Углерод Влияние на свойства и структуру

Углерод — Влияние на свойства и структуру чугуна 16, 19—23, 221 [c.245]

Ниже рассматриваются основные характеристики стали Х17 и устанавливается связь между содержанием в ней углерода и ее структурой, механическими свойствами и склонностью к межкристаллитной коррозии. Приводятся также данные о влиянии на свойства стали небольших добавок титана как стабилизатора. [c.80]

Чугунные изделия, подвергаемые эмалированию, отливают из серого чугуна, представляющего собой сплав железа с углеродом, содержащий в виде обычных примесей следующие элементы кремний, марганец, фосфор и серу. Эти примеси оказывают большое влияние на физические и химические свойства и структуру отливки и определяют ее пригодность к эмалированию. [c.353]

В этом случае их влияние на свойства сталей незначительно, и такие технические стали по своим свойствам весьма близки к чистым двойным железоуглеродистым сплавам. Эти технические стали и называют простыми углеродистыми н отличие от легированных, в которых некоторые из этих элементов присутствуют в большем количестве или к которым умышленно добавлены другие легирующие элементы. Какое влияние могут оказывать нормальные примеси на сталь, укажем далее ( 56), здесь же рассмотрим какими свойствами обладают простые углеродистые стали в связи с их составом (по углероду) и структурой. [c.127]

Рассмотрены результаты исследования влияния термической обработки на магнитные свойства и кристаллическую структуру углеродистых и легированных конструкционных сталей при содержании углерода более 0,3°/о. Проведен анализ возможности контроля механи- [c.3]

Начальник Златоустовского металлургического завода, занимавшегося изготовлением холодного оружия для армии, П. П. Аносов (1797—1851 гг.) пришел к мысли, что наиболее совершенной сталью является булат, поскольку он сочетает в себе высокую твердость, высокую упругость, хорошую вязкость и исключительные режущие свойства. Аносов разработал микроскопический метод исследования металлов и внедрил его в лабораторную практику. Он установил, что между структурой стали и ее свойствами суп е-ствует определенная зависимость, что для цементации стали не обязательно соприкосновение последней с углеродом. Аносов изучил влияние различных элементов на свойства стали и процесс отжига стали и доказал, что он благотворно влияет на ее свойства. [c.185]

Отпуск в значительной степени изменяет структуру и свойства стали, особенно в том случае, когда превращение аустенита при закалке происходит в мартенситной области. Эти изменения существенно зависят от содержания углерода в стали и легирующих элементов, которые оказывают большое влияние на дисперсность структуры и поведение остаточного аустенита, а также и от режима отпуска, т. е. температуры и его продолжительности. [c.82]

Все эти факторы тесно связаны с физико-механическими свойствами металлов и, следовательно, с их химическим составом и структурой. Из всех элементов химического состава на интенсивность износа режущего инструмента влияют наиболее значительно углерод, алюминий, титан, кремний и в меньшей степени молибден, марганец, хром и вольфрам. Степень влияния этих элементов выражают следующими условными элементами. [c.328]

Определяющее влияние на структуру и свойства ковкого чугуна оказывает отношение содержания марганца и серы в нем. Установлено, что при отношении Мп S меньшем 1,7 отливки из белого чугуна даже в весьма массивных сечениях свободны от выделений первичного графита. Скорость распада эвтектических карбидов на первой стадии отжига от отношения марганца к сере зависит незначительно. При отношении Мп S = 0,8—1,2 перлитная структура сохраняется независимо от длительности второй стадии графитизации, а форма углерода отжига получается шаровидной. С повышением отношения Мп S наблюдается переход к перлито-ферритной и ферритной структуре металлической основы и уменьшение компактности выделений углерода отжига. Изменение отношения Мп S от 1,0 до 3,0 позволяет получить всю гамму структур (от перлитной до ферритной) и механических свойств ковкого чугуна по ГОСТу 1215—59, без изменения содержания других химических элементов и технологии производства. [c.117]

