В допълнение към елементите на стомана легиращи могат да образуват твърди разтвори или химични съединения с желязо и помежду си. В повечето случаи, стоманите има важна роля LE взаимодействие с въглерод и азот. Способността на PE до образуване на карбиди или нитриди в стомана, където базата е желязо, определени от техния афинитет към С и N. Ако афинитетът LE на С и N повече от тази на желязо, на карбид се формира въз основа на РЕ, не цементит.
Поради образуването на карбиди и нитриди в стоманата има същото естество и въглерод е по-често се използва при допинг от азот, обикновено се счита модели карбид.
Всички легиращи елементи могат да бъдат разделени на две групи: карбид формиране и не формират карбиди в стоманата.
Карбиди и нитриди са фази изпълнение, които се образуват между преходни метали и г, съответно, въглерод и азот. карбид активност образуващи елементи и по-голяма стабилност на фазите на карбид е по-висока, толкова по-малко е електрон г завършен черупката в даден метал. Фиг. 77 показва фрагмент от таблица Менделеев, където carbide- и нитрид елементи на.
Co и Ni. показано на фиг. 77 не образуват карбиди и нитриди в стоманата, тъй като те имат по-усъвършенстван електронен структура от желязо.
Фиг. 77. конструкции г-преходни метали, карбиди и нитриди, образувани в стоманата
В някои карбиди на легиращи елементи може да бъде разтворено желязо. Например, в карбиди Cr3 в MN3 С и желязо се разтваря неопределено време. Карбиди CR7 C3 и Mn23 С6 форма ограничава твърди разтвори с желязо.
Якостта на свързване между метални и неметални атоми в карбиди и нитриди се характеризират с образование 298К топлинно ЛИЗАЦИЯ. кДж / (грам-атом) и свободната енергия на фазите образование-ционни (298К. кДж / (грам-атом). Температура на топене-нето и структурно нечувствителни еластични свойства мл. Най-високите стойности на тези свойства са карбиди и нитриди елементи IV и V групи. тъй като броят на свойствата на групите варира в посока на намаляване на силата връзка атома в карбид или нитрид и се казва, че силата или стабилността на карбиди и нитриди.
Следователно, металите преход в техния афинитет за въглерод и азот, здравина и издръжливост карбиди и нита-Reed, тяхната устойчивост към разпадане могат да бъдат подредени в следния низходящ серия: Hf, Zr, Ti, Ta, Nb, V, Мо, Cr, Mn, Fe.
В стомани на този карбид може да съдържа от 30 до 50% Cr. т. е. неговия формула трябва да бъде в Fe4 Cr3 Fe2 SR5 C3 и C3. Обикновено такива номинираните карбид (Cr. Fe) 7 С 3 или Me7 С3.
SR23 С6 карбид се образува в стоманите високо chro-Мъгливите при високо съдържание на хром (над 5-8%). Той има комплекс от в. . Към решетка единица клетка, която съдържа 116 атома, включително метал и въглероден атом 92 - 24. В стомани карбид С6 SR23 не е намерена в чиста форма, част от хром атома в заместен карбид образуващи елементи, съдържащи състава на стоманата (Fe, Mo , W).
Желязо широко замества хром карбид, но тъй като размерът на желязото атоми, няколко пъти по-малки от мярката-хром атоми, от определен момент (след смяна
30% Cr), тези възли стават slishom-ком "голям" и за решетка стабилност необходимо-п наличие на големи атоми W (или Мо). Атомите W (Мо) и заемат определени позиции в решетката карбо-С6 Me23 да, така че максималният брой в началното единица клетка е 8 от 92 метални атоми. Long-врата в нарастващи концентрации стомана волфрам и молибден в освободената фаза извън тази граница води до преход С6 Me23 Þ ME6 С като карбид към следващата, която може да побере по-голямо количество от W и Мо
Това карбид се формира само при комплекс допинг, така че това е сложен карбид. Предимството му пред другите карбиди въз основа на Мо W и други огнеупорни елементи е, че той има по-ниска температура на дисоциация, която позволява прехвърлянето на Мо и W по време на нагряването в охлаждане твърдият разтвор (аустенит).
Въпреки това, метастабилни карбид и при високи температури и дълги експозиции се превръща в стабилни карбиди или тип МеС Me2 S. Поради тази причина, високолегирана стомана, съдържащи големи количества Cr, W, Mo и V не са подложени на омекване отгряване с отопление и дълги експозиции при температури 1100. 1200 С охлаждане от тази продължителност на експозицията температура строго регламентирани.
