Структура сталей, легированных хромом

Структура сталей, легированных хромом [c.237]

Белый слой, характеризующийся благоприятным сочетанием остаточных макронапряжений и структуры, наиболее эффективно повышает трещиностойкость стали и является весьма перспективным способом повышения стойкости стальных деталей к коррозионному растрескиванию. Сопротивление стали коррозионному растрескиванию зависит от содержания в ней углерода. Так же, как и сопротивление коррозионной усталости, максимальная стойкость к коррозионному растрескиванию наблюдается у стали с содержанием углерода 0,4-0,65 % (рис. 31). Это связано с тем, что при указанном содержании углерода количество остаточного аустенита небольшое (до 10 %) и увеличивается с ростом содержания углерода в стали. При этом уменьшается способность металла к релаксации локальных напряжений вследствие уменьшения подвижности дислокаций. В сталях, легированных хромом в количестве 12 % и более, релаксация напряжений облегчается вследствие уменьшения активности углерода, переходящего в карбиды. В результате этого, а также из-за увеличения пассивирующего действия хрома рост трещин резко замедляется. [c.116]

Аустенитные нержавеющие стали. Эти стали, легированные хромом и никелем (или марганцем), после охлаждения до комнатной температуры имеют структуру — аустенит, низкий предел текучести, умеренную прочность, высокую пластичность и хорошую коррозионную стойкость в окислительных средах. Эти стали немагнитны. [c.291]

Так как низколегированные строительные стали применяют главным образом после прокатки, отжига или нормализации, требуемый комплекс свойств им придают путем легирования. Легирующими элементами в этих сталях являются марганец, кремний, хром, никель, медь и фосфор. Медь и фосфор вводят для повышения коррозионной стойкости. Структура стали — легированные перлит и феррит. [c.175]

В структуре стали, легированной карбидообразующими элементами (хромом, молибденом, вольфрамом и титаном), наблюдается скопление карбидов, а в стали, легированной чрезмерно большим количеством никеля ( > 5 /о), кремния и алюминия, кроме цементита имеются выделения графита. [c.605]

Белым слоям характерна более высокая твердость закалки по сравнению с мартенситом. Увеличение содержания углерода в стали, а также введение в сталь в небольших количествах хрома, молибдена, ванадия и никеля способствуют росту микротвердости белых слоев благодаря измельчению структуры и легированию основных фаз. Наибольшее увеличение твердости белых слоев в сравнении с исходным металлом характерно для незакаленных сталей. [c.112]

Стали со структурой нестабильного аустенита могут эффек-, тивно сопротивляться изнашиванию (рис. 3). Износостойкость. высокоуглеродистых сталей, легированных никелем (в пределах S от О до 16,4%), марганцем (до 17,9%) и хромом (11,6%) определя-г. лась при изнашивании образцов на машине Шкода—Савина и на 7 центробежной машине с прослойкой песка. [c.9]

Стали аустенитного класса (см. табл. 10), Эти стали, обычно легированные хромом и никелем (или марганцем), после охлаждения до нормальной температуры имеют аустенитную структуру, низкий предел текучести, умеренную прочность, высокую пла- [c.295]

Тройная диаграмма состояния для сплавов Fe—Сг—Ni (рис. 2) показывает, что в зависимости от содержания хрома и никеля сталь может иметь аустенитную или аустенитно-ферритную структуру. После выдержки в интервале температур 650—800° С в хромоникелевых сталях появляется хрупкая структурная составляющая, так называемая а-фаза. В сталях, легированных молибденом, обнаруживают Х фазу. [c.28]

Концентрация хрома в верхней зоне легированного слоя образца стали 25Л достигает 40—45%, а на некоторых других таких же образцах приближается к концентрации хрома в легирующей поверхности литейной формы. На границе с легированным слоем в структуре стали имеется ферритная полоса, обедненная перлитом. В отожженных образцах эта полоса по размерам гораздо больше, чем в неотожженных, что, по-видимому, связано с диффузией углерода из стали в легированный слой к области, сильно насыщенной хромом. [c.278]

Легированные одновременно хромом и ванадием стали с 1— 1,45% С обладают более мелкозернистой структурой, чем стали, легированные только хромом. В области температур отпуска 150— 260° С твердость немного больше. [c.181]

