Растворимость углерода в Си—Ni сплавах

Легирование титаном или ниобием. Легирование аустенит-ных сплавов небольшими количествами элементов, обладающих большим сродством к углероду, чем хром, предотвращает диффузию углерода к границам зерен. Уже имеющийся здесь углерод взаимодействует с титаном или ниобием, а не с хромом. Сплавы такого рода называют стабилизированными (например, марки 321, 347, 348). Они не проявляют заметной склонности к межкристаллитной коррозии после сварки или нагрева до температур сенсибилизации. Наилучшей стойкости к межкристаллитной коррозии при нагреве сплава до температур, близких к 675 °С, достигают в результате предварительной стабилизирующей термической обработки в течение нескольких часов при 900 °С [14, 19]. Эта обработка эффективно способствует переходу имеющегося углерода в стабильные карбиды при температурах, при которых растворимость углерода в сплаве ниже, чем при обычно более высокой температуре закалки. [c.307]

При повышении температуры растворимость углерода в аустените возрастает по линии SE вплоть до 2,14 % при 114 °С. Очень важно уяснить, что при охлаждении всех сплавов, содержащих аустенит и лежащие ниже и правее линии его насыщения углеродом Е, из него вследствие уменьшения растворимости будет выделяться углерод. Выделяющийся углерод образует цементит, получивший название вторичного—Цп (рис. 1.12, области ниже и правее линии SE). [c.23]

Твердый раствор углерода в -у-железе. Предельная растворимость углерода в у железе 2% при 1130° С и 0,8% при 723 С. В чистых сплавах железа с углеродом и в низколегированной стали аустенит устойчив только при температурах выше Ах. [c.12]

Хромистые сплавы. Свойства высокохромистого чугуна с большим содержанием углерода частично описано в разделе Отливки из жаростойкого чугуна , однако в химическом машиностроении применяются преимущественно высокохромистые сплавы с пониженным содержанием углерода. До сих пор нет единого мнения в классификации высокохромистых сплавов, содержащих более 1% С. По данным работы [57], характерное для чугуна эвтектическое превращение в сплавах, содержащих 35% Сг, наступает при содержании 1,5—2,5% С, а по данным работы [25], сплав, содержащий 20% Сг и более — 0,6% С должен классифицироваться как белый чугун, если применять терминологию, принятую для диаграммы железо—углерод. Бесспорным является то, что эвтектическое превращение в высокохромистых сплавах выявляется при значительно более низком содержании углерода, так как по мере увеличения содержания хрома в железоуглеродистом сплаве растворимость углерода непрерывно уменьшается. [c.225]

Сплавы, содержащие до 2,14 % С, называют сталью, а более 2,14 % С, —чугуном. Принятое разграничение между сталью и чугуном совпадает с предельной растворимостью углерода в аустените. Стали после затвердевания не содержат хрупкой структурной составляющей — ледебурита — и при высоком нагреве имеют только аустенитную структуру, обладающую высокой пластичностью. Поэтому стали легко деформируются при нормальных и [c.123]

При температуре 727°С (точка 2) в сплаве происходит эвтек-тоидное превращение, в результате которого образуется перлит. Ниже температуры 727°С растворимость углерода в феррите уменьшается (линия PQ). В связи с этим избыточный углерод из феррита выделяется в виде цементита третичного (Дщ) (точки 2, J). [c.222]

Структурные превращения в сплавах, находящихся в твердом состоянии, вызваны следующими причинами изменением растворимости углерода в железе в зависимости от температуры сплава (QP и SE), полиморфизмом железа (PSK) и влиянием содержания растворенного углерода на температуру полиморфных превращений (растворение углерода в железе способствует расширению температурной области существования аустенита и сужению области феррита). [c.149]

Зависимость процесса науглероживания от химического состава жидкого металла. Параметры процесса науглероживания в различной степени изменяются при введении в жидкий стальной сплав кремния, марганца, серы и других элементов. Для учета влияния элементов на растворимость углерода в тройных сплавах рекомендуется общепринятая формула [c.75]

