойств стали имеют карбиды (химические соединения легирующих элементов и углерода), их наличие и распределение. На рис. 1 показана упрощенная диаграмма состояния стали 18-8 в зависимости от температуры и содержания углерода. Линией SE ограничена область выпадения карбидов из аустенита при медленном охлаждении расплавленной стали от участка АЕ. При содержании углерода до 0,03—0,04% карбиды в стали не выделяются. В сталях с небольшим запасом аусте-нитности при медленном охлаждении ниже температур линии SK по границам зерен выделяется феррит. В общем случае выделение карбидов увеличивается с увеличением содержания углерода и времени выдержки в интервале температур 850—400° С. Наиболее интенсивно карбиды выделяются при температурах 850— 700° С. [c.7]

Легированные стали представляют собой сложные системы с числом компонентов, доходящим до 7. Практически невозможно обсуждать фазовый состав и свойства таких сложных систем по соответствующим диаграммам состояния. Поэтому приходится рассматривать влияние легирующих элементов на структуру и свойства сталей и вообще сплавов иа основе железа с нескольких позиций. Прежде всего следует проследить влияние легирующих элементов на положение некоторых критических точек диаграммы состояння двойной системы железо — углерод (см. рис. 46). Установлено, что все легирующие элементы сдвигают эвтектоидную точку 5 диаграммы состояния системы железо — углерод в область меньших концентраций углерода. Точно такое же действие они оказывают на точку Е, соответствующую наибольшей растворимости углерода в аустените. Это значит, что доэвтектондная углеродистая сталь при введении легирующих элементов может стать заэвтектоидной, а в за-эвтектоидной стали может появиться ледебуритная эвтектика. Наиболее сильное действие на смещение точек 5 и оказывают вольфрам и кремний. [c.176]

Большинство легирующих элементов сдвигает точки S м Е (на диаграмме состояния Fe — С) в сторону меньшего Соде,ржания углерода, поэтому граница между доэвтектоидными и заэвтектоидными сталями, заэнтектоидными [c.360]

Легирующие элементы оказывают большое влияние на точку Л,, соответствующую температуре перехода перлита в аустенит (рис. 93, а). Никель и марганец снижают температуру А , а Т1, Мо, 31, У и другие элементы повышают температуру Л1 (см. рис, 93, а). Легирующие элементы уменьшают эвтектондную концентрацию углерода (рис. 93, б) к предельную растворимость углерода в аустените, сдвигая точки 5 к на диаграмме состояния Ре—С влево. Как видно из рис. 94, где приведены вертикальные разрезы тройной диаграммы состояния Ре—Мп—С и Ре—Сг—С, перитектическое, эвтектическое и эвтектоидное превращения протекают не при постоянной температуре, как в двойных системах, а в некотором интервале температур. В системе р е—Мп.—С у-фаза с увеличением содержания марганца существует и в области более низких температур. В системе Ре—Сг—С с возрастанием концентрации хрома область существования у-ф>ззь( сужается. Состав карбидной фазы (К) в марганцовистых сталях соответствует соединению (РеМп)8С, в котором часть атомов железа. замещена атомами марганца. В хромистых сталях образуются (Ре, Сг)зС и специальные хромистые карбиды, состав и структура которых зависят от содержания углерода и хро.ма. При низком содержании углерода и высоком содержании хрома образуются ферритные стали, не претерпевающие полиморфного превращения (рис. 94, б). [c.137]

Легирующие элементы смещают также точку Л]—температуру, при которой в железоуглеродистых сплавах происходит звтектоидное превращение. Элементы первой группы, расширяющие область устойчивого Y-железа, понижают температуру Л[. Элементы второй группы, сужающие область устойчивого v-железа, повышают температуру Л,. Все легирующие элементы способствуют получению структуры легированного перлита с пониженным содержанием углерода. Они сдвигают точку 5 на диаграмме состояния железо— цементит влево. [c.161]

