Cтраница 2
Цементит Fe3C - более стабильная фаза, обладающая меньшей объемной ( химической) свободной энергией, чем любой из промежуточных карбидов. Кроме того, при повышении температуры отпуска снижение концентрации углерода в распадающемся а-растворе так изменяет межплоскостные расстояния, что решетка а-фазы лучше сопрягается уже не с решеткой е-карбида ( или т - кар-бида), а с решеткой цементита. Таким образом, при более высоких температурах отпуска выигрыш в объемной и поверхностной свободной энергии делает предпочтительными зарождение и рост цементита Fe3C, а не промежуточных карбидов. [16]
Инструментальную углеродистую сталь отпускают при температурах не выше 200 - 250 С ( низкий отпуск), так как в противном случае произойдет недопустимое снижение твердости. При этих температурах происходит образование субмикроскопических карбидов и снижение концентрации углерода в мартенсите. Таким образом, отпущенный мартенсит представляет собой пересыщенный - твердый раствор с уменьшенной сравнительно с закаленным состоянием концентрацией углерода и включениями дисперсных кристалликов карбида. [17]
Это электротехнические стали, в которых углерод является наиболее вредной примесью, так как он выпадает из раствора в виде графита или карбидов, которые резко снижают электротехнические свойства металла. Даже такая широко распространенная продукция металлургических заводов, как холоднокатаный лист для глубокой вытяжки, нуждается в снижении концентрации углерода. [18]
Например, в сварных соединениях углеродистых сталей, выполненных хромоникелевыми аустенитными швами, обезуглероженная и карбидная прослойки развиваются очень интенсивно. По мере увеличения содержания никеля в таких швах при постоянном составе основного металла повышается минимальная температура, при которой появляются прослойки, уменьшается степень снижения концентрации углерода в обезуглероженной зоне, снижается интенсивность развития прослоек по ширине в случае воздействия одинаковых температур. В качестве примера на рис. 1.15 [32] показано влияние содержания никеля в наплавляемом металле ( доля участия в шве основного металла ф я; 0 35) при постоянном содержании хрома ( - 15 %) на развитие прослоек. [19]
После деления пластин мелкие их частицы сфероидизируются. Выравнивание состава внутри аустенита приводит к повышению его концентрации около участков границы с большим радиусом кривизны, где аустенит пересыщается и выделяет цементит. Параллельное снижение концентрации углерода в аустените около краев и вершин приводит к их растворению. В результате градиент концентраций в аустените восстанавливается и процесс растворения цементита в участках с меньшим радиусом кривизны границы и выделения его в участках с большим радиусом кривизны приводит к округлению частиц. [20]
Особую группу среди высокопрочных строительных сталей образуют малоперлитные ( 5 - 10 % перлита) стали с карбонитридным упрочнением при низком содержании углерода. Сталь 09Г2ФБ содержит, %: до 0 12 С; 0 05 Nb; 0 08 V и до 0 015 N. Следствием снижения концентрации углерода является повышенная ударная вязкость и пластичность, низкий порог хладноломкости этих сталей. Основное их назначение - магистральные нефте - и газопроводные трубы большого диаметра ( до 1420 мм) северного исполнения. [21]
Сопротивление абразивному изнашиванию достигается главным образом твердостью и структурой цементованного слоя. Следует отметить, что чем больше глубина слоя, тем более плавный переход от цементованного слоя к вязкой сердцевине. Такое распределение твердости обеспечивается плавным снижением концентрации углерода в слое. Это подтверждено экспериментально при изнашивании образцов с глубиной слоя 0 5 и 0 7 мм. [22]
Защита шлаковой ванны аргоном или азотом способствует меньшему ее окислению и большему усвоению марганца. При электрошлаковой сварке также наблюдается выгорание углерода, однако в меньшей степени, чем при дуговом процессе, вследствие более низких температур в зоне плавления. Окисление углерода по мере накопления закиси железа в шлаковой ванне усиливается, особенно заметно снижение концентрации углерода в шве при сварке высокоуглеродистыми проволоками. [23]
Такой уровень легирования Сг обеспечивает легкую пассивацию поверхности во многих агрессивных средах, связанных с производством нефтехимических продуктов. При повышении содержания хрома более 12 % коррозионная стойкость практически не увеличивается. Вместе с тем в этом случае имеет место проявление склонности стали к охрупчиванию и снижению прочности в связи с формированием в структуре значительного количества ферритной составляющей. Эти стали известны еще под названием полуферритных. По структуре мартенситно-ферритные стали соответствуют сплавам Fe - Сг. Количество б - феррита в сталях повышается с увеличением содержания Сг и снижением концентрации углерода. С введением углерода границы существования области у - твердых растворов сдвигаются в сторону более высокого содержания Сг. У 13 % - ных хромистых сталей С 0 25 % термокинетическая диаграмма распада аустенита состоит из двух областей превращения. При температурах выше 600 С в случае достаточно низкой скорости охлаждения возможно образование ферритной составляющей структуры. Ниже 400 С при более быстром охлаждении наблюдается бездиффузионное превращение аустенита в мартенсит. Количество образовавшегося мартенсита в каждом из указанных температурных интервалов зависит, главным образом, от скорости охлаждения и содержания углерода в стали. [24]