Увеличение - концентрация - углерод
Cтраница 4
После медленного охлаждения сталь с низким содержанием углерода ( 0 02 %) состоит из одного феррита, который наблюдается под микроскопом в виде светлых зерен различной формы и размеров. С увеличением содержания углерода в доэвтектоидных сталях появляется новая структурная составляющая - перлит в виде отдельных небольших темных зерен между светлыми зернами феррита. С увеличением концентрации углерода количество перлита пропорционально возрастает, а при содержании в стали 0 80 % С структура состоит только из перлита. Обычно перлит имеет пластинчатое или зернистое глобулярное строение в зависимости от формы зерен цементита. В первом случае под микроскопом перлит наблюдается в виде светлых и темных полосок, а во втором - в виде мелких округлых зерен цементита, равномерно распределенных в феррите. [46]
После медленного охлаждения сталь с низким содержанием углерода ( 0 02 %) состоит из одного феррита, который наблюдается под микроскопом в виде светлых зерен различной формы и размеров. С увеличением содержания углерода в доэвтектоидных сталях появляется новая структурная составляющая - перлит в виде отдельных небольших темных зерен между светлыми зернами феррита. С увеличением концентрации углерода количество перлита пропорционально возрастает, а при содержании в стали 0 80 % С структура состоит только из перлита. Обычно перлит имеет пластинчатое или зернистое глобулярное строение в зависимости от формы зерен цементита. В первом случае под микроскопом перлит наблюдается в виде светлых и темных полосок, а во втором - в виде мелких округлых зерен цементита, равномерно распределенных в феррите. [47]
По данным Ю. М. Лахтина, В. Д. Кальнера и др., наоборот, предварительная холодная деформация увеличивает глубину насыщения углеродом при цементации 930 - 950 С. Дальнейшее увеличение степени деформации приводит к снижению толщины слоя, и при деформации 75 % она становится близкой к толщине слоя недеформированных образцов. Методом микрорентгеноспектралыюго анализа показано увеличение концентрации углерода на поверхности деформированных образцов. Полученные результаты подтверждены микроструктурным оптическим и электронно-микроскопическим анализами и измерением твердости. [48]
 |
Влияние легирующих элементов на твердость ( а и ударную вязкость ( б феррита. [49] |
Карбидообразующие элементы упрочняют феррит также через карбидную фазу. В легированных сталях она более дисперсна, чем в углеродистых. Ее упрочняющее влияние растет по мере увеличения концентрации углерода и карбидообразующих элементов в стали. [50]
Дюнвальд и Вагнер [70] и Смит [351] определили активность углерода в аустените путем исследования равновесий по методам, описанным в гл. Атомы углерода занимают междоузлия в решетке аустенита. Возрастание коэффициента активности / с с увеличением концентрации углерода указывает на то, что энергия для конфигураций, при которых углеродные атомы находятся в соседних междоузлиях, превышает таковую для атомов углерода, отдаленных друг от друга. Такое толкование может быть подтверждено тем, что в упорядоченной фазе Fe4N нет соседних междоузлий, занятых атомами азота. Однако для аустенита такое соседство атомов углерода не является строго запрещенным. [51]
На рис. 4 графически представлено изменение Д / / с и Д с в зависимости от концентрации углерода в растворе. Из этих данных видно, что растворение углерода в жидком железе протекает с поглощением тепла. Абсолютные значения Д / / с невелики и постепенно возрастают с увеличением концентрации углерода. Однако в области концентраций выше NC 0 1 можно без особой погрешности принять значение Д / fc, не зависящее от концентрации углерода и близкое к 5000 кал / моль. [52]
Обычно для хромистых сталей мартенситного и мартецситпо-ферритных классов рекомендуется общий ( или иногда местный) подогрев до температуры 200 - 450 С. Температуру подогрева повышают с увеличением склонности к закалке ( в основном с увеличением концентрации углерода в стали) и жесткости изделия. Однако возможно и даже предпочтительней не нагревать металл до температур, вызывающих повышение хрупкости, например в связи с синеломкостью, и ограничивать температуру сопутствующего сварке подогрева. [53]
