Превращений аустенита

Благодаря наличию хрома хастеллой С стоек в таких окислительных средах, как HNO3, смеси кислот HNO3—-H2SO4, растворы Н2СгО4) Fe2 (SO4)3, FeCl3 и СиС12. В растворах HNO3 с концентрацией менее 50 % при 65 °С скорость коррозии <0,5 мм/год, но она возрастает в более концентрированных растворах. В кипящих растворах HNO3 с концентрацией более 15 % скорость коррозии велика (см. рис. 22.1). Сплав обладает превосходной стойкостью во влажном и сухом хлоре; при повышенной температуре во влажном хлоре может наблюдаться питтинг. Он также стоек во влажном и сухом серном ангидриде вплоть до 70 °С [18]. Выше уже отмечалась исключительно высокая стойкость хастеллоя С к питтинговой и щелевой коррозии в морской воде. Очень высока стойкость в уксусной кислоте; в кипящем 40 % растворе муравьиной кислоты скорость коррозии равна 0,25 мм/год.

Браун с сотрудниками показали [33], что титановые сплавы, обладающие при прочих равных условиях превосходной стойкостью в морской воде, подвергаются транскристаллитному КРН, если на поверхности есть концентраторы напряжений. Гладкие образцы могут быть стойкими. Отмечают, что КРН технического титана, содержащего большое количество кислорода (0,2—0,4 %), и различных других сплавов, включая 8-1-1, происходит только в водных растворах в присутствии С1~, Вг~ и I". Ионы F", SOf", ОН~, S2~, NOJ и ClOj не только не вызывают КРН, но могут замедлять распространение трещин в некоторых сплавах, склонных к КРН в дистиллированной воде (например, эффективна добавка 100 мг/л KNO3) [34, 35]. Некоторые из указанных анионов также ингибируют КРН в присутствии галогенид-ионов; в этом отношении их действие сходно с влиянием посторонних анионов на поведение аустенитных нержавеющих сталей (см. разд. 18.5.3).

Одной из важнейших областей применения тугоплавких соединений являются жаростойкие покрытия. Силициды, алюминиды и бериллиды тугоплавких металлов при высоких температурах (свыше 1000°) обладают превосходной стойкостью против окисления. Однако при низких или так называемых «промежуточных» температурах эти и некоторые другие соединения ведут себя аномально. Аномалия заключается в том, что как отдельные образцы, так, и покрытия из перечисленных материалов в окислительных средах разрушаются, в течение относительно короткого времени превращаясь в порошкообразную массу. В критическом темпе-

Полиакриловые лаковые и эмалевые покрытия обладают превосходной стойкостью к старению в атм. условиях. От других Л. п. а. они отличаются стабильностью цвета в процессе старения, особенно лаковые покрытия, к-рые благодаря бесцветности, прозрачности и светостойкости хорошо защищают металлич. изделия. Вследствие повыш. паропроницаемости (водонабухаемость незначительна) полиакриловые лаковые пленки не пригодны для защиты от коррозии металлов, обладающих ограниченной коррозионной стойкостью. Полиакриловые лаки используются гл. обр. для окраски различных конструкций из алюминия и его сплавов, а эмали — для окраски алюминиевых и др. сплавов, а также различных марок стали. Полиакриловые лаковые и эмалевые покрытия пригодны при темп-рах от —50 до +180°. Недостатком покрытий

дах, служит для соединения штучных изделий и создания непроницаемых прослоек. Замазка арзамит П стойка в 50т процентных щелочных растворах, представляет собой массу на основе резольной смолы с наполнителем (кремнеземом, графитом, сернокислым барием и др.). Применяется арзамит П в качестве связующего материала при футеровке конструкций. Винипласт (см. Поливинилхлоридные пластмассы) —• пластмасса,стойкая в 50-процентных щелочных растворах; листовой винипласт при-, меняется в качестве защитного покрытия емкостей. Полиизобутиленовые пластины ПСГ —• пластмасса с наполнителем (сажей и графитом), стойкая в 60-процентных растворах едких щелочей при 100°. Асбо-винил стоек при обычных темп-pax в разбавленных щелочных растворах и к-тах. Высокой химич. стойкостью по отношению к щелочам обладают полиэтилен высокого, давления; полистирол и особенно фторо-пласт-4 и фторопласт-3. Фторопласт 4 абсолютно стоек в кипящей щелочи и не набухает в ней. Фторопласт-3 обладает химич. стойкостью к щелочам при темп-рах от — 50° до +70°. КЩ. м. относятся также нек-рые лакокрасочные материалы, используемые для покрытия металлич. конструкций, напр, эпоксидные, отличающиеся превосходной стойкостью в щелочных растворах; модифициров. фенолформальдегид-ные, хорошо противостоящие, и меламино-формальдегидные, мочевиноформальдегид-ные, нитроцеллюлозные, кремнийорга-нические—удовлетворительно противостоящие воздействию щелочных растворов. Эпоксидные материалы: грунт-шпатлевка 3-4021; лак щелочестойкий Э-4100 стоек в 40-процентной КОН 30 суток; эмаль щело-честойкая (зеленая) ОЭП-4171 стойка в 40-процентной КОН приЮО9 не менее 8 часов; эмаль эпоксиднонитроцеллюлозная . ЭП-51 устойчива к воздействию щелочей.

Сополимеры гексафторопропилена и винилфторидов. Отличаются превосходной стойкостью в среде большого числа жидкостей и химикалиев. Могут применяться до +230° С и при ограниченном сроке службы до +315° С. Нижний предел по температуре —40° С.

