Особенности внутренней структуры сплавов

Учебное пособие состоит из двух глав. Первая глава содержит материал по основам металловедения. Даны основные закономерности кристаллизации металла, методы изучения и изменения структуры металла рассмотрены типичные фазовые равновесия в двойных сплавах показана связь диаграмм состояния со свойствами сплавов. Вторая глава посвящена коррозии металлов и методам защиты металлов от коррозии. Дана классификация видов коррозии, описаны методы изучения и оценки коррозии. Рассмотрены теоретические предпосылки электрохимической коррозии, влияние внешних и внутренних факторов на скорость процесса, характерные особенности наиболее распространенных видов электрохимической коррозии. При рассмотрении видов химической коррозии основное внимание уделено газовой коррозии. Среди методов защиты от коррозии выделены варианты электрохимической защиты, а также обработка коррозионной среды. [c.2]

Для металлических и других систем диаграммы состояния дают возможность судить о внутренней структуре сплавов, об образовании соединений между компонентами и их составе, об образовании смешанных кристаллов и многих других особенностях внутреннего строения сплавов. [c.353]

Особенности внутренней структуры сплавов [c.271]

Нержавеющие стали имеют внутреннюю структуру твердых растворов, т. е. являются сплавами с однородной микроструктурой. Они содержат не менее 12% хрома. Введение в такую сталь никеля и в особенности молибдена еще повышает стойкость металла. [c.370]

Объединенная библиография по КР и водородному охрупчиванию весьма обширна (по некоторым оценкам в этой области имеется свыше 10000 работ) и авторы не намеревались давать детальный обзор литературы. Там, где это возможно, сделаны ссылки на более ранние обзоры. Основное внимание уделено результатам, полученным в последнее время, причем особенно подробно рассмотрен вопрос о том, в какой степени процессами КР и водородного охрупчивания можно управлять, изменяя металлургические переменные. Наличие подобной возможности также помогает точнее определить участие водорода в КР. Интерес к металлургическим (внутренним) факторам не означает пренебрежения к факторам среды (внешним). Напротив, он имеет целью выяснение путей повышения стойкости к воздействию среды за счет целенаправленного изменения состава и структуры сплавов. [c.48]

Известно, что рост зерен в наноструктурных ИПД материалах, как и других наноматериалах, начинается при относительно низких температурах, близких к 0,4 Тпл и даже ниже [3, 104, 140]. Исследование природы такой низкой термо стабильно сти имеет важное значение для улучшения последней. С другой стороны, изучение эволюции структуры во время отжига позволяет лучше понять природу высоких внутренних упругих напряжений, их связь с решеточными дефектами и наравновесньш состоянием границ зерен, закономерности кристаллографической текстуры и другие структурные особенности ИПД материалов. Помимо этого, особый интерес вызывает наблюдаемое во многих сплавах разупорядочение и формирование пересыщенных твердых растворов [71, 101 и др.] (см. также п. 1.2.1). Термически активируемые процессы эволюции микроструктуры в наноматериалах, полученных ИПД, явились объектом исследования в ряде недавних работ [66, 71-73, 105, 229-233]. Структурные исследования с использованием мето- [c.122]

Пластические свойства титана (удлинение б, ударная вязкость а ) чрезвычайно сильно зависят от степени чистоты металла и, учитывая его химическую активность, технологические процессы надо вести в инертных средах, особенно горячую обработку (Аг, Не, вакуум). Другим недостатком всех -металлов IV группы является аллотропическое превращение а р. Изменение кристаллической структуры сопровождается значительным изменением плотности и развитием внутренних напряжений, уменьшающих прочность изготовляемых конструкций. Поэтому технические сплавы титана делят на три группы [c.327]

Одним из перспективных путей решения задачи количественного описания структур материалов, в том числе и сложной системы железо-углеродистых сплавов, является их параметризация, основанная на использовании теории фракталов. Для этого была введена фрактальная размерность, характеризующая в общем случае плотность заполнения объектом окружающего пространства, а также геометрические особенности этого заполнения. Однако если инструментальными методами невозможно определить внутреннее строение элементов структуры, либо имеется возможность получить снимок лишь локального участка структуры на одном масштабе, фрактальный подход для анализа не всегда применим. [c.13]

Приготовление эталонных образцов. Хотя в принципе эталонные образцы можно отобрать из тщательно проанализированных заводских проб, на практике редко удается подобрать образцы, полностью перекрывающие анализируемую область концентраций и отвечающие требованиям в отнощении их общего состава, однородности и структуры. Однако в случае сплава с низкой температурой плавления часто возможно изготовить внутренние образцы с заданной градацией концентраций, начиная с чистого металла. Вообще чистый основной металл практически нецелесообразно сплавлять с определяемыми элементами. Сплав можно приготовить точнее, используя промежуточную лигатуру известного состава. Летучесть компонентов сплавов, особенно металлов с низкой температурой плавления, можно в общем случае устранить соответствующей методикой плавления (разд. 2,2.3). Наиболее удобный способ введения примесей и легирующих компонентов сплавов состоит в сбрасывании в металлическую ванну навесок веществ, завернутых в лист из основного металла. [c.28]