Вследствие этого изменение растворимости углерода от концентрации компонентов сплава практически не зависит от температуры, [c.77]

Образовавшиеся в затвердевшем металле шва в результате первичной кристаллизации столбчатые кристаллиты имеют аустенитную микроструктуру (диаграмма состояния системы Fe- сплавов на рис. 6.2, справа). При дальнейшем охлаждении металла, при температуре аллотропического превращения Асз начинается процесс перестройки атомов пространственной решетки - перекристаллизация. В результате перекристаллизации происходит распад части аустенита и превращение его в феррит. Так как растворимость углерода в феррите меньше, чем в аусте-ните, выделяющийся углерод вступает в химическое соединение с железом, образуя цементит. [c.257]

Сплавы Со — С и Ni — С, подобно железоуглеродистым сплавам, составлены из компонентов с сильно различающимися парциальными коэффициентами диффузии. Углерод в этих сплавах диффундирует по междоузлиям кристаллической решетки металла-растворителя, а металлические атомы — с помощью вакансий. Карбиды никеля и кобальта малоустойчивы и при медленном охлаждении не возникают [242]. Растворимость углерода в никеле и кобальте с температурой меняется, и в них при термоциклировании могут происходить процессы растворения и выделения графита. [c.82]

В ГЦК-железе растворимость углерода больше, чем в ОЦК, и она сильно увеличивается при повышении температуры. В связи с этим при термоциклировании железоуглеродистых сплавов в аустеиитной области температур можно ожидать интенсивное развитие процессов растворения и выделения графита. [c.85]

Механизм безокислительного роста графитизированных сплавов основан на развитии пористости в результате чередующихся процессов растворения и выделения графита [25, 228, 3431. При нагревании растворимость углерода в железе, никеле и кобальте увеличивается и происходит растворение графита с образованием пор. На стадии охлаж дения графит выделяется из пересыщенного раствора. Большую роль в образовании графита играют свободная поверхность и микродефекты структуры. Графит легко выделяется в порах, трещинах, покрывает свободную поверхность образца [25, 2171. Зарождение графита вдали от структурных дефектов требует высокой энергии активации и, по-видимому, в изученных сплавах не имеет места [21]. Однако полное заполнение графитом пор, образующихся на высокотемпературной стадии цикла, не происходит, ибо в этом случае объем графитизированных сплавов в результате термо-циклирования не должен меняться. Можно предположить частичное заполнение пор графитом. Поскольку растворенный углерод увеличивает объем твердого раствора, выделе- [c.90]

Рассматриваемый растворно-осадительный механизм роста графитизированных сплавов можно иллюстрировать схемой, приведенной на рис. 56. В соответствии с этой схемой при нагревании выше образцов, содержащих в исходном состоянии графит (рис. 56, а), происходит полиморфное превращение железа, благодаря которому растворимость углерода увеличивается. Растворение графита сопровождается образованием пор. На высокотемпературной стадии цикла в стали можно растворить практически весь графит и получить пористый аустенит. В чугунах графит растворяется не полностью (рис. 56, б). При последующем охлаждении графит выделяется вновь из пересыщенного раствора или в результате распада образовавшегося цементита. Графит покрывает поверхность пор и в дальнейшем растет и в порах и в матрице, особенно в направлении границ и субграниц. Если содержание связанного углерода до и после цикла остается одинаковым, объем стали и чугуна возрастает на величину незаполненных графитом [c.147]

Содержание углерода в сплаве для большинства случаев меж -фисталлитной коррозии, особенно нержавеющих сталей, оказывает решающее влияние на развитие МКК /10/. При содержании углерода выше О, 02 , ссогветствулцего большинству промышленных сталей, например, типа 18 % Сг+8..,ю % 1И,их структура в равновесном состоянии состоит из аустенита, а -фазы и карбидов ( rFela g. Растворимость углерода в аустените при комнатной температуре составляет 0,02,,, 0.03 %. [c.85]

