Мартенситному превращению

Ни низкий, ни достаточно высокий подогрев не предохраняют от прохождения распада по мартенситному механизму. Поэтому в состоянии после сварки с характерным для этих условий быстрым охлаждением сварные соединения имеют высокую твердость и достаточно низкую вязкость (рис. 133). Сталь 08X13 при верх-

Если сплав продеформировать (согнуть, закрутить) при температуре ниже точки Мя. т. е. в мартенситном состоянии, а затем нагреть выше точки Аа (т. е. вызвать обратное превращение по мартенситному механизму), то сплав примет прежнюю до деформации форму.

ние е-фазы протекает по мартенситному механизму. Поскольку и при температурах своего образования мартенсита е-фаза неустойчива, температурные области ее образования на диаграмме не указаны.

числе и при комнатной температуре. Увеличение хрома (сверх 18% при; 9% Ni) приведет к тем же последствиям. При содержании хрома менее 14— 15% в структуре появляется а-фаза, при температурах ниже 650°С образование а-фазы протекает по мартенситному механизму1.

В нержавеющих хромоникелевых сталях наряду с основной аустенитной у-фазой может встречаться сс-фаза в следующих модификациях: а-фаза, образующаяся в результате выделения из жидкости или из аустенита при высоких (выше 600—700°С) температурах; а'-фаза, образующаяся из аустенита при низких (ниже 600°С) температурах по мартенситному механизму.

знойному мартенситному механизму. В первом случае образуется полиэдрическая структура а-твердого раствора, во втором — игольчатая (пластинчатая) мартенситная структура, обозначаемая обычно как а' (рис. 376,а, б).

В начале этого превращения происходит диффузионное перераспределение углерода в аустените (рис. 114), что приводит к образованию в нем объемов, обогащенных и обедненных углеродом. Участки ау-стенита с низким содержанием углерода, у которых точка Ма лежит в области температур промежуточного превращения (см. рис. 112), претерпевают у ~> «-превращение по мартенситному механизму. Образующийся малоуглеродистый мартенсит тут же отпускается при температурах промежуточной области с образованием бейнитной структуры. В объемах аустенита, обогащенных углеродом, если их пересыщение высокое, в процессе изотермической выдержки могут выделяться частицы карбидов (рис. 114). Это, естественно, приведет к обеднению *гнх участков аустенита углеродом и к протеканию в них превращения по мартенсптному механизму Мартепоитныи механизм образования а-фазы и обусловливает ее игольчатую структуру п по

Бейнитное превращение сочетает элементы перлитного и мар-тенситного превращений. Ему предшествует диффузионное перераспределение углерода в аустените, в результате чего образуются участки, обедненные и обогащенные углеродом. Дифференциация участков по содержанию углерода тем больше, чем выше температура превращения. При образовании Бв в обедненных участках возникает пересыщенная углеродом ферритная фаза по мартенситному механизму (низкоуглеродистый мартенсит). В обогащенных участках аустенита выделяются карбиды. Окружающий карбиды аустенит с уже пониженным содержанием углерода претерпевает (у ->• а) -превращение. Отдельные обогащенные участки не претерпевают бейнитного превращения, а при дальнейшем охлаждении превращаются в мартенсит или

требуется значительная выдержка. Собственно превращение остаточного аустенита происходит при охлаждении после выдержки по мартенситному механизму (вторичное мартенситное превращение) [16]. Образующийся при охлаждении мартенсит требует повторного отпуска для снятия напряжений, образовавшихся в процессе

Для достижения комплекса высоких механических свойств на дисперсионнотвердеющих сплавах необходимо, чтобы матрица до старения обладала бы высокими показателями прочности, пластичности и вязкости; при распаде пересыщенного твердого раствора образовалась большая объемная доля высокопрочных выделений большой дисперсности.. . pi-Первое условие может быть реализовано за счет образования твердого раствора (замещения, внедрения) или протекания фазовых превращений по мартенситному механизму. Высокая вяз^ кость может быть достигнута при легировании матрицы элементами, увеличивающими подвижность дислокаций, а для ОЦК матрицы, кроме того, должно быть гарантировано минимальное содержание атомов внедрения (G, N), закрепляющих дислокации.

ходит по мартенситному механизму, но возникающая при этом

При высоком содержании углерода превращение в перлитной области происходит без образования феррита; скорость бейнитного превращения значительно снизилась. Охлаждение на воздухе или в масле приводит к чисто мартенситному превращению; ввиду низкого положения мартенситной точки (150°С) закалкой фиксируется большое количество остаточного аустс-нита.