С увеличением температуры нагрева при закалке карбиды начинают растворяться и, следовательно, растет количество растворенного в аустените углерода и хрома (табл. 62). Содержание хрома в аустените при обычных температурах закалки составляет 4—5%. Среди прочих легирующих компонентов в растворе оказывается значительная часть молибдена и вольфрама, ванадий же растворяется только при достаточно высоких температурах закалки. Содержание углерода, растворенного в мартенсите, для сталей марок К1 и К11 в зависимости от температуры нагрева при закалке уже было показано в табл. 5. Вследствие значительного легирования аустенита температуры начала и конца мартенситного превращения в значительной степени уменьшаются (в зависимости от температуры закалки), поэтому в значительной степени возрастает количество аустенита в структуре стали. Однако с помощью обработки холодом можно значительно уменьшить количество остаточного аустенита (см, значения, приведенные в знаменателях табл. 62). [c.188]

Марганец в коррозионностойких сталях применяется для получения устойчивой аустенитной структуры. Максимальное количество хрома, при котором можно получить аустенитную структуру за счет легирования одним марганцем составляет 12—15%. Для повышения коррозионной стойкости целесообразно сохранить до 2% никеля. Добавка азота упрочняет аустенит без потери пластичности. Снижение содержания углерода в азотсодержащих сталях до 0,03% приводит к увеличению сопротивления межкри-сталлитной коррозии. На этом же принципе основано и повышение стойкости к межкристаллитной коррозии при легировании титаном или ниобием, которые связывают присутствующий в стали углерод в стойкие карбиды. Эти карбиды не растворяются при температуре закалки, что предотвращает их выделение по границам зерен при последующем нагреве. [c.290]

Максимальной износостойкостью обладают высоколегированные хромотитановые чугуны с присадкой молибдена (плавка № 303), а также молибдена и ванадия (плавка № 302). Эти чугуны имеют аустенитную структуру и включают карбиды титана, карбидную эвтектику и вторичные карбиды. По сопротивлению абразивному изнашиванию эти чугуны очень близки к высокоуглероднс-тым сталям, легированным хромом. Значительную износостойкость имеет также высоколегированный хромотитанобористый чугун (плавка № 277). Однако все эти чугуны можно успешно применять в основном только в условиях безударных нагрузок. [c.100]

Хорошую коррозионную стойкость и прочность при высоких температурах имеют стали, легированные хромом и никелем высокое содержание никеля способствует образованию структуры устойчивого при комнатной температуре однородного аусте-нита. Наиболее распространенная марка стали аустенитного класса Х18Н10Т. [c.218]

Легирующие элементы, как правило, уменьшают растворимость углерода в аустените (рис. 23) [26]. В связи с этим стимулируется образование новой фазы— легированного цементита или карбидов легирующих элементов при этом карбидообразующие элементы (преимущественно хром, марганец, титан) кониентрируются в карбидной фазе, а содержание их в аустените резко снижается (рис. 24). Поэтому в периферийной зоне слоя, на глубине до 0,2 мм от поверхности, значительно уменьшается прокаливаемость и при закалке изделий в масле на поверхности образуются немартенситные структуры, о чем свидетельствует уменьшение концентрации углерода в твердом растворе после закалки до 0,3%. В результате этого, показатели прочности понижаются и особенно сопротивление усталости при изгибе (с 80 до 60 кгс/см ). Для наиболее распространенных цементуемых сталей, легированных хромом, марганцем, титаном, обеднение аусте-нита карбидообразующими элементами и соответственно снижение прокаливае-мости слоя наблюдается уже при концентрации углерода в слое выше 0,80%. [c.310]

Японские исследователи, обнаружившие е-фазу в железомарганцевом сплаве позже Шмидта, рассматривали ее как переходную структуру мартенситного типа и полагали, что 8-фаза — химическое соединение РезМп, которое образуется в результате перитектоидного превращения твердого раствора (а-Ре+7-твердый раствор->е-фаза). Некоторые исследователи полагали, что е-фаза — это карбид в системе Fe—Мп—С. Биндер наблюдал е-мартенсит в высоколегированных хромоникелевых сталях. Марганцевые стали, легированные хромом, молибденом, вольфрамом, кобальтом и никелем, также могут содержать е-мартенсит [27, 28]. [c.27]

Аустенитные стали — стали, легированные хромом и никелем. Типичными представителями сталей этой группы являются стали Х18Н9, Х25Н12 и др. В этих сталях хром, никель и железо образуют общий сплав, дающий при остывании однофазную аустенитную структуру, хорошо сопротивляющуюся коррозии в различных средах при обычных и повышенных температурах. [c.302]