Большое влияние на структуру и механические свойства высокохромистого чугуна оказывает содержание углерода (табл. 31). [c.199]

Наибольшее влияние на свариваемость сталей оказывает углерод. Она ухудшается при увеличении содержания углерода, а также ряда других легирующих элементов. Для изготовления сварных изделий применяют в основном конструкционные низкоуглеродистые, низколегированные и легированные стали. Главными трудностями при сварке легированных сталей являются их склонность к образованию закалочных структур, горячих и холодных трещин, а также ухудшение механических свойств — в первую очередь снижение пластичности в зоне сварки. Чем выше содержание углерода в стали, тем сильнее проявляются эти недостатки и тем труднее обеспечить необходимые свойства сварного соединения. [c.54]

Кроме железа и углерода стали в своем составе, имеют некоторое количество так называемых постоянных примесей. Эти примеси оказывают различное влияние на структуру, а следовательно, и на свойства сталей. Неизбежными спутниками сталей являются сера, фосфор, марганец, кремний, а также углерод — необходимый компонент сталей, оказывающий основное влияние на их структуру и свойства. Чем больше содержание углерода, тем выше твердость и прочность стали, но тем ниже пластичность и вязкость (рис. 7.1). Наибольший предел прочности достигается при содержании углерода около 0,9 %. При дальнейшем увеличении количества углерода в структуре стали появляется вторичный цементит, располагающийся по границам зерен перлита в виде сетки. Из-за этого увеличивается твердость, но уменьшается прочность, так как цементит хрупок. Снижаются ударная вязкость КС (а ), относительное удлинение 5 и относительное сужение ф. [c.98]

Сталь 18-8 обладает более высокой длительной прочностью по сравнению со сталями ферритного и мартенситного классов. По химическому составу она находится на границе аустенитной области и при очень малом содержании углерода может иметь фер-ритную составляющую. При изучении влияния углерода на структуру и жаропрочность необходимо учитывать и влияние азота, который, как и углерод, является сильным аустенитообразующим элементом. Поэтому часто при изучении влияния углерода учитывают содержание азота и изменение каких-либо свойств определяют в зависимости от их суммы. [c.317]

Повышение содержания углерода в сталях типа 25—20 увеличивает их склонность к дисперсионному твердению после закалки с высоких температур и последующего старения при умеренных температурах. Это изменение свойств происходит в аустенитных сталях в результате образования карбидных фаз и а-фазы в сталях с аустенито-ферритной структурой за счет распада аустенита или феррита и выделения а-фазы в б-фазе. Соотношение аустенитной и ферритной фаз оказывает влияние на сопротивление ползучести хромоникелевых сталей типа 25—12 (рис. 202) [325]. Увеличение 36S [c.368]

Барий, как и кальций, в железе нерастворим. При высоких температурах он образует с углеродом химическое соединение Ba j. До настоящего времени не были проведены основательные нссле-дования влияния бария на свойства и структуру чугуна. Некоторые исследователи считают, что по воздействию на чугун барий очень лохож на кальций. [c.79]

Структура и свойства неэвтектоидных сталей при отпуске изменяются примерно аналогично эвтектоидным, но, конечно, с учетом того влияния, какое оказывает углерод на свойства и структуру сталей при закалке. [c.243]

Структура закаленной стали состоит ие только из мартенсита, но и остаточного аустенита. Заметное количество остаточного аустенита послЬ закалки получается не только в легированной, но и в простой углеродистой стали, содержащей всего 0,2% углерода, Остаточный аустенит оказывает в основном отрицательное влияние на свойства стали [c.13]