При изотермическом превращении в условиях средних температур происходит рост отдельных кристаллов в продольном и поперечном направлениях, однако скорости роста значительно ниже, чем при мартенситном превращении. Возникновение рельефа на полированной поверхности шлифа указывает на то, что а-фаза когерентно связана с аустенитом, а переход у-*-а происходит вследствие упорядоченного перераспределения атомов подобно мартенситному превращению.

Определенной спецификой отличаются превращения в зоне неполной перекристаллизации в мартенситно-стареющих сталях. Современные мартенситно-стареющие стали имеют следующие системы легирования: Н18К9, Х15Н5 и Х12Н10.Стали содержат углерод (0,03...0,08%), а также Ti, Al, Mo, Mb, Си и другие элементы. Последние обусловливают упрочнение в процессе старения. Стали применяются в состоянии закалки и старения с исходной структурой низкоуглеродистого мартенсита, упрочненного высокодисперсными интерметаллидными фазами типа NiaTj Fe2Mo и др. В зоне неполной перекристаллизации происходит так называемое обратное (а->- v) -превращение, при котором часть мартенсита без распада на ферритно-перлитную смесь превращается в аустенит. Превращение имеет сдвиговый характер, подобно мартенситному превращению, почему оно и было названо обратным. Обратное превращение сопровождается коагуляцией интерметаллидов и частичным их растворением в аусте-

вается стеклом, в результате получается высококачественный спай. При низких температурах в этом сплаве возможно мартенситное превращение, аномалия линейного расширения ковара исчезает и в месте спая из-за появления напряжений возникают трещины. Электронные лампы и другие приборы, предназначенные для работы при низких температурах, подвергают специальной проверке на замораживание. Повышенное содержание углерода в ко-варе увеличивает склонность к мартенситному превращению.

На рис. 5 и 6 приведены результаты экспериментов, проведенных с тремя аустенитными сплавами: Inconel Х-760 (ASTM A637), А-286 (ASTM A453) и AISI 310S, имеющими стабильную по мартенситному превращению структуру в процессе испытаний при комнатной и низких температурах. Поведение этих сплавов примерно одинаково: при одном и том же коэффициенте интенсивности напряжения скорость роста усталостной трещины при 76 и 4 К меньше, чем при комнатной температуре. Однако разницы в скоростях при обеих низких температурах не наблюдается. Подобное поведение характерно и для других стабильных

Самое низкое значение отношения вязкости разрушения сварного соединения к вязкости разрушения основного металла (~0,5) имело место у сварных соединений стали Pyromet 538, выполненных дуговой сваркой вольфрамовым электродом (режим 10). Такую низкую вязкость разрушения сварных соединений этой стали, вероятно, можно объяснить двумя причинами: присутствием 6—7 % б-феррита в зоне сварного шва и склонностью основного металла и зоны сварного шва, состав которой близок к составу основного металла, к деформационному мартенситному превращению [6, 7].

наклепа. При меньшем содержании Ni прирост прочности возможен также благодаря мартенситному превращению [14].

Склонность к мартенситному превращению при совместном воздействии низкой температуры и деформации определяется в значительной мере содержанием в стали никеля, марганца, азота и температурой деформации.

При нагреве сталей Х28 и Х28Н, содержащей N, до 900-1000 °С их микроструктуры практически не различаются. Если нагрев усиливать до 1100 °С и выше, то в сталях образуется некоторое количество аустенита, который нестабилен и склонен к мартенситному превращению в ходе последующего охлаждения. Аустенит в высокохромистых сталях при нагреве образуется также при введении в них Mn, Ni, N, С. Высокохромистые стали полуферритного и ферритного классов (например, Х17Т, 1Х18Н9Т, Х18Н12МЗ, Х28А, Х28НА, Х28) благодаря значительной пластичности можно прокатывать при пониженных температурах.

мартенситному превращению.

Что касается склонности статей Х14Г14НЗ и Х14Г14НЗТ к мартенситному превращению, то с увеличением в них содержания Мп в пределах от 9 до 13 % значительно снижается уровень точки Мн и стабилизируется аустенит. Так, например, в случае стали Х14Г14НЗТ повышение в ней количества Мп на 1 % в пределах с 9 до 13 % снижает точку М„ примерно на 20 °С, а при его содержании более 13 % влияние Мп на точку М„ становится еще эффективнее.