Безуглеродистый сплав
Cтраница 3
Выше уже отмечалось, что - а-превра-щение железа ниже - 500 имеет мартен-ситную кинетику. Отмечено [2] совпадение верхней температурной границы средней области с температурой необратимого мартен-ситного превращения у - - а, в безуглеродистых сплавах железо-марганец при соответствующем содержании марганца. Это же справедливо и для никелевых сталей. В свете современных данных указанное совпадение может быть истолковано так: при наиболее высоких температурах средней области превращение аустенита происходит путем перераспределения углерода и мартен-ситного превращения в участках аустенита, практически не содержащих углерода. [31]
 |
Концентрация фосфора на границах зерен в сплавах железа с содержанием 0 05 % Р после отжига при Б50 С 115 ]. [32] |
Установлено [15], что в безуглеродистом а-железе с 0 05 % Р и 0 5 - 7 % Ni концентрация фосфора на границах снижается, а никеля - нарастает по мере повышения содержания Ni в сплавах, т.е. никель, по-видимому, также способен вытеснять фосфор с границ зерен. К сожалению, в работе [15] не приведены данные об объемном содержании углерода и его концентрации на границах в безуглеродистых сплавах Fe - Ni - Р, что затрудняет сопротивление с Fe - Р и Fe - Сг - Р сплавами. По-видимому, в Fe - Ni - Р сплаве содержится около 10 - 3 % С, т.е. столько, сколько указано [124] для Fe - Р и Fe - Сг - Р сплавов, выплавленных из той же шихты в тех же условиях. Уже при такой объемной концентрации, как видно из, рис. 19, углерод может кон курировать с фосфором на границах. При такой трактовке найденное [15] уменьшение концентрации фосфора на границах с увеличением объемного содержания Ni отражает не конкуренцию между Р и Ni, а обострение конкуренции фосфора с остаточным углеродом. [33]
Аномальная пластичность обнаружена у сплава Fe - - Cr-Ni ( 10X19HB), Fe-Cr-Mn ( 15Х12Г18), низкоуглеродистого сплава Fe-Ni-Cr-Co и безуглеродистого сплава системы Fe-Ni-Mn. Высокая пластичность мартенситного превращения отмечается на стали ЗОХГСА. Повышенная пластичность разных сталей во время фазовых превращений была практически использована при термической обработке. Выявлена сверхпластичность технического железа, титана и циркония в температурных зонах аллотропических превращений у или а р при постоянном или циклическом нагреве образцов под механическим напряжением, в условиях градиента т-ры по длине. Такое же явление наблюдается при деформации технического железа растяжением и кручением с циклическим нагревом в области фазовых переходов. [34]
Фосфор, адсорбированный на границе зерна, с одной стороны, повышает скорость растворения границ, а с другой - за счет адсорбционного вытеснения пассивирующей примеси ( углерода) и легирования окислов фосфором уменьшает скорость пассивации границ. В сплаве Fe - Р - С скорость пассивации в вершине трещины, зависящая от соотношения концентраций фосфора и углерода на границе зерна, выше, чем в сплаве Fe - Р, а это означает, что при одинаковой скорости анодного растворения трещина будет более острой, локализованной по границам зерен. В безуглеродистом сплаве Fe - Р из-за меньшей скорости пассивации вершина трещины растравливается вширь, поэтому скорость коррозионного растрескивания меньше, чем в сплаве Fe - Р - С. Когда высокая скорость анодного растворения обеспечивается благодаря механо-химическому эффекту при образовании дислокационных ступенек в вершине трещины в процессе пластической деформации, влияние фосфора на скорость растворенип может оказаться несущественным. Вместе с тем, повышение стабильности пассивного слоя в сплавах с углеродом должно затруднять образование зародышевых микротрещин питтингов на границах зерен, причем примесь фосфора, депассивирующая пленку [ 205 ], вероятно ускоряет этот процесс в сплаве Fe - Р - С по сравнению со сплавом Fe - С и в сплаве Fe - Р по сравнению с чистым железом. [35]
Монокристаллические отливки получают как из традиционных, так и специально разработанных для данного процесса сплавов. При создании новых сплавов для монокристаллического литья нет необходимости вводить в них элементы, упрочняющие границы зерен ( С, В, Hf, Zr, P3M), поскольку не существует большеугловых границ. Поэтому в безуглеродистых сплавах отсутствуют карбиды и остаются только у - и у - фазы. Это приводит к существенному торможению контролируемых диффузией высокотемпературных процессов, в том числе коагуляции у - фазы. Важная роль при легировании уделяется рению ( до 3 %), в основном располагающемуся в у-твердом растворе. Содержащие рений сплавы ( например, ЖС36) отличаются более узким интервалом кристаллизации. Так, температуры ликвидуса, солидуса и полного растворения у - фазы в сплаве ЖС36 равны соответственно 1409, 1337 и 1295 С. Снижение содержания хрома ( а следовательно, и жаростойкости) компенсируют добавками Hf и Y, образующими на поверхности плотные жаростойкие оксидные пленки. Так, например, установлено, что отливки из этих сплавов с монокристаллической структурой и кристаллографической ориентацией [111] обладают оптимальным сочетанием физико-механических свойств при температурах до 1200 С: высокими показателями жаропрочности, термоусталостной прочности и жаростойкости. [37]
Страницы: 1 2 3