Образование - специальный карбид
Cтраница 2
 |
Связь между водородостойкостью и диаграммой состояния Fe - Cr - С ( 800 am. 600 С. 1000 - 4000 ч. [16] |
Проведенные исследования показывают, что добавки легирующих элементов ( Cr, Mo, W, V, Nb и Ti) увеличивают водородную стойкость стали вследствие образования специальных карбидов. [17]
В сплавах Fe - С - Ni; Fe - С - Mn; Fe - С - Si, а также в системах, содержащих W, Мо, Сг, V и Ti, при концентрации легирующего элемента, недостаточной для образования специального карбида, аустенит при эвтектоидном превращении распадается на феррит и цементит по схеме Т - a - f - Fe3C; однако превращение происходит в интервале температур. Температуру начала превращения при охлаждении показывает верхний график на фиг. [18]
 |
Изменение среднего размера частиц при отпуске ( 700 С хромистой стали. / - 0 2 % Сг. 2 - 2 1 % Сг. 3 - 6 Т % Сг. [19] |
Кроме диффузии углерода, коагуляция карбидов включает процессы диссоциации растворяющейся карбидной частицы и образования новых кристаллических слоев растущей частицы. Образование специальных карбидов и изменение при этом прочности связей кристаллической решетки карбида могут приводить к уменьшению скорости растворения и образованию карбидов в процессе коагуляции, что изменяет граничные условия диффузии. [20]
Образование специального карбида с высоким содержанием углерода и карбидообразующего легирующего элемента требует большого диффузионного перераспределения в аустените обоих компонентов карбида. Из-за низкой подвижности легирующего элемента это перераспределение может не дойти до стадии образования специального карбида ( в том числе и промежуточного), но бывает достаточным для образования легированного цементита ( Fe, Me) C, в решетке которого легирующий элемент ( Me) частично замещает атомы железа и содержится в значительно меньшем количестве, чем в специальном карбиде. Концентрация легирующего элемента в цементите может даже не отличаться от концентрации его в аустените. С увеличением переохлаждения аустенита возрастает вероятность образования легированного цементита вместо специального карбида. [21]
Поскольку диффузионная подвижность легирующих элементов чрезвычайно низка, это перераспределение протекает с очень малой скоростью и потому тормозит образование специальных карбидов и карбидов цементитного типа. [22]
При отпуске до 500 С образуется легированный цементи, содержащий в твердом растворе количество легирующих элементов, одинаковое со средним содержанием их в стали. Дальнейшее повышение температуры отпуска вызывает обогащение цементита хромом, молибденом, ванадием и другими элементами, а затем и образование специальных карбидов; вначале процесс идет медленно, но с дальнейшим повышением температуры он облегчается. [23]
При нагреве углеродистых сталей с дисперсными перлитными структурами происходят коагуляция и сфероидизация карбидов. В легированных сталях возможны и карбидные превращения: если перлитная структура появилась при значительном переохлаждении аустенита ( например, структура троостита), когда образование специальных карбидов затруднено, отпуск при 600 - 700 С вызовет превращение цементита в специальный карбид. [24]
Природа увеличения устойчивости переохлажденного аустенита под влиянием легирующих элементов довольно сложная. Если в углеродистых сталях перлитное превращение связано с Y - - перестройкой решетки и диффузионным перераспределением углерода, то в легированных сталях к этому могут добавиться образование специальных карбидов и диффузионное перераспределение легирующих элементов, по-разному растворенных в феррите и карбиде. [25]
 |
Длительная прочность трубчатых образцов из стали 12Х18Н10Т с толщиной стенки 5 мм в аргоне и водороде при температуре 800 С под давлениями ( МПа. [26] |
Одним из основных путей повышения водородоустойчивости сталей является введение в нее сильных карбидообразующих элементов. Согласно имеющимся данным [ 11, 12, 143, 144] легирование стали Сг, Мо, V, W, Nb, Ti резко повышает сопротивление водородной коррозии. Водородоустойчивость стали повышается вследствие образования специальных карбидов более стабильных, чем цементит. На разрезе диаграммы Fe-С - Сг ( рис. 75) нанесены результаты испытаний по водородостойкости ряда хромистых сталей по данным работ [12, 144], из рассмотрения которых следует, что увеличение содержания Сг резко повышает водородостойкость стали. [27]
В сталях с большим количеством карбидообразующих элементов температурой отпуска определяется тип выделяющихся карбидов. При температурах до - 400 С подвижность атомов легирующих элементов весьма мала, поэтому вместо специальных карбидов 1из мартенсита, так же как и в углеродистых сталях, выделяется карбид железа, для образования которого требуется лишь перемещение атомов углерода. При более высоких температурах становится возможным образование специальных карбидов: кристаллы цементита постепенно исчезают, а вместо них появляются более дисперсные специальные карбиды. [28]
Углерод влияет на окисление сплавов по-разному. С одной стороны, он может способствовать снижению скорости окалинообразования вследствие интенсивного образования окиси углерода, что приводит к торможению окисления железа, а также к снижению скорости его диффузии в окисной пленке в связи с образованием в ней газовых пузырей. С другой стороны, добавки углерода в коррозионно-стойкой стали, содержащие карбидооб-разующие элементы ( Сг, Ti и др.), влекут за собой образование специальных карбидов с одновременным объединением этими элементами твердого раствора и, как следствие, вызывают интенсивное окисление материалов. Указанные закономерности должны приниматься во внимание при применении защитных покрытий. [29]
Однородные твердые растворы, обладая высокой окалиностон-костью, обладают невысокой жаропрочностью. Для повышения предела ползучести необходимо в структуре иметь избыточную устойчивую дисперсную фазу в виде сетки или пластинок. В современных жаропрочных сталях это достигается введением молибдена, вольфрама, титана, ниобия в сравнительно небольших количествах, вследствие упрочнения твердого раствора ( Mo, W) или образования специальных карбидов. [30]
Страницы: 1 2 3