Образовании аустенита

В двухфазных сталях типа 18-8-3 Cr—Ni—Мо, 18-12-2 Cr—-Ni—Мо и 18-12-3 Сг—Ni-—Мо возможно образование значительных количеств а-фазы, богатой хромом и молибденом, что служит причиной появления склонности этих сталей к МКК. Поскольку молибден благоприятствует образованию а-фазы, то в этих случаях его влияние отрицательно [81 ].

Образование значительных внутренних напряжений при охлаждении сложных отливок в процессе нормализации предупреждается замедлением охлаждения в интервале температур 600—750°С или последующим дополнительным отжигом.

основные недостатки направляющих данного станка, выявленные в период эксплуатации (например, высокая скорость абразивного изнашивания, образование значительных задиров, неравномерность медленных перемещений — скачки и т. д.);

ливания воды, к недостаткам которого следует отнести большой удельный расход реагентов для регенерации ионитных фильтров, низкую обменную емкость ионитов, образование значительных количеств стоков и др. Утилизация сточных вод требует больших

На том же графике пунктирной линией показано изменение с режимом величины Я.ч„, подсчитанной для момента возникновения кавитации, зафиксированного путем визуальных наблюдений. Абсолютные значения величины Я8„, полученные двумя способами, близки друг другу только при режиме безударного входа (<2 = 6 м*/мин, Ар = 0). При всех других режимах возникновение кавитации и образование значительных по размеру кавитационных зон в рабочем колесе происходит задолго до снижения напора насоса вследствие кавитации.

лов. большой спектр времен пребывания частиц в аппарате, образование значительных зарядов статического электричества при сушке многих, например полимерных, материалов) обусловили появление различных модификаций кипящего слоя и совершенствование схем труб сушилок, а также разработку новых гидродинамических режимов взвешенного фонтанирующего слоя, сушилок с закрученными потоками, со струями и различных комбинаций этих методов, отличающихся высокой устойчивостью, интенсивностью протекающих процессов и другими положительными свойствами. Такие режимы получили наименование «активных гидродинамических режимов». Сушилки с активными гидродинамическими режимами отличаются большей надежностью в работе, маневренностью и лучшими технико-экономическими показателями, но они применимы только для некоторых материалов.

Производству почти всех цветных металлов сопутствует образование значительных количеств газообразных веществ, представляющих собой обычно разбавленные с воздухом смеси. Очистка отходящих газов в цветной металлургии до сих пор сводится в основном к извлечению пылей. Содержащиеся в газах ценные и вредные вещества извлекаются не на всех предприятиях и в небольшом количестве. Это связано, в частности, с отсутствием надежных и экономически эффективных методов ^извлечения малых концентраций газообразных веществ [341].

Сложный характер диаграммы состояния, прилегающей к Fe, определяется полиморфизмом последнего. Отмечается образование значительных гомогенных областей на основе 6Fe, yF? и aFe [2]. Re повышает температуру плавления Fe. Твердый раствор (5Fe) образуется по перитектической реакции Ж + ReFe3 ** (6Fe) при температуре 15*0 "С [2]. Эвтектоидная реакция (6Fe) - ReFe3 + (уРе) протекает при температуре 1375 °С и содержании -8 % (ат.) [22 % (по массе)] Re [2]. Твердый раствор (ocFe) образуется по перитекто-реакции (yFe) + ReFe2 * (aFe) при температуре 895 "С [2,3].

некоторых случаях край разорванного листа (рис.4. 3.5, б) имеет волнистость. Это указывает на образование значительных пластических деформаций ех WI. Определив профиллограмму в сечениях 1,2,3, можно найти ЕХ ^ на разных расстояниях от края трещины как разность длины дуги и хорды и, воспользовавшись формулой (4.3.3), учесть ее при определе-

Практически продувку производят в большинстве случаев с таким расчетом, чтобы выдерживались основные критерии, гарантирующие успешную работу открытых циркуляционных систем. Например, жесткость воды должна быть такой, чтобы предотвращалось образование значительных отложений при наличии достаточного количества карбоната кальция для защиты системы от коррозии. Перед началом работы редко представляется возможным определить с необходимой точностью предстоящие потери и поступление воды и растворенных веществ; поэтому реагентную обработку назначают в соответствии с их предварительной оценкой. Обработку системы не начинают до тех пор, пока не определится степень концентрации растворенных веществ в действующей системе. После этого продувка и реагентная обработка корректируются с учетом опыта работы таким образом, чтобы получить требуемые результаты. Кроме веществ, первоначально содержавшихся в исходной воде, в открытую оборотную систему могут различными путями попасть и другие вещества, существенно влияющие на свойства воды, а следовательно, и на ее обработку. Далее рассмотрены основные причины загрязнения воды и влияние различных веществ, попадающих в воду при ее загрязнении.

При образовании аустенита в изотермических условиях можно выделить три этапа:

При а-, у-превращении и образовании аустенита возникают фазовые напряжения. Причем меняется знак напряжений: во внешних слоях они становятся растягивающими (+а), а во внутренних — сжимающими (-а), хотя после завершения превращений могут восстановить первоначальные направления воздействия (—а и -j-a).

Микроскопический метод. При исследовании изменения микроструктуры стали при образовании аустенита тонкий образец нагревается и при определенных температурах его структура фиксируется быстрым охлаждением и затем изучается под микроскопом.