Бутил-каучук. Этот сополимер изобутилена и изопрена обладает превосходной стойкостью в среде растительных масел и в разбавленных органических кислотах и щелочах. Высокая газонепроницаемость способствует широкому распространению. Диапазон предельных рабочих температур составляет от —55 до +120° С. Однако вулканизированный бутил-каучук имеет худшие свойства в отношении усадки при сжатии и стойкости в растворителях. Как прокладочный материал он получил ограниченное применение.

сообщено, превосходной коррозионной стойкостью и исключительными физи-

Титан обладает превосходной стойкостью как против общей, так и про-

При облучении электронами или нейтронами в кристаллических металлах и сплавах в больших количествах образуются вакансии и поры, что приводит к снижению их пластичности. В этой связи понятна важность изучения влияния облучения на механические свойства аморфных металлов. Обратимся к табл. 8.3 [29]. В ней приведены значения некоторых механических свойств аморфного сплава Pdg0Si2<> до и после облучения нейтронами (доза облучения составляла 5-1020 нейтронов на 1 см2). Напряжение разрушения и предельное удлинение, в отличие от кристаллических металлов, почти не изменяются при облучении. Однако модуль Юнга после облучения уменьшается на ~10%, что вызывает увеличение упругой деформации. Это же является причиной так называемого «разупрочнения». В работе [30], по- Таблица 8.3. Влияние облучения священной изучению влияния облучения нейтронами на структуру аморфных сплавов, указывается, что при облучении, предположительно, происходит увеличение свободного объема и нарушение ближнего порядка. Однако в целом можно считать, что аморфные металлы по сравнению с кристаллическими 'обладают превосходной стойкостью по отношению к нейтронному облучению.

Бериллиевый «контрацид» впервые был использован в Европе для изготовления хирургических инструментов, пружин и других аналогичных изделий, где требовалось сочетание высокой прочности с превосходной стойкостью против коррозии.

Для более точной оценки превращений, совершающихся при непрерывно меняющейся температуре, пользуются так называемыми термокинетическими или анизотермическими диаграммами превращений аустенита, диаграммами, характеризующими превращение аустенита при различных скоростях охлаждения.

Кинетика промежуточных превращений аустенита отличается рядом особенностей. Изотермическое превращение начинается после инкубационного периода и может быть остановлено быстрым охлаж,

Рис. 13.20. Схема термического анализа превращений аустенита в сварном шве:

Изменение размера базы образца из стали при охлаждении — результат сложения термического сокращения вг и фазовой ди-латации расширения щ, связанной с перестройкой ГЦК-решетки в ОЦК-решетку при Fev-*-Fe«. По дилатометрическим кривым (дилатограммам) устанавливают температуры начала Т„ и конца Тк превращений аустенита и соответствующую им наблюдаемую фазовую дилатацию е/„ (рис. 13.19). Дилатограммы снимаются для серии СТЦ, охватывающей весь диапазон типовых режимов сварки.

На диаграммах АРА Г„ и Гк превращений аустенита наносятся в зависимости от параметров СТЦ — скорости охлаждения в диапазоне температур 873...773 К (w6/5 — цифры в индексе соответствуют сотням градусов Цельсия) или времени охлаждения от 1073...773 К (te,/s). Диаграмма АРА дополняется данными о составе структуры 5Д и макротвердости в зависимости от ше/5 или /e/s (рис. 13.22).

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕВРАЩЕНИЙ АУСТЕНИТА В МАРТЕНСИТОСТАРЕЮЩИХ СТАЛЯХ

Ю. В. Шахназаров, Н. И. Воробьева. Исследование превращений аустенита в мартенситостареющих сталях......... 113

Исследование превращений аустенита в мартенситостареющих сталях. Шахназаров Ю. В., Воробьева Н. И. Сб. «Практика тепловой микроскопии». М., «Наука», 1976, 113—116.

Первая попытка создания установок для низкотемпературной металлографии относится к 1934 г., когда Найти и Мюллер разработали низкотемпературный прибор для микроструктурного исследования превращений аустенита в мартенсит [91 ]. Особенность конструкции этого прибора, схема которого приведена на рис. 108, заключалась в том, что образец одновременно являлся дном сосуда, который наполнялся хладагентом. Для устранения конденсации влаги на поверхности образца основание прибора и объектив микроскопа соединяли резиновой манжетой, в которую помещали колбу с влагопоглотителем (пятиокисью фосфора). Эта мера полностью не исключала образования конденсата влаги, особенно при длительных испытаниях.

Изучение кинетики превращения аустенита в мартенсит было начато проф. С. С. Штейнбергом в 1929 г. Через год им уже была опубликована в журнале «Металлург» статья «О превращении аустенита в мартенсит», в которой были даны основные положения теории мартенситного превращения и развернутая критика работ немецкого проф. Ганемана. В 1937 г. проф. С. С. Штейнбергом была опубликована в журнале «Металлург» вторая статья под заглавием «О мартенситном превращении аустенита», в которой он указал на ошибочность представлений некоторых металловедов, считавших, что аустенит можно переохладить до комнатной температуры, если увеличить скорость охлаждения стального образца. В 1940 г. С. С. Штейнберг опубликовал большую обзорную статью, в которой были собраны результаты десятилетней работы его школы по вопросу изотермического и мартенситного превращений аустенита. Вместе с этим была дана критика работ известного французского исследователя Альберта Портевена.

Проблема изотермического и мартенситного превращений аустенита и проблема зернистости стали были главными и в научно-исследовательской работе проф. С. С. Штейнберга. Кроме этого, им был опубликован ряд статей по изучению трансформаторной стали, шарикоподшипниковой стали, несколько статей по термической обработке быстрорежущей стали и многие другие. Будучи профессором Уральского индустриального института, С. С. Штейнберг создал оригинальный курс металловедения, который был опубликован в 1931—1935 гг., а также создал одну из самых многочисленных и активных школ металловедения в нашей стране.