Быстрорежущая сталь, легированная хромом, вольфрамом и ванадием, обладает способностью не изменять структуры, твердости и изностойкости при высоких температурах. Инструменты, в металле которых содержится свыше 5% вольфрама, при нагреве до температуры 600—700° С пе теряют режущей способности. Поэтому инструментом, наготовленным из быстрорежущей стали, можно работать на больших скоростях и снимать большой объем стружкт в единицу времени. [c.35]

Наследственность литой структуры бывает весьма устойчивой и сказывается на служебных свойствах изделий, неомотря на то, что в технологическом цикле структура сплава испытывает такие мощные воздействия, как обработка давлением, закалка, отпуск и другие виды обработки. Так, в высокоуглеродистых сталях, легированных хромом и вольфра1мом, в результате дендритной ликвации может появиться карбидная эвтектика. Это явление называют карбидной ликвацией. В изделиях, несмотря на горячую прокатку и закалку, созчраняются грубые скопления эвтектических карбидов. В этих местах выкрашиваются лезвие инструмента и трущаяся поверхность шарикоподшипника. [c.31]

В интервале II в низкоуглеродистой стали (С < 0,4 %) образуется ферритная структура. В стали, легированной хромом, распад аустенита приводит к образованию структуры верхнего бейнита, феррита и перлита (при Tgoo-eoo < 6—20 с) либо ферритно-перлитной структуры (при Tgoo-eoo > 20 с). В сталях с содержанием Мп < 1,5 % на диаграмме выделяют две области —фер-ритно-перлитную и бейнитно-перлитно-ферритную. При содержании Мп > 1,5 % в зависимости от Xgoo-eoo можно получить либо ферритно-бейнитную, либо мартенситно-бейнитную структуру. При содержании Сг < 1 % образуется ферритно-перлитная структура. При содержании Сг > 1 % в структуре появляется бейнит, а количество перлита убывает. Широкую область на диаграмме занимает область двухфазной бейнитно-ферритной структуры. При содержании Сг > 2,5 % возрастает содержание мартенсита в мартенситно-бейнитной структуре. [c.119]

Таким образом, в сталях, легированных карбидообразующими элементами (хром, молибден, вольфрам), наблюдаются два максимума скорости изотермического распада аустенита, разделенных областью относительной устойчивости переохлажден-iHoro аустенита. Изотермический распад аустенита имеет два явно выраженных интервала превращений — превращение в пластинчатые (перлитное превращение) и превращение в игольчатые (бейнитные превращения) структуры. [c.355]

Эффективными методами 1юв1.ииения износостойкости и механических свойств сталей и чугунов являются термическая и химикотермическая обработка(цементация, азотирование, нитроцементация, цианирование, сульфидирование, борирование), легирование хромом, никелем, марганцем, вольфрамом, молибденом, ванадием. Применение названных методов позволяет существенно изменять структуру, а следовательно, и свойства сплавов, особенно свойства (юверхностных слове, в желаемом направлении. [c.14]

Характер поражения поверхности металла точечной коррозией зависит от степени легирования и режимов термической обработки, в частности, от температуры отпуска закаленной стали. Нами показано, что сталь 20X13 наиболее сильно из всех исслед/емых сталей поражается точечной коррозией из-за повышенного содержания углерода (0,22 %). Выделяющийся углерод при отпуске стали расходуется на образование карбидов, которые в результате собирательной диффузии хрома из близлежащих зон повышают гетерогенность структуры стали и тем самым увеличивают склонность ее к коррозионному поражению. Повышение степени легирования, особенно введение в сталь молибдена, несколько снижает ее склонность к точечной коррозии. Легирование стали 13Х12Н2МВФБА сильно карбидообразующими элементами, например ниобием, уменьшает восприимчивость к коррозионному поражению, так как образование карбидов ниобия способствует удержанию хрома в твердом растворе. [c.109]

При надлежащем химическом составе, структуре, технологии отливки и обработке эти материалы обеспечивают высокую износостойкость пары цилиндр — поршневое кольцо. При высоких тепловых нагрузках, как, например, в автомобильных двигателях, где значительную роль играет коррозионный износ цилиндро-поршневой группы, кольца изготовляют из легированных чугунов. На некоторых двигателях в верхней части цилиндров устанавливают короткие гильзы из нерезита-аустенитного чугуна с высоким содержанием никеля. Нерезит обладает высоким сопротивлением коррозионному износу обработка его резцом не вызывает затруднений. В авиационных поршневых двигателях воздушного охлаждения, со свойственной им высокой тепловой и общей напряженностью работы, относительно тонкостенные цилиндры для придания им высокой износостойкости изготовляют из азотируемой стали. Поршневые же кольца, которые при средней температуре порядка 300—400° С должны сохранить значительную упругость и высокую твердость, делают из теплостойкого чугуна ХТВ, легированного хромом, титаном и вольфрамом. [c.147]

