Двухфазной структуры

При этой температуре протекает перитектическое превращение (Жд -\- Фц—>Фц-\- AJ), в результате которого образуется двухфазная структура б-феррит (Ф) -(- у-твердый раствор (А). В сплаве, содержащем 0,16 % С (точка /), исходные кристаллы твердого раствора б-феррита в результате взаимодействия с жидкой фазой при пери-тектической реакции полностью превращаются в аустенит: Ж« + + Фн -> AJ.

Двухфазная структура этих сталей отрицательно сказывается при горячей обработке давлением.

сита относительно низка. Значительная часть межузельных атомов углерода реагирует с кислотой с образованием сложной смеси газообразных углеводородов (отсюда запах при травлении стали) и некоторого количества аморфного углерода, который виден на поверхности стали в виде черных пятен (рис. 6.17). Отжиг при низкой температуре с последующей закалкой на воздухе (называемый отпуском) ведет к разрушению мартенсита и образованию е-карбидной фазы неизвестного состава. Эта двухфазная структура порождает гальванические элементы, ускоряющие коррозионный процесс.

Рис. 1.9. Двухфазная структура сплава Zn-22 %A1, подвергнутого ИПД кручением при комнатной температуре. Электронная микроскопия

Латуни имеют однофазную или двухфазную структуру. Однофазные латуни содержат а-латунь и при содержании меди свыше 67% имеют высокую коррозионную стойкость. Если латунь содержит менее 62% меди, образуется двухфазная структура, т. е. а-латунь+ р-латунь. Бета-фаза менее коррозионно-устойчива и в большинстве случаев снижает защитные свойства латуни.

Жаростойкость никеля может быть повышена введением хрома в количестве более 10% или алюминия в количестве более 5% (рис. 1). При таком содержании алюминия образуется двухфазная структура, что отрицательно влияет на технологич. св-ва сплава. Поэтому для повышения жаростойкости никеля обычно используется хром, растворимость к-рого в никеле достигает 35%. Практически жаростойкие сплавы никеля с хромом (нихромы) содержат от 15 до 30% хрома. В нек-рых случаях применяется совместное легирование хромом и алюминием.

с низким содержанием хрома после отжига появляется двухфазная структура — феррит+ + карбид.

С повышением концентрации марганца до 27,9 — 32,2% от 1000 до 650 °С в сплавах сохраняется двухфазная структура у+е. В них при понижении температуры увеличивается количество выделений е-фазы.

Различие характера влияния массовой скорости в области малых и больших недогревов обусловлено, по-видимому, также теми качественными изменениями в структуре потока, которые имеют место в области малых недогревов. При глубоких недогревах двухфазная структура потока существует только в пристенном слое. В этих условиях массовая скорость жидкости является параметром, определяющим гидродинамику потока, т. е. она влияет на условия возникновения кризиса. В области малых недогревов, где пузыри пара уходят из пристенного слоя не сконденсировавшись, в канале движется двухфазный поток, структура которого в этих условиях становится определяющим фактором и зависит от давления, тепловой нагрузки и геометрических размеров канала. Это и является причиной того, что зависимость величины критического теплового потока от массовой скорости неоднозначна и носит сложный характер.

Двухфазная структура "аустенит - феррит" во многом определяет технологические свойства сталей этого класса. Так, например, удается проводить их горячую пластическую деформацию без образования трещин в ходе прошивки трубных заготовок, если содержание ферритной фазы не более 25 %. В то же время в промышленных плавках аустенитных хромоникелевых сталей количество феррита может достигать 30 % и более в

При этой температуре протекает перитектическое превращение Жв -j- ФИ ->¦ Фн + Aj, в результате которого образуется двухфазная структура б-феррит (Ф) + Y-твердый раствор (А). В сплаве, содержащем 0,16 % С (точка /), исходные кристаллы твердого раствора б-феррита в результате взаимодействия с жидкой фазой при перитектической реакции полностью превращаются в ау-стенит:

В связи с тем, что металл обладает полиморфпостыо, и зоне термического влияния и в шве происходит закалка с образованном р-фазы. Образование смешанной двухфазной структуры может принести к образова-

Из приведенных в табл. 92 составов промышленных сплавов видно, что все они содержат около 5% А1*. Без дополнительного легирования третьим элементом такой сплав был бы а-сплавом (таким является сплав ВТ5). Дополнительное легирование титанового сплава (З-етабилизаторами2 с 5% А1 приводит к получению двухфазной структуры сс+р\ Несмотря на различия в легировании, механические свойства всех ос+р-сплавов с 5% А1 достаточно близки: о-„«100 кгс/мм2; а» 15%; тз«30%; аЯ[ =5 кгс-м/мм2.