Медь понижает концентрацию углерода в перлите, сдвигая точки S и F на диаграмме железо— углерод (см. гл. 1) влево. При содержании в стали до 1 % меди она способствует усадке при спекании, при дальнейшем повышении ее концентрации наблюдается рост спеченного изделия. Повышение в порошковых сталях углерода уменьшает влияние меди на рост спеченного изделия, что достигается образованием в структуре сплава тройной железомедноуглеродистой фазы, которая расплавляясь при 1100 °С, вызьшает усадку. Введение углерода в железомедные сплавы также резко повышает прочность порошковых изделий, причем максимальное возрастание свойств наблюдается при содержании меди до 5-6 % и углерода до 0,3-0,б %. Большое влияние на свойства спеченных изделий из медистой стали имеет метод введения меди. Более высокие свойства достигаются при использовании омедненного графита. [c.791]

Сталь. Химический состав из.меняет не только структуру, но и свойства стали. Влияние углерода на структуру сплава подробно рассмотрено при изложении диаграммы состояния системы Ре—С, однако следует отметить, что с увеличением содержания углерода повышается твердость, прочность, но снижается пластичность. На механические свойства стали также влияет форма и размер частиц ферритоцементитной смеси. Твердость и прочность тем выше, чем больше дисперсность частиц этой смеси. Если в стали содержится цементит зернистой формы, а не пластинчатый, то она имеет пластичность более высокую при одинаковой твердости. Содержание углерода оказывает влияние на технологические свойства с увеличением содержания углерода в стали улучшается обработка резанием, повышается закаливаемость и чувствительность к старению, перегреву, охлаждению и одновременно ухудшается свариваемость. Большое влияние на свойства стали оказывают различные примеси, которые разделяют на постоянные или обычные, скрытые и случайные. [c.102]

Структура белых чугунов образуется у железоуглеродистых сплавов, содержащих углерода более 2%, при их относительно быстром охлаждении — по диаграмме Fe — F g . Важнейшей структурной составляющей белых чугунов, определяющей их свойства, является ледебурит. При комнатной температуре ледебурит представляет эвтектическую смесь перлита и цементита. Наибольшее влияние на свойства белых чугунов оказывает цементит. Типичные микроструктуры белого чугуна приведены на рис. 45. В микроструктуре доэвтектического белого чугуна (рис. 45, а) темные участки перлита окружены ледебуритом, состоящим из перлита и цементита. Выделения вторичного цементита сливаются с перлитом и поэтому в структуре не видны. Эвтектический чугун имеет структуру ледебурита (рис. 45, б). В заэвтектическом чугуне светлые крупные пластинки цементита расположены на фоне ледебурита (рис. 45, в). [c.91]

При маркировке легированных сталей специального назначения в начале марки ставится буква группы, к которой относится эта сталь. Например, Ш — шарикоподшипниковая, Э — электротехническая. Для изготовления шарикоподшипников применяются стали ШХЮ и ШХ15. Существенное влияние на свойства сталей оказывает их внутреннее строение (структура). Если рассмотреть сталь в изломе или под микроскопом, то легко убедиться, что она состоит из зерен, различных по форме и величине. Зерна связаны между собой, образуя монолитный металл. Форма и величина зерен, а также связь между ними зависят от содержания в ней углерода, легирующих примесей, режимов разливки и охлаждения отливок и слитков. При нагревании стали выше определенной температуры, называемой критической, и последующем охлаждении структура стали изменяется. На этом свойстве основана тепловая (термическая) обработка стали. Критическая температура для различных марок стали находится б пределах 700—900° С. [c.6]