А 5.2. Влиянието на легиращи елементи за С-образни криви.
Влиянието на легиращи елементи на критичните точки и свойства на стоманата
Легиращи елементи влияят значително на критичната температура позиция-ните точки в стомани. По-специално, те могат бързо да се премине точката на AC1. Този ефект легиращи елементи дължат на два фактора.
Както е известно, критичната температура на преобразуването Ас1 съответства перлит евтектоиден смес в uglero кианит стомана + Fe3 С в аустенит фаза преход от a®g, дисоциация карбид и въглероден разтваря в G - Zhe Leze. От една страна, легиращите елементи променят температура - prevrascheniya феритни съставляваща евтектоиден (перлит), и, от друга страна, ефектът от температурата на дисоциация на евтектоиден карбиди и включват въглеродни разтваряне елементи и легиращи-Ing в грам-желязо. Обикновено, формиращи елементи от карбид увеличи температурата на дисоциация на карбиди, и, ако те също така да увеличи -prevrascheniya температура, след това влиянието на тях Ас1 засяга по-специално точка силно (фиг. 78).
Nekarbidoobrazuyuschie елементи разтварят в tsemen-Tite, малко по-ниска температура на дисоциация на офертата-CT. Това никел-манган намали температура възел и, следователно, но намаляване на точката Ас1. Неговият с форма на въздействие на хром върху точката Ас1. Тя е до 12-13% увеличение на относително малко точка АС1, докато съдържащ-SRI му повече от 14% има рязко увеличение на АС1 скоростта тура. Този ефект се обяснява с факта, че едновременното провеждане хром 12-13%, тя понижава температурата - прехода, и се наблюдава при тези съдържание на хром в Vyshen Ас1 точка поради силно влияние на дисоциация евтектоиден карбиди при тези температури. Законите на влияние на елементите на критичната точка-ки по същество задържани в стомани, съдържащи един или повече сплавни елементи временно.
Повечето от легиращи елементи намалява границата на разтворимост на въглерод в - желязо и, следователно, CME-schaet точка Е в схема Fe -Fe3 С за намаляване на въглеродните концентрации.
Фиг. 79. Промяна евтектоиден въглеродното съдържание на евтектични и легирана с
Легиращи елементи се изместват не само критична точка на равновесие системи, но също променят кинетиката на разлагането на аустенит. Кинетика на разпадането на аустенит дефинирани делящи стомана по време на поведение топлинна обработка. Ефектът на легиращите елементи върху кинетиката на трансформация от аустенит много голям.
Елементите, които са разтворими само в ферит или цементит без да се образуват специални карбиди имат само количествен ефект върху процеса на превръщане (промяна на продължителността на периода на инкубиране). Или пък ускори трансформация (такива елементи включват само кобалт), или забави (повечето елементи, включително манган, никел, мед и т.н.).
Фиг. 80. Схеми изотермични трансформация на аустенит: doevtektoidnoy (а), евтектоиден (б) и хиперевтектоидния (в) въглеродна стомана
Твърдосплавни формиращи елементи не само допринасят аудио изход правителствени но качествени промени в трансформацията на кинетика небе изотермичен. По този начин, легиращи елементи, които образуват разтворими в аустенит на карбиди при различни температури за различни ефекти върху аустенит скоростта на разлагане при 700 - 500 ° С (образуване на перлит) - бавно превръщане и при 500 - 400 ° С - много забави значително преобразуване; при 400 - 300 ° С (за трансформация на байнит) - ускорява превръщането при ниски концентрации и бавно като цяло.
Така, в стомани сплавени с карбид образуващ елементи (хром, молибден, волфрам), се наблюдават два максимума скорост разлагане на изотермични аустенитни пъти делене-ЛИЗАЦИЯ област на висока устойчивост NE-охлажда отново аустенит. В изотермични разлагането на аустенит има две трансформации изрично интервал - вземане плоча кристални зърна (трансформация перлит) и трансформация в иглести кристали (трансформация байнит).
Легиращи елементи карбид диаграма предполага друг вид (фиг. 81). Причини за промени графика форма се изучават подробно в дисциплината "Теория на топлинната обработка." Обръща се внимание на факта, че позицията на площ байнит зависи от съдържанието на въглерод и карбид-LE-Obra-zovatelya.
Фиг. 81. Схеми помпа диаграма изотермични разлагане на аустенитни легирани карбид образуващ елемента: - мека стомана; б - Високо въглеродна стомана
Свързани статии