По равновесной структуре, т.е. по структуре после медленного охлаждения (отжига), различают доэвтекто-идную, эвтектоидную, заэвтектоидную и ледебуритную стали. Структура доэвтектоидной стали состоит из легированного перлита и легированного феррита. Эвтектоид-ная сталь имеет перлитную структуру. В заэвтектоидной стали кроме перлита имеются избыточные (вторичные) карбиды. В структуре ледебуритной стали имеются первичные карбиды, которые выделились из жидкого сплава. Следует отметить, что границы между этими сталями по содержанию углерода не соответствуют диаграмме Fe-Feg (0,8 и 2,14 % С), так как легирующие элементы сдвигают точки S и Е диаграммы влево. По этой причине в классификации появились ледебуритные стали. Как уже говорилось ранее, при большом содержании легирующих элементов возможно получение сталей, имеющих в равновесном состоянии ферритную или аустенитную структуру. Поэтому классификация должна быть дополнена ферритными и аустенитньши сталями. [c.156]

В соответствии с диаграммой состояния Fe—Feg массовая доля (%) углерода составляет в нелегированной доэвтектоидной стали менее 0,8, в эвтектоидной — около 0,8, в заэвтектоидной — 0,8-2,0. Большинство легирующих элементов сдвигает эвтекто-идную точку S (на диаграмме Fe—Feg ) в сторону меньшей массовой доли углерода, поэтому границы между доэвтектоидной, эвтектоидной и заэвтектоидной областями в легированных сталях располагаются при меньшей массовой доле углерода, чем в нелегированных сталях. Благодаря смещению границ фазовых областей ледебурит в высокоуглеродистых легированных сталях появляется при меньших, чем 2,14 %, массовых долях углерода, в быстрорежущих сталях — при содержании менее 1 % углерода. [c.73]

Важнейший легирующий элемент—углерод. ДЖУ является диаграммой, описываю- щей равновесные состояния поэтому структуры, отвечающие определенным областям ДЖУ, получаются только в условиях очень медленного охлаждения или нагрева. В технике процессы структурооб-разования проходят в условиях, которые не гарантируют получения равновесных состояний, поэтому ДЖУ следует рассматривать лишь как отправную точку. [c.28]

Легирующие элементы оказывают большое влияние на эвтектоид-ную концентрацию уг ерода (точка S диаграммы состояния Fe—С) и предельную растворилюсть углерода в у-железе (точка Е, см. рис. 86). Такие элементы, как N1, Со, S1, W, Сг, Мп, точки S и сдвигают влево в сторону меньшего содержания углерода. Ванадий, титан, ниобий, наоборот, повышают концентрацию углерода в эвтектоида. [c.154]

Легированные стали по структуре, в условиях равновесия, можно разделить на следующие классы (рис. 103) доэвтектоидные стали, содержащие в структуре эвтектоид н избыточный легированный феррит (рис. 103, а), эвтектоидные и заэвтектоидные стали (рис. 103,6), содержащие эвтектоид и избыточные (вторичные) карбиды типа М3С, выделяющиеся при охлаждении из аустенита (доэвтектоидные, эвтектоидные и заэвтектоидные легированные стали обычно объединяют в один класс — перлитные стали), и ледебуритные (карбидные) стали, имеющие в структуре первичные карбиды (кристаллизующиеся из жидкого сплава). В литом виде первичные карбиды образуют эвтектику типа ледебурита (рис. 103, ж). В результате ковки карбиды принимают форму обособленных глобулей (рис. 103, е). Количество карбидов в этих сталях достигает 30—35%. Ледебуритные стали по структуре следовало бы рассматривать как белые чугуны. Но так как они содержат сравнительно небольшое количество углерода (менее 2,0%) и могут подвергаться пластической деформации (ковке), их относят к сталям. Под влиянием легирующих элементов точки 5 (0,8% С) и (2,14% С) диаграммы состояния Ре—С перемещаются влево или вправо (V, Т1, МЬ). Поэтому граница между доэвтектоидными, заэвтектоидными и ледебуритными сталями сдвинута в область меньших (больших) содержаний углерода. [c.159]