Выше уже говорилось, что при определенном содержании феррита в аустенитных сталях они становятся более стойкими к коррозионному растрескиванию. Х.Х. Улиг [111,134] отмечает, что аустенитные нержавеющие стали, близкие по своему химическому составу, существенным образом отличаются друг от друга по стойкости к коррозионному растрескиванию вследствие различия в структуре. Так, слабо магнитные и магнитные стали 18-8 не разрушались в процессе 200-часовых испытаний, в то время как немагнитные образцы разрушились за несколько часов. Именно с этой точки зрения следует рассмотреть влияние легирования кремнием на стойкость сталей к коррозионному растрескиванию. Е. Е. Денхард [111,101] указывает, что стойкость к коррозионному растрескиванию у стали 18-12, легированной 4% кремния, улучшается. Сталь 18-8, легированная 2% кремния, немагнитна и разрушается за 15 час. Та же сталь, легированная 1,1—2,7% кремния, слабо магнитна, т. е., очевидно, содержит а-фазу в количестве 5—10%, и не разрушалась по прошествии 250 час испытаний [111,134]. Высокая стойкость к коррозионному растрескиванию стали 18-8С небольшой концентрацией С (менее 0,002—0,004%) и азота (менее0,002—0,004%) [111,134] объясняется тем, что уменьшение содержания этих аустенитообразующих элементов делает сталь двухфазной — с содержанием а-фазы до 10—15% [И 1,123]. С другой стороны, сталь 19-20 с концентрацией менее 0,01% азота и углерода полностью аустенитна и достаточно стойка против коррозионного растрескивания. Та же сталь, но с концентрацией 0,2% углерода, тоже стойка к растрескиванию, но увеличение азота до 0,05% приводит к появлению трещин. Полагают, что в данном случае концентраторами напряжений были нитриды [111,142]. Сталь 18-8, закаленная при температуре 196° С, двухфазна и стойка к растрескиванию, в то время как без этой обработки она разрушалась за 6 час. Увеличение хрома в стали с 8 до 25% при концентрации 20% никеля делает сталь значительно более склонной к коррозионному растрескиванию вследствие уменьшения стабильности аустенита [111,134]. Учитывая изложенное выше, влияние легирующих элементов на коррозионное растрескивание нержавеющей стали [c.165]

Более высокий температурный порог рекристаллизации имеют стали, сохраняющие аустенитную структуру при охлаждении до комнатной температуры. Поэтому ползучесть в сталях аустенит-ного класса проявляется при более высоких температурах и скорость ее при той же температуре меньше, чем у сталей иных структур. Стали аустенитного класса более подходят для работы с большими напряжениями при высоких температурах. Однако сохранение устойчивой аустенитной структуры при комнатной температуре возможно только при сильном легировании стали, главным образом никелем и хромом. Такие стали значительно дороже среднелегированных или легированных более дешевыми компонентами. Кроме того, при аустенитной структуре металла значительно изменяются его физические свойства, что может вызвать ухудшение работы некоторых деталей. Особенно сильно влияют на конструкцию элементов турбины резкое уменьшение теплопроводности и возрастание коэффициента линейного расширения. [c.136]

Структура сталей зависит от содержания углерода, хрома и никеля, а также вида термической обработки, которой они подвергнуты. Термическая обработка этих сталей заключается в нагреве и выдержке при 1100...1150 °Сс целью более полного растворения карбидов в ау-стените и закалке в воде для предотврашения выделения карбидов. Аустенитные стали не склонны к межкристаллитной коррозии из-за малого содержания углерода и дополнительного легирования титаном, поэтому их называют стабилизированными. Они используются в авиа-, судо- и машиностроении. [c.97]

Структура стали конкретного химического состава в закаленном состоянии может быть определена по диаграмме Потака — Сагалевич (рис. 1.34). Химический состав типичных мартенситно-стареющих и аустенито-мартенситных сталей представлен в табл. 1.7. Важнейшая особенность аустенито-мартенситных сталей по сравнению с мартенситностареющими — возможность большего легирования хромом, что обеспечивает их повышенную коррозионную стойкость. [c.41]