Однако современные стали для нефтегазового оборудования имеют сложную неоднородную структуру, коррозионные свойства которой определяются не столько свойствами матрицы стали, сколько такими факторами, как соотношение фаз в сплаве, размер зерна структуры, особенности строения карбидной фазы, внутренние структурные напряжения, степень дисперсности структуры, ее полосчатость. Поэтому и мероприятия, направленные на повышение стойкости сталей к ВО, должны назначаться с учетом конкретной структуры стали и требуемых эксплуатационных характеристик трубы. В настоящее время у нас и за рубежом наиболее распространенными для труб, предназначенных для транспортировки Н25-содержащих нефти и газа, являются низколегированные свариваемые стали, которые по химсоставу и виду термической обработки могут быть разделены на четыре группы [c.42]

При различных условиях анодного процесса образуется своя определенная, зависящая от этих условий структура пленки, которая в течение времени ее роста не изменяется существенно, если условия анодирования остаются постоянными. Известно также, что пленки, полученные при различных режимах анодирования, обладают вполне определенными физико-химическими и механическими свойствами. Поэтому естественно предположить определенную связь между структурой пленки и некоторыми ее свойствами пористостью, твердостью, сопротивлением износу истиранием, адсорбционной емкостью, сопротивлением коррозии и др. Следует указать, что идеальная (принципиальная) структура окисной пленки (см. схему ее на рис. 2) может значительно отличаться от ее действительной реальной структуры. Одна из особенностей структуры реальных анодных окисных пленок связана с наличием в пленке макро- и микротрещин, вызванных, по-видимому, внутренними напряжениями, появляющимися в пленке из-за разного объема окисной пленки и того металла, который пошел на ее образование. Вторая особенность обусловлена составом алюминиевого сплава, т. е. присутствием в сплаве тех или иных компонентов. [c.65]

Новое направление в исследованиях многокомпонентных систем (металлических сплавов, солевых, водносолевых, органических систем и др.) было создано Николаем Семеновичем Кур-наковым(18б0—1941 гг.). Сконструированный им регистрирующий пирометр позволил расширить применение метода термического анализа. В соединении с микроскопическим исследованием структуры этот метод дает очень ценные результаты, характеризующие особенности внутреннего строения сплавов. Графический метод обобщения опытных результатов дал возможность найти важнейшие закономерности состояния различных металлических систем, а также и многих неметаллических систем. На этой основе развилось применение созданного Н. С. Кур-нзковым физико-химического анализа — учения о зависимости свойств физико-химических систем от их состава. [c.18]

На склонность к коррозионному растрескиванию высокопрочных сталей внешние и внутренние факторы оказывают гораздо большее влияние, чем на другие виды коррозии в особенности это ОТН01СИТСЯ к структуре сплавов и составу внешней среды. Многие факторы, слабо влияющие на общую коррозию, могут привести к разрушению конструкций, изготовленных из высокопрочных сталей. [c.135]

Описание структурной модели. Результаты представленных в 2.1 экспериментальных исследований, а также приведенные в п. 2.2.1 представления о неравновесных границах зерен являются базисом для разработки структурной модели наноструктурных материалов, полученных ИПД [12, 150, 207]. Предметом этой модели является описание дефектной структуры (типов дефектов, их плотности, распределения) атомно-кристаллического строения наноструктурных материалов, а задачей — объяснение необычных структурных особенностей, наблюдаемых экспериментально высоких внутренних напряжений, искажений и дилатаций кристаллической решетки, разупорядочения наноструктурных интерметаллидов, образования пересышенных твердых растворов в сплавах, большой запасенной энергии и других. На этой основе становится возможным объяснение, а также предсказание уникальных свойств наноструктурных материалов (гл. 4 и 5). Вместе с тем, как было показано вьппе, типичные наноструктуры в сплавах, подвергнутых ИПД, весьма сложны. Более простым является пример чистых металлов, где основным элементом наноструктуры выступают неравновесные границы зерен. Структурная модель металлов, подвергнутых ИПД, может быть представлена следую-шим образом. [c.99]

Недавние исследования показали также новые возможности методов ИПД для получения наноструктурных сплавов с метаста-бильной структурой и фазовым составом (см. гл. 2). Как уже отмечалось, было установлено, например, полное растворение цементита и формирование пересыщенного твердого раствора углерода в армко-Ре в случае высоколегированной стали, подвергнутой ИПД [66], а таже образование пересыщенных твердых растворов в А1 сплавах с исходными взаимно нерастворимыми фазами [67]. Формирование таких метастабильных сотояний позволяет ожидать получения особопрочных материалов после последующих отжигов. Вместе с тем, структура этих образцов характеризуется не только малым размером зерен и большеугловыми разориентировками соседних зерен, но также специфической дефектной структурой границ зерен, необычной морфологией вторых фаз, повышенным уровнем внутренних напряжений, кристаллографической текстурой и т. д. В связи с этим, очень важным является изучение комплексного влияния структурных особенностей наноматериалов на их механическое поведение. [c.183]