Помимо области чистой у-фазы (замкнутая петля), существует область двухфазной структуры — аустенитной и ферритпой

получения после закалки структуры мартенсита и сохранившегося при нагреве феррита, твердость и другие механические свойства стали оказываются более низкими по сравнению с закалкой от температур выше Ас-л. Однако в последнее время установлено, что при нагреве в межкритическом интервале происходит: рафинирование феррита по примесям (они уходят в аусте-нит), что делает феррит пластичным; получение двухфазной структуры низкоуглеродистой стали после закалки из межкритического интервала, состоящей из рафинированного феррита и островков мартенсита в тройных стыках зерен, что предопределяет низкие значения предела текучести при высоких значениях временного сопротивления. Низкое отношение ст.,/ов выгодно для глубокой штамповки листовых малоуглеродистых сталей, что предопределило использование двухфазных сталей после закалки из межкритического интервала в автомобильной промышленности (детали корпуса автомобиля).

получение двухфазной структуры в хромоникелевых сталях (содержание феррита до 20^-25%) дополнительным легированием основного металла и проволоки хромом, кремнием, алюминием, ванадием, молибденом, бором;

В отдельных случаях технологическую прочность можно повысить изменением фазового состава металла шва. Так, установлено, что образование в шве двухфазной структуры (аустенит и первичный феррит или карбиды, аустенит и эвтектические фазы) способствует подавлению транскристаллитной первичной структуры, измельчают ее. На рис. 12.49 приведено изменение

Первое превращение - при нагреве стали - это превращение перлита в аустенит, при котором из двухфазной структуры перлита (феррит + цементит) образуется однофазная структура аустенита.

Кроме карбидов и нитридов титана, перспективными соединениями для покрытий являются бориды и нитриды кремния и бора, оксиды алюминия, циркония, хрома, а также алюминиды металлов. К настоящему времени разработаны покрытия сложного состава по типу (Ti-Cr>-N и (Ti-Mo)-N. Однако обеспечение прочностных характеристик таких композиций требует более строгого соблюдения назначенных режимов ионно-плазменной обработки для получения двухфазной структуры нитридов металлов с составом, близким к стехиометрическому составу [92]. Недостаток указанных покрытий - их повышенная хрупкость. Устранение данного недостатка в определенной степени воз-

Обработка образцов велась излучением лазера на неодимовом стекле с энергией импульса 9 Дж и длительностью 4 мс. При этом каждый локальный участок поверхности облучался различным количеством импульсов — от одного до пятнадцати. В результате воздействия лазерного излучения в техническом железе образовались зоны, отличающиеся по своим свойствам от исходного а-железа. Средняя глубина проникновения молибдена в матрицу составляет 450—500 мкм. При рассмотрении микрошлифов образцов обнаруживается четкая, неразмытая граница между зоной воздействия лазерного излучения и основным металлом. Данные измерения микротвердости зоны по ее глубине и в поперечном сечении на расстоянии от поверхности 200 мкм свидетельствуют о ее повышении в обработанной области в 1,5 раза по сравнению с микротвердостью а-железа. Результаты дюрометрического исследования показывают, что микротвердость по всей зоне воздействия излучения почти одинаковая, некоторое повышение ее наблюдается у нижней границы зоны. Повышение микротвердости и ее однородное распределение по всей области позволяют предположить наличие твердого раствора молибдена в а-железе. Рентгеноструктурный анализ показал наличие в обработанной зоне двухфазной структуры, которая имеет ОЦК решетки с различными периодами. Одна из них относится к а-железу, а вторая соответствует твердому раствору молибдена в а-железе с увеличенным межплоскостным расстоянием по сравнению с этим расстоянием в матрице. Вследствие того, что при растворении молибдена увеличиваются размеры кристаллической решетки железа, при точном измерении периода решетки можно определить содержание легирующего элемента в твердом растворе. Причем известно, что 1 % по массе молибдена увеличивает период решетки на 0,002 А.

прерывистого распада, представляет особый интерес вопрос \ • о термической устойчивости продуктов прерывистого распада ( во времени. Структурную нестабильность колоний прерывистого распада в температурной области их выделения связывают с высокой поверхностной энергией двухфазной структуры подобной f ткорфологии в условиях. произвольной ориентации дисперсных ламелей относительно матричной решетки [150]. Большая устой-; чивость системы достигается либо путем вторичного прерывистого f распада с образованием грубой ламельной структуры [90], либо образованием ориентированной структуры типа видманштеттовой. Для сплава 70НХБМЮ' характерен второй способ.

Установлено, что режимы термической обработки, вызывающие выделение второй фазы по границам зерен у-твердого раствора в виде сплошной сетки, способствуют развитию коррозии межкри-сталлитного типа, в случае двухфазной структуры (сплавы с 50% хрома) с равномерным распределением а-фазы в объеме зерна наблюдается рост общей коррозии. МКК в этом случае отсутствует.