Уральские ученые пополнили наши обычные взгляды об образовании аустенита представлением о наблюдающемся в процессе нагрева ориентационном соответствии у образующихся зерен аус-тенита с исходной структурой, приводящем к их текстурованности, т. е. созданию в них предпочтительной ориентации.

В книге рассмотрены современные представления о фазовых и структурных превращениях при нагреве стали и чугуна. Проанализировано влияние исходного состояния и условий нагрева на кинетику и морфологию образования аустенита, его строение и свойства. Рассмотрен механизм а -> ^-превращения с общих позиций о возникновении метастабилъных состояний, развития релаксационных явлений и вторичных процессов при фазовых переходах. Особое внимание уделено роли дефектов кристаллического строения в образовании аустенита и их влиянию на формирующуюся структуру, размер зерна и свойства металла после термической обработки.

Основная особенность образования аустенита заключается в том, что из двухфазной смеси феррита (около 0,02 % С) и цементита (6,67 % С) при нагреве образуется одна фаза — аустенит со средним содержанием углерода в стали. Поэтому процесс перестройки решетки «-твердого раствора в решетку 7-фазы усложняется накладывающимися на него процессами диффузии. То, что диффузия играет большую роль при образовании аустенита, не вызывает сомнений. Дискуссия происходит вокруг вопроса о том, что осуществляется раньше: аллотропическое превращение и затем диффузионное перераспределение углерода или же сначала перераспределение углерода в а-фазе, а потом перестройка решетки.

По поводу низкой температуры образования аустенита по сравнению с температурой полиморфного превращения железа нужно отметить следующее. Как видно из диаграммы (см. рис. 1), температура начала а -*• 7-перехода для феррита меняется в зависимости от содержания в нем углерода. Для чистого (безуглеродистого) железа она соответствует 911"С, однако при добавлении углерода резко снижается. В связи с этим для сталей, в которых количество углерода меньше определяемого точкой Р, а -*• 7-превращение в однофазном ферритном состоянии должно начинаться ниже 911°С (в соответствии с линией GP), хотя карбиды в данном случае в образовании аустенита не участвуют. Таким образом, для объяснения эффекта снижения температуры превращения феррита не требуется привлекать представлений об изменении температуры фазового перехода на границах разноименных фаз. Это обстоятельство ускользает от внимания исследователей, в то время как с его учетом появление аустенита в ферритной матрице при температурах ниже 911°С становится вполне объяснимым.

Следует подчеркнуть, что широко распространенные представления, согласно которым у-фаза сразу должна иметь равновесный состав, поскольку образование такого зародыша сопровождается наибольшим уменьшением свободной энергии системы, являются односторонними. Ошибочность мнений по этому вопросу объясняется тем, что диаграмма состояния, указывающая лишь равновесные концентрации сосуществующих фаз, произвольно привлекается к установлению механизма их образования. При этом не учитывается то обстоятельство, что термодинамические представления позволяют указать направление процессов, но не отвечают на вопрос о механизме перехода системы из одного состояния в другое. С.С. Штейнберг совершенно однозначно указывал, что механизм фазовых превращений не вытекает из диаграммы, а зависит от кинетических факторов, определяющих наиболее выгодные с энергетической точки зрения пути перехода системы в равновесное состояние. Фазовая же диаграмма "показывает количество фаз и их состав, к которым стремится (подчеркнуто нами) та или иная система в условиях равновесия при данной температуре" [16]. Правда, говоря об образовании аустенита, С.С. Штейнберг отмечал, что, вероятно, нельзя разделить во времени два процесса: перестройку решетки и растворение углерода в 7-железе (именно в Fe-7, [ 16]). Он считал, что эти два процесса идут одновременно, и растворение карбидов не может отставать от а -> 7-перестройки решетки. Однако он нигде не отмечал необходимости для осуществления превращения таких огромных флуктуации состава в а-фазе, как требует диффузионная теория.

В соответствии со схемой (рис. 3, а), при температуре 7\, когда начинается а -* -/-превращение, в равновесии должны находиться а-фаза состава а и аустенит с концентрацией углерода, определяемой точкой d. Образование 7-фазы такого состава приводит к максимальному снижению термодинамического потенциала системы (конода a idi). Однако некоторое уменьшение свободной энергии будет достигаться и при образовании 7"Фазы> состав которой лежит в интервале dc. Как видно из рисунка, значения термодинамического потенциала смеси а- и у-фаз, определяемые отрезками a \di, a id3, меньше, чем исходной феррито-карбидной смеси (a i Cl). Таким образом, хотя при образовании аустенита с пониженной концентрацией углерода выигрыш ДФ меньше, чем при формировании стабильной •уФазы> такой процесс термодинамически оправдан. С кинетической же точки зрения двустадийный механизм а -*• 7-превращения, осуществляющийся через образование на первом этапе малоуглеродистого метастабильного аустенита, более выгоден, поскольку не требует значительного диффузионного перераспределения углерода *.

РОЛЬ НЕСОВЕРШЕНСТВ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ В ОБРАЗОВАНИИ АУСТЕНИТА

Рис. 34. Участок диаграммы Fe-C (в) и схематическое изображение распределения концентрации углерода в фазах при образовании аустенита на границе карбидной частицы (б) и в ферритной матрице (в)