Механические свойства и структура титана и его сплавов зависят от примесей, которые разделяются на две группы внедрения -Ог, N2, С, являющиеся а-стабилизаторами, и Н2 - Р-стабилизатор замещения - Ре, 81 (для титана). Влияние примесей внедрения значительно сильнее. Кислород снижает пластические свойства в области малых концентраций (до 0,1 %) в интервале концентраций 0,1...0,5 % он относительно мало влияет на изменение пластичности, но при больших содержаниях (>0,7 %) титан полностью теряет способность к пластическому деформированию. Азот охрупчивает титан в еще большей степени, при содержании его >0,2 % наступает хрупкое разрушение. Углерод влияет в меньшей степени, чем кислород и азот. Водород - вредная примесь в титановых сплавах. Растворимость водорода в титане при эвтектоидной температуре составляет 0,18 %, но с понижением температуры резко падает (<0,0007 %), что приводит к выделению вторичных гидридов, преимущественно по плоскостям скольжения и двойнико-вания. Хрупкость, низкая прочность, пластинчатая форма гидридов и значительный положительный объемный эффект при образовании гидридов (-15,5 %) - причины резкого охрупчивания титана при наводороживании. [c.126]

Азот оказывает значительное влияние на свойства железохромистых сплавов, действуя подобно углероду. Эти сплавы энергично поглощают азот в расплавленном состоянии, но так как он способствует измельчению зерна в литом состоянии, то при этом повышается вязкость стали, улучшается обрабатываемость такой стали (типа Х18Н9Т) на станках. Увеличение содержания азота до 0,04 —0,067о в сварных швах, выполненных дуговой сваркой, способствует получению более мелкой структуры и повышает прочность сварного шва на стали Х18Н9Т, не снижая пластичности и коррозионной стойкости. [c.161]

Особенность выплавки чугуна для изложниц в вагранках заключается в необходимости получения высокого содержания углерода, что достигается увеличением высоты горна. Не допускается высокий перегрев расплава (не выше 1300°С на желобе), использование стального скрапа в завалке. Таким образом, приемы, применяемые для повышения свойств машиностроительных отливок, вызывающие увеличение количества связанного углерода, измельчение графита, в данном случае неприемлемы. Повышение температуры свыше 1200°С приводит не только к отрицательному влиянию на структуру, но и к ухудшению поверхности изложниц, увеличению литейных напряжений и появлению рыхлот. Заливку форм осуществляют из поворотных или стопорных ковшей через различные литниковые системы (сифонные, дождевые, на нескольких уровнях). Тип системы определяется прежде всего массой изложницы и ее конструкцией. [c.342]

Для композищюнных материалов с пироуглеродной матрицей (два последних типа) по представленным в табл. 6.6 данным трудно установи ь влияние структуры на их упругие свойства. Более четкое представление о зависимости упругих характеристик углерод-углеродных композиционных материалов от структуры армирования и свойств исходных компонентов можно получить сопоставлением расчетных и экспериментальных значений (табл. 6.8). Расчетные значения вычисляли по зависимостям, полученным для аналогичных структур в гл. 5. При расчете модуль упругости углеродной матрицы принят равным 6110 МПа (усредненные данные эксперимента), волокон — 2,2-10 МПа. Объемное содержание арматуры н материалах устанавливали двумя способами по плотностям исходного каркаса и волокон [см. (1.2)], а также по содержанию волокон в материалах [c.176]

Способ Шютца [16]. Чугун с повышенным содержанием углерода (3,2—3,6% С) и кремния (3,0—3,5 Si) заливается в металлическую форму. Части отливки, которые получаются при этом отбелёнными, дают после отжига при температуре 800—850° С структуру, состоящую из феррита и микроскопических узелков углерода отжига. Отжиг не только не оказывает вредного влияния на механические свойства чугуна, но и приносит пользу, снимая внутренние напряжения. На фиг. 341 дана сравнительная характеристика обыкновенного, цилиндрового и перлитового чугуна Ланца. [c.205]

Рассмотрим результаты исследования влияния азота и углерода на фазовый состав, структуру и свойства сталей. Выплавка сталей производилась в высокочастотной индукционной печи с магнезитовой футеровкой иод слоем основного шлака. Шихта состояла из армко-железа, иауглероженного армко-железа, металлического хрома, металлического марганца и электролитического азотированного марганца. Слитки весом 1,5 кг, отлитые в изложнице, гомогенизировались при 1150°С в течение 10 ч и ковались ца заготовки диаметром [c.102]