Сплав II является заэвтектоидным От точки 3 до точки 4 идет кри-статлизацим аусгенига. В точке 4 кристаллизация завершается и сплав охлаждается без фазовых превращений до точки 5, которая соответствует предельной растворимости углерода в аустените. По мере охлаждения содержание углерода снижается до 0,8%, Избыток углерода идет на образование це-.ментита вторичного (Цп)- При температуре 727 °С идет эвтектоидное превращение (точка 6). В результате охлаждения сплава до комнатной температуры образуется цементит третичный (Цш)- Стр тоура стали - перлит и цементит вторичный (располагается по границам зерен перлита). [c.45]

На рис. 4 показано влияние добавок углерода на свойства сплава сравнение прочности и вязкостц разрушения дано для сплавов либо в однофазной а-области, либо в двухфазной (а- -7)-области, отожженных при 823 и 958 К соответственно. В обоих указанных состояниях предел текучести резко увеличивается при введении малых добавок углерода, несколько меньших 0,01 % При больших концентрациях наблюдается постепенный незначительный подъем прочности с увеличением содержания углерода вплоть до исследованного максимального значения (0,18 %). При 823 К растворимость углерода в а-железе [c.255]

При содержании марганца более 15% сплавы н 1ХОДЯТСН в аустенитном состоянии при 20° С. Марганцовистый аустенит хорошо сопротивляется ударным нагрузкам, llOllЫ JJaeт растворимость углерода в твердом растворе при достаточно высоких температурах [c.17]

Уравнение (П-45) при не очень больших Z часто не соблюдается (например, согласно Андерсону и Биверу [2] для растворимости углерода в жидких u-Ni сплавах). Идеальность системы Си—Ni не доказана, однако, судя по диаграмме состояния, отклонения от идеальности не велики. Уравнение (И-45) не дает совпадения с экспериментом также для растворимости водорода в твердых u-Ni сплавах (Гиммлер [127]). Зивертс, Юриш и Мец [348] отметили также отклонения в растворимости водорода в сплавах Ag-Pd. Специального анализа требует аномальное поведение при низких температурах, так как не много меньше единицы и активность водорода не пропорциональна его концентрации (Вагнер [392]). При 418 и 627° растворимость водорода достаточно мала и имеет минимум примерно при 40% (атомн.), что очевидно проти- [c.52]

По экспериментальным данным [105], предельная растворимость углерода в поверхностном слое и объеме отливки из сплавов на основе никеля, железа и кобальта составляет (%) 0,55 и 1,85, 2,0 и 2,06, 0,1 и 1,65 соответственно. Растворимость железа, циркония, церия, титана, хрома, магния в поверхностном слое и объеме отливок из алюминия составляет 0,05/0,17, 0,0/8,0, 0,0/9,0, 0,15/0,32, 0,7/5,8, 17/36 соответственно. При этом необходимо учитывать, что при избытке поступающих элементов в поверхностном слое отливки образуются соединения типа Me jj, Ме Н, , NVe Oy, Me Sy и другие твердые фазы, наличие которых резко увеличивает твердость, трещиночувствительность, физическую и химическую неоднородность отливки. По активности образования новых твердых фаз в поверхностном слое первое место занимают отливки из титана и его сплавов, второе — отливки из чугуна, третье — из легированных сталей. Кроме того, если к отливкам предъявляются высокие требования по теплоотдаче в условиях эксплуатации, то при выборе металла для отливок с развитой поверхностью учитывают его теплопроводность. [c.12]