Легирующие элементы оказывают большое влияние на эвтек-тоидную концентрацию углерода (точка 5 диаграммы состояния Р е—С) и предельную растворимость углерода в у-железе (точка Е на рис. 72). Такие элементы, как N1, Со, , Сг, Мп, точки 8 я Е сдвигают влево в сторону меньщего содержания углерода. Ванадий, титан, ниобий, наоборот, повыщают концентрацию углерода в эвтектоиде. Это объясняется тем, что составы феррита и карбидов в эвтектоиде (перлите) иные, чем в двойных железоуглеродистых сплавах. Соответственно из-за изменения состава аустенита изменяется и растворимость в нем углерода. [c.158]

Аз, т. е. расширяющие т-об-ласть. К элементам I группы относятся никель, марганец и кобальт, а также углерод, медь и азот. На рис. 192 приведена диаграмма состояния для этого типа сплавов. Увеличение содержания легирующего элемента I группы и связанные с ним понижение точки Аз и повышение точки Л4 приводят к тому, что, начиная от некоторой концентрацит элемента, область а-раствора [c.261]

Легирующие элементы оказывают также влияние и на положение точек 5 и на диаграмме состояния сплавов Ре—РезС, как правило, сдвигая их влево, в область меньших концентраций углерода. Следовательно, перлит в легированных сталях имеет меньшее содержание углерода, чем в углеродистых сталях. [c.211]

Введение легирующих элементов оказывает влияние на перлитное превращение. Температура перлитного превращения под влиянием различных легирующих элементов может понижаться или повышаться, а концентрация углерода в перлите уменьшается. В связи с этим точка 5 на диаграмме Ре—РезС понижается или повышается и одновременно сдвигается влево. Следовательно, при введении легирующих элементов происходит смещение равновесных точек на диаграмме Ре—РезС. Поэтому пользоваться ею для определения критических температур и микроструктуры без соответствующих коррективов нельзя приходится прибегать к трехкомпонентным диаграммам состояния железо — цементит — легирующий элемент. [c.213]

Для этого случая указанные на диаграммах температурные н концентрационные условия равновесия фаз хорошо отражают действительность. Эти диаграммы можно использовать и при анализе фазовых равновесий в промышленных чугунах, содержащих примеси в небольших количествах. Линии равновесия в этих условиях смещаются лишь иа несколько градусов и сотые доли процента углерода. Этими смещениями часто можно пренебречь. В тех случаях, когда концентрации обычных примесей и легирующих элементов высоки, приведенными выше диаграммами состояния уже нельзя пользоваться для определения параметров равновесия. Вводимые в чугуны элементы, взаимодействуя с атомами Ре и С, входятв состав жидких и твердых растворов, в цементит и в графит, заметно изменяют термодинамические характеристики фаз и условия их равновесия. Наиболее полно эти изменения учитываются [c.12]

Четвертый — ферритный — класс классификации по структуре в равновесном состоянии совершенно совпадает с таким же классом по классификации Гийе область его также располагается в левом верхнем углу диаграммы, т. е. отвечает минимальному содержанию углерода при высоком количестве легирующего элемента, расширяющего область а-железа (феррита.) В таких сплавах, независимо от скорости охлаждения, получается зернистая структура легированного феррита, не имеющего превращений в твердом состоянии. [c.295]

Стали ферритного класса содержат мало углерода и большое количество легирующих элементов, чаще всего хрома, расширяющих область Рса на диаграмме состояния железо — легирующий элемент. В ферритных сталях не протекают фазовые превращения в твердом состоянии и они не упрочняются путем термической обработки. К сталям ферритного класса относятся магнитные стали (динамная и трансформаторная), нержавеющая, жаростойкая, жаропрочная и др. [c.168]

В новой диаграмме структурного состояния по оси абсцисс отложены эквиваленты ферритообразования всех легирующих элементов по отношению к хрому, а по оси ординат — всех легирующих элементов по их влиянию на температуру мартенситного превращения. Эквиваленты приняты на основании анализа многочисленных литературных источников, которые, к сожалению, дают неодинаковые значения. Поэтому некоторые из приведенных в диаграмме эквивалентов будут в дальнейшем уточняться. Сочли целесообразным (что подтвердилось экспериментально) ввести переменные эквиваленты фер-рито- и мартенситообразования для углерода и азота и для ферритообразования никеля в зависимости от содержания этих элементов в стали. Титан следует учитывать только тот, который находится в твердом растворе, а уг- [c.143]