С увеличением содержания углерода и легирующих элементов сопротивление резанию стали увеличивается. Сталь со структ фой пластинчатого перлита имеет наилучшую обрабатываемость. При обработке стали, в структуре которой содержится зернистый перлит, имеющий понРЕженную прочность и повьппенную пластичность, получается повышенная шероховатость. Феррит в виде широких полос также ухудшает качество поверхности. Наиболее плохо обрабатывается сталь со структурой феррит-зернистый цементит. Исключительно сильное влияние на обрабатываемость стали, имеющей ферритную основу, оказывает легирование ее углеродом до 0,5 %. При увеличении содержания углерода количество свободного феррита в отожженной стали постепенно уменьшается, а при содержании углерода, равном 0,5 %, свободного феррита в отожженной стали практически не остается, и поэтому дальнейшее увеличение содержания углерода не оказывает влияния на обрабатываемость, если благодаря отжигу обеспечивается получение зернистого перлита и предотвращается образование цементитной сетки. На обрабатываемость стали, имеющей ферритную основу, сильно влияет содержание кремния значительно слабее влияет на обрабатываемость стали содержание хрома, вольфрама, ванадия и молибдена марганец и никель практически не влияют на обрабатываемость стали. Присадки свинца 0,2-0,5 % улучшают условия резания сталей с высоким содержанием углерода благодаря смазывающему действию дисперсных частиц свинца, расположенных на границах зерен. [c.262]

Для постоянных магнитов применяют высоко-углеродистые стали со структурой мартенсита, содержащие около 1 % С, дополнительно легированные хромом (3 %) — ЕХЗ, а также одновременно хромом и кобальтом — ЕХ5К5, ЕХ9К15М2. Например, сталь ЕХ6К6 содержит 1 % С, 6 % Сг и [c.820]

Целью легирования инструментальных сталей, принадлежащих к этой группе, в первую очередь является увеличение толщины прокаливаемого слоя, так как твердость обеспечивается большим содержанием углерода в мартенсите. Чем разнообразнее добавки содержит сталь, тем больше диаметр прокаливаемости или расстояние, измеренное от охлаждаемого торца на образце Джомини (рис. 161). Наиболее значительно увеличивает прокаливаемость легирование марганцем, молибденом, хромом и кремнием. С помощью легирования кремнием можно увеличить пределы упругости и текучести. Однако под влиянием добавок кремния растет твердость стали в отожженном состоянии и значительно увеличивается ее склонность к обезуглероживанию. У сталей, легированных, кремнием, температура эвтектоидных превращений выше, чем у нелегированных. Таким образом, для растворения карбидов требуется также большая температура. Сильные карбидообразующие элементы (ванадий, вольфрам, молибден, хром) в небольших количествах растворяются в цементите, уменьшая при этом его растворимость и склонность к коагуляции. Благодаря этому увеличивается устойчивость стали против отпуска и уменьшается чувствительность к образованию крупнозернистой структуры. Однако при наличии легирующих компонентов в количестве более 1—1,5% образуются карбиды уже больших размеров и возникает неоднородность в распределений карбидной фазы главным образом в продольном сечении. Влияние [c.173]

Легирование может дать определенный эффект при получении мелкозернистой структуры и стабилизации ее при СП течении. В работе [344] исследовали влияние добавок хрома в стали, содержащей 1,6 % С. Обнаружено, что хром значительно усиливает СП свойства сталей. Это присходит потому, что хром входит в цементит и стабилизирует его. Это, в свою очередь, приводит к небольшому росту зерен феррита в ходе СПД. В стали, содержащей 1,6%С-1-1,5% Сг, при 650°С и 8=2-10 с 6 = 1200 %, однако при тех же условиях в стали, не легированной хромом, 6=470 %. [c.226]

Структура стали Х17Н5 после отжига следующая феррит + + пepлиг-f карбиды. В этом состоянии сталь обладает наименьшей коррозионной стойкостью в растворах уксусной кислоты. Это объясняется, по-видимому, тем, что при отжиге произошло выпаденне карбидов из твердого раствора, обеднение его хромом и, в результате, менее легированный феррит и перлит корродируют с большой скоростью. [c.28]

Нарост, образующийся при обработке конструкционных сталей, состоит из сильно деформированного обрабатываемого материала, карбидов железа и окислов железа. Он представляет совокупность этих сложных по структуре наслоений. В состав нароста, который образуется при резании сталей, легированных марганцем и хромом, кроме карбидов и окислов железа входят сложные карбиды вида МезС этих металлов. При обработке резанием деформируемых алюминиевых сплавов структура нароста включает окислы алюминия и сильно деформированный обрабатываемый металл [2, сб. 1, с. 64—77 сб. 3, с. 54—66]. [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...