Фазовые и структурные изменения в сплавах Ре—РсзС после затвердевания. Такие изменения связаны с полиморфизмом железа, изменением растворимости углерода в аустените и феррите е понижением температуры и эвтектоидным превращением. Превращения, протекающие в твердом состоянии, описываются следующими линиями (см. рис. 83). Линия NN—-верхняя граница области сосуществования двух фаз — б-феррита и аустенита. При охлаждении эта линия соответствует температурам начала полиморфного превращения б-феррита в аустенит. Линия NJ — нижняя граница области сосуществования б-феррита и аустенита, при охлаждении соответствует температурам окончания превращения б-феррита в аустенит. Верхняя граница области сосуществования феррита (в парамагнитном состоянии) и аустенита соответствует линии 00, т. е. температурам начала у -превращения 6 образованием парамагнитного феррита. Линия 05 — верхняя граница области сосуществования феррита (в ферромагнитном состоянии) и аустенита при охлаждении эта линия соответствует температурам у -> -превращения б образованием ферромагнитного феррита. [c.125]

Капли железоуглеродистого расплава сливаются в струйки и стекают в горн печи. При движении вниз металл контактирует с кусками раскаленного кокса и путем прямого растворения углерода 3Fe-f = Fe3 дополнительно науглероживается. Благодаря науглероживанию в жидком состоянии концентрация углерода в металле повышается до 3,5—4,5 %. Конечное содержание углерода в чугуне будет определяться следующими факторами 1) химическим составом металла, т. е. содержанием в нем кремния, марганца и других элементов, влияющих на растворимость углерода в железе 2) температурой нагрева чугуна 3) длительностью пребывания чугуна в нижней части печи. Чугун тем больше насыщается углеродом, чем дольше он находится в контак те с раскаленным коксом и чем выше его температура. Высокий нагрев увеличивает растворимость углерода в железе. После выпуска чугуна из печи и некоторого его охлаждения углерод выделяется из сплава в виде твердого чешуйчатого графита или спели, которая при хранении чугуна в ковше или в миксере всплывает на поверхность. Кроме углерода, в железо переходят фосфор, кремний, марганец, сера. Содержание углерода в литейном чугуне составляет -4,0 %, а в передельном 4,5 % [c.76]

Сплав состоит из дисилицида кальция (<77%), свободного кремния (<20%), лебоита (5—15%) и Si (<8%). Увеличение содержания кальция в сплаве повышает в нем содержание углерода согласно уравнению [С] =0,238 % [Са]—5,72. И. Ю. Пашкеев ии В. А. Кожеу-ров показали, что с повышением температуры сплава и содержания кальция в нем растворимость углерода увеличивается и ниже перитектической температуры углерод из расплава кристаллизуется только в виде Si . В сплаве содержится заметное количество серы (до 0,2%), так как кальций образует с ней прочный сульфид aS. В условиях ЧЭМК наибольшее количество серы в сплав вносится кварцитом (53%), коксиком (25%) и каменным углем (11 %). Слиток сплава вынимают из поддона в зависимости от его [c.119]

Нормальная работа печи характеризуется устойчивой посадкой электродов с глубиной погружения их в шихту 500—700 мм, равномерным выпуском из печи сплава и шлака, содержащего не более 6 % Мп. Избыток восстановителя или работа на крупном коксике приводят к высокой посадке электродов и захолаживанию пода печи, недостаток восстановителя вызывает кипение шлака под электродами. При скоплении в печи большого количества тугоплавкого шлака необходимо введение плавикового шпата и уточнение навески известняка. Выпуск сплава производят пять раз в смену в стальной ковш, ошлакованный шлаком от производства рафинированного феррохрома. После выпуска сплав выдерживают в ковше в течение 40—60 мин, что приводит к уменьшению содержания углерода в сплаве на 50—80 % в результате всплывания часгиц карбида кре.м-ния. После выдержки и скачивания шлака сплав гранулируют. Средний химический состав сплава, % С 0,04—0.08 Мп 63,67 Si 28—30 Fe 1,5—2,0 Р 0,03—0,04. Химический состав отвальных шлаков, % Мп 3,2—4,5 SiOj 43—47 СаО 22—30 AI2O3 12—16 MgO 6—10 FeO 0,3—0,7 С- 3,5. Важнейшим показателем качества силикомарганца является содержание в нем углерода. Растворимость углерода в системах Мп—Si—С и Мп—Fe—Si—С быстро сни- [c.174]