КРИТИЧЕСКИЕ ТОЧКИ (металлов) — температуры, при которых происходят изменения агрегатного состояния вещества или типа кристаллической решетки, а также магнитные превращения в металлах и металлических сплавах при нагреве и охлаждении. Положение К. т. иа диаграмме состояния сплава определяется прежде всего его химическим составом. Введение в железо углерода и легирующих элементов изменяет па диаграмме состояния полон5ение точек (или температурных интервалов) превращения а у, при котором объемноцентрировапная кристаллическая решетка а-железа перестраивается в гранецентрированную решетку у-же-леза и Л4 превращения у а (6), прп котором решетка у-железа перестраивается в высокотемпературную объемнопентри-рованную решетку б-железа. При этом появляется еще одна критическая точка Аг, соответствующая превращению перлита в аустенит. К. т., наблюдаемые при нагреве, обозначают дополнительно буквой с А , А , ), точки, соответствующие охлаждению, обозначают Л, , Л, . [c.70]

Среди большого разнообразия диаграмм состояния железо — углерод — легирующий элемент можню выбрать основные, типовые модели. [c.352]

Большинство легирующих элементов сдвигает точки 5 и (на диаграмме состояния Ре—С) в сторону меньшего содержания углерода, поэтому граница между доэвтектоидными и заэвтектоидными сталями, заэвтектоидными и ледебуритными — в легированных сталях лежит при меньшем содержании углерода, чем в углеродистых. Так, ири 5% Сг сталь с 0,6% С является заэвтектоидной, а с 1,5% С — ледебуритной. ГЗлияние различных элементов на положение точек 3 а Е показано на рис. 253. [c.266]

Поскольку растворение карбидов — процесс диффузионный, оно протекает во времени. Приведенные сведения относятся к продолжительности нагрева 3 мин. При меньшей продолжительности нагрева полного растворения карбидов вольфрама, ванадия, титана при нагреве стали в твердом состоянии может не произойти, и карбиды частично перейдут в жидкую ванну. В принципе, в ванне расплавленной стали даже при небольших степенях перегрева карбиды всех основных легирующих элементов должны растворяться в соответствии с данными тройных диаграмм состояния железо—углерод — легирующий элемент. Однако процесс их растворения и в этом случае носит диффузионный характер и протекает во времени. Поэтому при быстро протекающем нагреве, малых степенях перегрева и. малой продолжительности существован1гя ванны наиболее тугоплавкие карбиды могут сохран 1ться. Об относительной скорости растворения в жидкой стали разл1 чиых карбидов и нитридов можно судить по температуре их плавления [c.28]

Как уже отмечалось, износостойкий наплавленный металл является высокоуглеродистым. Введение в такой высокоуглеродистый сплав на железной основе легирующих элементов оказывает двоякое действие. С одной стороны, карбидообразующие легирующие элементы участвуют в образовании карбидной фазы и часто определяют ее характер. Ряд элементов образует бориды, карбобориды, карбонитриды. Наибольшее значение для формирования свойств наплавленного металла имеют карбиды. С другой стороны, легирующие элементы влияют на характер и свойства матрицы сплава. Влияние на характер матрицы связано главным образом с изменением устойчивости аустенита и изменением продуктов распада при его охлаждении после наплавки. Кроме того, легирующие элементы на диаграмме состояния железо — углерод сдвигают влево критические точки эвтектоидного и эвтектического превращений и способствуют образованию чугунов при меньшей концентрации углерода, чем это показано на диаграмме состояния железо — углерод. Таким образом, легирование может обеспечить получение мартенситной, аустенитной и ледебуритной матриц, а также матриц из смесей указанных фаз. Важно и то, что, регулируя легирование качественно и количественно, можно весьма благоприятную аустенитную матрицу сделать стабильно аустенитной и частично нестабильной, способной к частичному превращению в мартенсит при деформации поверхностных слоев, сопровождающей изнашивание. [c.320]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...