Большое влияние на структуру чугуна оказывают ыи-кропримеси, обычно не контролируемые химическим анализом, а также содержание растворенных газов, неые таллических включении и химических комплексов сложного состава Эти примеси в той или иной мере сохраня ются при переплаве и существенно влияют на кристалли зацию чугуна Результаты изучения микросгруктур ли того чугуна показывают, чго различные науглероживаю щие реагенты неодинаково воздействуют на количество связанного углерода в структуре чугуна, так как содер жат разное количество золы и примесей В связи с этим наблюдаются колебания прочностных свойств синтетичес ких чугунов, выплавленных с применением различных карбюризаторов [c.107]

Существенное влияние скорости охлаждения металла шва на его механические свойства связано с известными в металловедении особенностями распада переохлажденного аустенита, с образованием вместо равновесного перлита (содержащего 0,83 % С) псевдоэвтектоида, имеющего неравновесный состав и более мелкую структуру. Кроме того, наряду с уменьшением количества углерода в псевдоэвтектоиде феррит обогащается углеродом, становится также неравновесным и изменяет свои свойства. Измельчаются зерна псевдоэвтектоида и феррита. [c.245]

Влияние величины зерна на свойства стали и ее поведение в производстве. При рассмотрении этого вопроса необходимо иметь в йиду, что величина зерна является только одним из многих факторов, определяющих свойства стали. Поэтому зернистость надо рассматривать наряду с однородностью аустенита, содержанием в нем углерода и легирующих примесей, измельченностью структуры, склонностью к старению и т. д. [c.189]

Обычно изучают изотермическое превращение аусте-нита (нроисходящее при выдержке при постоянной температуре) для эвтектоидной стали. Влияние температуры на скорость и характер превращения представляют в виде диаграммы изотермического превращения аустени-та (рис. 4.2). Диаграмма строится в координатах температура — логарифм времени. Выше температуры 727°С на диаграмме находится область устойчивого аустенита. Ниже этой температуры аустенит является неустойчивым и превращается в другие структуры. Первая С-образ-ная кривая на диаграмме соответствует началу превращения аустенита, а вторая — его завершению. При небольшом переохлаждении — приблизительно до 550°С происходит упомянутое выше диффузионное перлитное превращение. В зависимости от степени переохлаждения образуются структуры, называемые перлит, сорбит и тростит. Это структуры одного типа — механические смеси феррита и цементита, имеющие пластинчатое строение. Отличаются они лишь степенью дисперсности, т.е. толщиной пластинок феррита и цементита. Наиболее крупнодисперсная структура — перлит, наиболее мелкодисперсная — тростит. По мере увеличения степени дисперсности структур изменяются и механические свойства стали—возрастают твердость и прочность и уменьшаются пластичность и вязкость. Твердость перлита составляет 180-250 НВ, сорбита 250-350 НВ и тростита 350-450 НВ. В отличие от перлита, сорбит и тростит могут содержать углерода больше или меньше 0,8 %. [c.115]

В работе [834] установлено, что хромомарганцевоникелевая сталь типа 19-5-6 с азотом после закалки на аустенит обладает высокой прочностью и пластичностью при 20 и —196° С. Наличие в структуре до 30% б-феррита не оказывает заметного влияния на механические свойства стали при—196° С. Однако эта сталь склонна к охрупчиванию после нагрева при температурах 500— 800° С, что зависит от содержания углерода и связано с образованием карбидов МегзСб- Сталь с 0,01% С не охрупчивается при отпуске. [c.479]

Высокое содержание углерода и никеля способствует графи-тизации коррозиониостойких чугунов с образованием структур с глобулярным или пластинчатым графитом, что оказывает влияние на механические свойства (см. табл. 205). [c.621]