Экспериментально и теоретически на основе учета энергий смешения элементов с железом и углеродом были получены характеристики растворения углерода в сплавах железа с марганцем кремнием серой, фосфором, кобальтом никелем молибденом ванадием мелью ото вом, алюминием, титаном [6] Поскольку растворение — это электронный процесс, то элементы, отдающие свои эпектроны в недостроенную 3d оболочку железа, умень шают растворимость углерода Поэтому все элементы че твертого периода, стоящие левее железа, уменьшают растворимость углерода Элементы третьего периода так же уменьшают растворимость углерода, однако зависи мость здесь сложнее, так как необходимо учитывать ха рактер взаимодействия элементов с железом Элементы третьего и четвертого периодов, стремясь окружить себя атомами железа и вытесняя углерод, повышают актив ность углерода Элементы, взаимодействующие с угле родом сильнее, чем железо, понижают активность угле рюда Установлена зависимость растворимости углерода в сплавах на основе железа от порядкового номера тре тьего элемента в таблице Д И Менделеева Экспери ментально также доказано, что разность между атом ной долей углерода в насыщенном им тройном ставе [c.76]

Для получения швов, обладающих достаточно высокой пластичностью в холодном состоянии, применяют электроды, обеспечивающие получение в наплавленном металле сплавов на основе меди и никеля. Медь и никель не образуют соединений с углеродом, но их наличие в сплаве уменьшает растворимость углерода в железе и способствует фа-фитизации. Поэтому, попадая в зону неполного расплавления, прилегающую к шву, они уменьшают вероятность отбеливания. Кроме того, повышению пластичности металла шва способствует возможность проковки наплавленного металла в горячем состоянии для уменьшения уровня сварочных напряжений. Проковка обязательна, так как при этом уменьшается опасность образования трещин в околошовной зоне. [c.426]

С малой температурной зависимостью растворимости углерода в ОЦК-железе связана и повышенная ростоустойчивость графитизированных железных сплавов. Ферритизи-роваиные чугуны при термоциклировании в условиях, при которых верхняя температура цикла не превышает критическую, обладают высокой стабильностью объема [25, 45]. Аналогичные данные получены и на графитизированных сталях [251. Чугали и силали, в которых благодаря легированию алюминием и кремнием сохраняется ферритное состояние металлической основы чугуна при нагревах до 900—1000° С, при термоциклировании не испытывают необратимого увеличения объема. Присутствие метастабиль-ного цементита снижает ростоустойчивость чугуна и стали, ибо происходящая при термоциклировании графитизация цементита сопряжена с увеличением объема. [c.85]

Таким образом, чередование процессов растворения и выделения графита ведет к необратимому возрастанию объема. Увеличение объема за цикл тем больше, чем больше разница растворимости углерода в металлической основе сплава при конечных температурах цикла. В сплавах Со — Си Ni—С эти колебания растворимости углерода невелики, что и явилось причиной повышенной их ростоустойчивости. Повышение содержания кремния в магниевых чугунах и углерода в сплавах Fe —Ni—С облегчает достижение предельных концентраций углерода в твердом растворе во время кратковременных выдержек при конечных температурах цикла и увеличивает необратимое возрастание объема. На рост объема при термоциклировании в значительной мере влияет и структура сплава, в частности дисперсность и форма графитных включений. [c.90]

Нижняя часть диаграммы. В структуре сплавов Fe — Feg превращения происходят также.и в твердом состоянии. Это объясняется а) переходом железа из одной аллотропической формы в другую б) изменением растворимости углерода как в у-железе, так и в а-железе при понижении температуры. [c.122]

Смотреть страницы где упоминается термин Растворимость углерода в Си—Ni сплавах : [c.336] [c.12] [c.220] [c.123] [c.135] [c.86] [c.186] [c.848] [c.236] [c.81] [c.175] [c.253] [c.215] [c.76] [c.16] [c.76] [c.76] [c.89] [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...