Тамман и другие исследователи установили, что при механической обработке свойства отдельных кристаллитов не изменяются. Твердость и структура их кристаллической решетки не изменяются. Изменяете только их внешняя форма. Считают, что с этим связано уменьшение внутренних напряжений, которые существуют в металле. Обычно тонкозернистые структуры, например быстро охлажденные сплавы или эвтектики,, обладают большей твердостью, чем грубозернистые. При холодной обра-jSoTKe происходит измельчение структуры обрабатываемого материала. Если длительным нагреванием (отжигом) дать возможность зернам вновь вырасти, то металл приобретает свои первоначальные свойства. Это явление называется рекристлллизацией. Кроме того, при вытягивании металлической проволоки кристаллиты, которые до этого имели беспорядочную ориентировку, располагаются примерно параллельно друг другу. Благодаря этому проволока приобретает более или менее волокнистое строение (рис. 112). Последнее достигается нередко и при прокатке. Волокнистое строение особенно увеличивает прочность материала. Если проволоку сильно нагреть, она становется ломкой, так как металл при этом вновь [c.616]

С. Ф. Жемчужного, 1920 г.), причем главными компонентами являются платина (70—92%) и железо (5—20%) второй представляет собою аналогичный сплав, в котором главными компонентами являются иридий (25—75%) и осмий (20—70%). Работами Б. Г. Карпова и А. Б. Бе-техтина установлено (1930 г.), что в - самородках платины есть зоны различного состава например, верхние слои более богаты железом и медью, а внутренние слои более богаты платиной. О. Звягинцев совместно с С. Б. Бруновским (1932) показали, что осмистый иридий есть твердый раствор иридия в осмии, с сохранением решетки последнего, а кристаллы — представляют совокупность мелких кристаллов, ориентированных в определенном направлении, и обладают волокнистой структурой вальцованных металлов. Исследования И. и В. Ноддак (1931) над 1600 минералами и горными породами и над 60 метеоритами показали, что платиновые металлы наравне с другими редкими элементами чрезвычайно распространены в природе, особенно в сульфидных рудах. Э. Ф.] [c.325]

Взаимодействии его с металлом в) вну пленки — при встречной диффузии с соизмеримыми скоростями металла и кислорода. Для большинства реакций окисления характерен первый случай, что объясняется заметно меньшей величиной радиусов И0Н01В металла по сравнению с радиусом иона кислорода. В общем случае можно считать, что от металла через пленку диффундируют ионы металла и электроны, а в обратном направлении, IB глубь пленки, атомы окислителя (рис. 5). На газовую коррозию металлов, кроме разобранных причин, влияют и многие другие факторы, связанные с внешними причинами (состав газовой среды, скорость движения газа, условия нагрева и др.), а также непосредственно с самим металлом (состав сплава, структура, состояние поверхности изделия, наличие внутренних напряжений и т. п.). Особенно сильно на газовую коррозию влияет состав газовой фазы. [c.16]

В зависимости от типа сплава, технологии производства и характера примесей межкристаллитные границы более или менее отличаются от внутренней части зерен как составом, так и гетерогенной структурой с высокой степенью дисперсности. Эти особенности межкристаллитных границ уже сами по себе меняют условия проте-каиия коррозии. Межкристаллитная внутренняя адсорбция может иметь как положительное, так и отрицательное значение (но часто решающее) для возникновения склонности к межкристаллитной коррозии. Межкристаллитная внутренняя адсорбция углерода по границам зерен нержавеющей стали ведет к быстрому выделению карбидов хрома при нагреве в области критических температур, и этим обедняет границы зерен хромом (см. гл. 3.4.1). Обогащение границ зерен углеродом было подтверждено у стали Х18Н12, как авторадиографическим измерением с использованием радиоактивного углерода (С 4) [28, 44], так и точным рентгенографическим анализом изменений параметров решетки аустенита [6]. Однако существуют примеси, которые также адсорбируются на границах зерен, но при этом исключают неблагоприятное влияние углерода. Принципиально можно уменьшить склонность к межкристаллитной коррозии прибавлением таких примесей, которые уже при отпосите дао малом их содержании в сплаве существенно повышают коррозионную стойкость или способность к пассивации. Тот факт, что поверхности излома и карбиды МеазСв, выпадающие по границам зерен легированной молибденом стали, обогащены этим элементом [6], подтверждает приведенное выше высказывание и позволяет объяснить благоприятное влияние молибдена на снижение склонности нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии. Кроме углерода, существуют еще другие примеси, которые своей внутренней адсорбцией на границах кристаллов ускоряют межкристаллитную коррозию. Этим примесям (например, никелю) должно быть уделено особое внимание. Если их присутствие необходимо для сохранения [c.44]