ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние легирующих элементов на структуру и свойства стали из "Конструкционные материалы в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности" В настоящее время в промышленности широко применяются легированные стали. [c.18] Легированной называют сталь, содержащую специальные элементы (хром, никель, молибден, ванадий, вольфрам, алюминий и др.) или повышенное, против обычного, количество технологических примесей (марганца и кремния). [c.18] Как правило, в легированную сталь вводят не один какой-либо специальный (легирующий) элемент, а два, три и более, в таком сочетании, чтобы они дополняли друг друга. [c.18] Легированную сталь называют по тем элементам, которые находятся в ее составе, например хромистая, никелевая, хромоникелевая, хромомарганцовистая, хромоникельмолибденовая и т. д. Однако за последние годы все более широкое применение получает сталь легированная тремя, четырьмя и даже пятью элементами, поэтому на практике наименование стали по химическому составу весьма малоприемлемо из-за громоздкости. [c.18] Кроме того, сталь, содержащая в различных количествах одни и те же элементы, характеризуется различными свойствами и при-меняетса в технике для разных целей, например, хромоникелевая конструк1 конная сталь и хромоникелевая нержавеющая сталь. Между тем при классификации по химическому составу такие виды стали приходится искусственно объединять в группу хромоникелевой стали. [c.18] Образование тех или иных фаз определяется природой легирующего элемента и его количеством в стали, а также количеством углерода, видом термической обработки и т. д. (табл. 5). [c.18] Как видно из табл. 5, никель, кремний, алюминий и медь во всех случаях образуют твердые растворы с а-железом — легированный феррит. [c.18] Примечание. Обозначение в рамке указывает фазу преимущественного распределения. [c.19] Растворяясь в феррите, легирующие элементы изменяют его свойства. [c.19] При быстром охлаждении из у Области (закалка с температуры 975° С) феррит, легированный хромом, марганцем или никелем, упрочняется значительно сильнее благодаря образованию игольчатой жартенснтоподобной структуры [5]. [c.19] Растворяясь в феррите, легирующие элементы изменяют и его физические свойства (рис. 13). [c.19] Легирующие элементы оказывают большое влияние на полиморфизм железа. Они могут повышать ( ) или понижать ( ].) точки Ад и 4, тем самым расширяя или сужая интервал существования -же-леза (табл. 6). [c.19] Как было указано выше, марганец, хром, вольфрам, молибден, ванадий, титан, ниобий, цирконий и другие элементы являются карбидообразующими соединяясь с углеродом, они образуют специальные (простые) или сложные карбиды. [c.20] Образование различных форм специального карбида определяется природой легирующего элемента, его количеством, а также количеством углерода в стали. Так, простые карбиды образуются в стали при легировании элементами, имеющими наибольшее химическое сродство с углеродом (например, ванадий и титан). Эти же элементы при малом их содержании образуют в стали сложные двойные карбиды. [c.21] Остальные карбидообразующие элементы при невысоком их содержании в стали (примерно 1 %) в основном растворяются в железе и цементите. Увеличение количества этих элементов в стали сопровождается образованием сложных карбидов, присутствующих в стали вместе с легированным цементитом. Дальнейшее увеличение количества легирующего элемента приводит к образованию в основном только сложных карбидов. [c.21] В соответствии с этим склонность к карбидообразованию возрастает в следующем порядке для элементов IV периода — Ре— Мп—Сг—V—Т1, V периода — Мо—Nb—Хт и VI периода — —Та. [c.22] Следовательно, при наличии в стали нескольких карбидообразующих элементов сначала образуются карбиды с наиболее активным карбр1Дообразующим элементом, а при увеличении содержания углерода возможно образование карбидов и с менее активными карбидообразующими элементами. [c.22] Необходимо отметить, что чем устойчивее карбид, тем труднее он растворяется в аустепите при нагреве стали для термической обработки и труднее выделяется при отпуске. Наиболее легко растворяются в аустените при нагреве карбиды первой группы, а карбиды второй группы, наоборот, растворяются очень плохо. Так, если в стали содержатся карбиды хрома, молибдена и вольфрама, то при ее па-треве для термической обработки аустенит при более низкой температуре будет вначале насыщаться карбидами хрома, а карбиды молибдена и вольфрама могут остаться нерастворенными. Для получения однородного аустенита сталь следует нагревать до более высокой температуры. [c.22] Тип карбидов может определяться условиями термической обработки. Так, при очень медленном охлаждении или длительном отпуске стали, содержащей большие количества вольфрама и молибдена, в структуре стали образуются С, У2С и МодС. При ускоренном охлаждении обычно образуются двойные карбиды Ре2 гС и РОаМоаС (табл. 7). [c.22] Вернуться к основной статье