Углерод является важнейшим элементом, опре-деляюш,им структуру и свойства углеродистой стали. Даже при малом изменении содержания углерод оказывает заметное влияние на изменение свойств стали. С увеличением углерода в структуре стали растет содержание цементита. При содержании до 0,8 % С сталь состоит из феррита и перлита, при содержании более 0,8 % С в структуре стали, кроме перлита, появляется структурно свободный вторичный цементит. [c.276]

Промышленные чугуны содержат 2,0-4,5 % С, 1,0-3,5 % Si, 0,5-1,0 % Мп, до 03 % Р и до 0,2 % S. Наиболее сильное положительное влияние на гра-фитизацию оказывает кремний. Меняя содержание кремния, можно получать чугуны с различной структурой и свойствами. Структурная диаграмма (рис. 7.2) приближенно указывает границ . структурных областей в зависимости от содержания кремния и углерода при содержании 0,5 % Мп и заданной скорости охлаждения (при толщине стенки отливки 50 мм). [c.410]

Карбидные фазы в инструмеитальиых сталях. По влиянию на структуру и свойства различают карбиды, растворимые в аустените и нерастворимые, или избыточные. К растворимым относятся карбиды, находящиеся в перлите и переходящие в твердый раствор при превращении П -> А, и вторичные карбиды, особенно цементитного типа, а также типа М,Сз, М С и МгзСд, растворяющиеся в большей или меньшей степени при более высоких температурах закалки. Влияние растворения подобных карбидов в аустените при нагреве на поведение стали при закалке возрастает с ростом легированности сталей, содержащих небольшое количество углерода в эвтектоиде. [c.371]

Влияние строения и свойств матричной фазы (мартенсита) на свойства инструментальных сталей. Твердость мартенсита закаленных инструментальных сталей определяется содержанием в нем углерода (рис. 3). У заэвтектондных и ле-дебуритных сталей оно ниже общего содержания углерода в самой стали, поскольку при нагреве до температуры закалки структура состоит из аустенита и избыточных карбидов. Чем больше в структуре стали с данным содержанием углерода нерастворенных карбидов, тем меньше доля углерода и легирующих элементов, фиксируемых, в мартенсите. Если при охлаждении нз аустенита могут выделиться карбиды, то содержание углерода в мартенсите будет меньше. [c.380]

При выборе наполнителя и его концентрации учитывают совокупность влияния на все функциональные свойства продукта его структуры, дисперсности и модификации. Форма частиц наполнителя может быть разнообразной сфероидальной (технический углерод), пластинчатой или чешуйчатой (слюда, тальк, графит), игольчатой (асбест), кубической (оксиды металлов). Неорганические наполнители имеют кристаллическую ионную, металлическую или смешанную решетку с многочисленными дефектами. Тальк, слюда, дисульфид молибдена и графит имеют смешанные решетки — внутри кристаллических слоев действуют ковалентные, химические силы, между слоями — ван-дер-вааль-совы взаимодействия. Для лакокрасочных материалов содержание наполнителей или пигментов в пленке характеризуют объемной концентрацией пигмента (ОКП) и критической объемной концентрацией пигмента (КОКП), выше которой качество покрытия резко ухудшается. Их рассчитывают по формулам [89, 128] [c.167]

Предел прочности и другие механические и технологические свойства этих сталей определяются в основном содержанием в них углерода. Легирующие элементы увеличивают прокаливаемость стали т. е. максимальную толщину детали, при которой происходит закалка с образованием мартенситной структуры во всем сечении. В некоторой мере легирующие элементы способствуют увеличению вязкости и пластичности стали. Более существенное влияние на шзкость стали при той же прочности может оказать металлургическое качество металла, характеризующееся макроструктурой и плотностью слитка, а также величиной лнквацвонвой неоднородности, чистотой по неметаллическим включениям и содержанием вредных прнмёсей и газов. [c.215]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...