Многие работы посвящены процессам фазовых превращений при трении; при этом особое внимание обращают на то, что критические точки в условиях нестационарного процесса могут существенна сдвигаться под действием высокого уровня пластической деформации на локальных участках микроконтакта. Так, в работе [55] отмечено, что при трении армкс-железа в среде смазки в результате диффузии углерода из смазки в металл в поверхностных слоях образуется перлит; при изучении процесса изнашивания металлов в условиях трения без смазки на воздухе обнаружено, что в поверхности трения серого чугуна в результате деформации увеличивается содержание углерода и кремния. При трении высокопрочного чугуна без смазки и со смазкой содержание углерода в поверхностных слоях металла, увеличивается на IS-SO % по отношению к исходному, при этом повышение давления приводит к увеличению концентрации углерода, у-фазы и, как следствие, к росту интенсивности износа. [54]
Понижение температуры вызывает ряд превращений аустенита, вследствие которых он перестает существовать. Превращения протекают различно в зависимости от содержания углерода в сплаве. Если сталь содержит менее 0 8 % С ( сплав аа, например), то при охлаждении до температуры, соответствующей линии GOS, начинается перекристаллизация аустенита и образование кристаллов феррита. Увеличение концентрации углерода в решетке железа приводит к снижению температуры аллотропического превращения, что отображается кривой GOS. По мере охлаждения сплава количество кристаллов феррита увеличивается, а аустенита - уменьшается. Одновременно увеличивается концентрация углерода в кристаллах аустенита, что можно определить, применив правило отрезков. [55]
При увеличении содержания углерода в микроструктуре стали преобладает цементит. Присутствие твердого и хрупкого цементита повышает твердость и прочность стали при снижении ее пластичности. Когда же пластичность снижается и сплав становится хрупким, снижается и его прочность. С увеличением концентрации углерода в стали изменяются ее магнитные свойства, магнитное насыщение и остаточная индукция уменьшаются, а коэрцитивная сила ( магнитная твердость) увеличивается почти прямолинейно. [56]
 |
Размеры кристаллов мартенсита в мк. [57] |
Наиболее эффективное влияние на прочностные характеристики оказывает углерод. Характер зависимости свойств от содержания углерода одинаковый для обычной термической обработки и для НТМО; линии предела прочности и предела текучести идут почти параллельно. Относительное удлинение имеет небольшое преимущество после НТМО с увеличением концентрации углерода. Заметное преимущество в сталях, содержащих более 0 5 % С, наблюдается по сужению поперечного сечения образцов. [58]
При выпуске сварной аппаратуры из стабилизированной стали типа 18 - 8 имеют место случаи межкристаллитной коррозии. Между тем при закалке стали с температур 1050 - 1150 значительное количество титана находится в твердом растворе и, следовательно, титан ( или ниобий) не выполняет функции стабилизатора. Процесс растворения карбидов титана в твердом растворе сопровождается их диссоциацией. Степень диссоциации возрастает при повышении температуры, что приводит к увеличению концентрации углерода ( и титана) IB твердом растворе. [59]
На рис. 2.28 сплошными линиями показаны три соотношения между Ms образцов сплава Ti - Ni-Cx дуговой выплавки, закаленных в воде после отжига при 750 С в течение 2 ч, и концентрацией никеля при х 0 4 - 2 0 % ( ат. Прямые линии на этом рисунке связывают экспериментальные точки для образцов с одинаковой концентрацией углерода. Если сравнить полученные данные с Ms сплавов Ti-Ni, показанной штриховой линией, то можно отметить, что в целом Ms понижается. Кроме того, наблюдается закономерность, заключающаяся в том, что при увеличении концентрации углерода скорость понижения Ms становится больше. Относительно причины этого явления существуют две точки зрения. Во-первых, считают, что Ms понижается вследствие образования твердого раствора углерода в матрице фазы TiNi. Во-вторых, предполагают, что понижение Ms происходит из-за увеличения концентрации Ni в матрице, обусловленного выделением карбидов TiC при попадании в сплавы углерода. Можно считать, что одна из этих причин или обе вызывают указанные закономерности. До настоящего времени нет точных данных относительно растворимости углерода в фазе TiNi или относительно распределения углерода между карбидом TiC и фазой TiNi. Тем не менее, как показано ниже, на микрофотографиях структуры сплавов Ti-Ni - С дуговой выплавки, полученных с помощью светового микроскопа, отчетливо наблюдается образование карбидов TiC. Поэтому авторы, игнорируя данные о распределении углерода, предположили, что углерод образует карбиды TiC стехиометрическо-го состава. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5