Карбидообразующие элементы

Применение карбидообразующих элементов в процессах ТМО позволило создать более совершенную технологию получения искусственных графитов, без использования углеродсодержащего связующего, а, следовательно, и без самой длительной технологической операции — обжига. [c.194]

Если в сталях содержится большое количество карбидообразующих элементов, то отпуск стали сопровождается отчетливым повышением твердости ири температурах примерно 500—600° С. Это явление называется вторичной твердостью. [c.22]

Использовать низколегированные стали, легированные сильными карбидообразующими элементами Сг, V, Т1, ЫЬ. [c.267]

В процессе эксплуатации при температурах 450 - 600 °С происходит миграция углерода из металла шва в основной металл, или наоборот, когда имеет место различие в их легировании карбидообразующими элементами. [c.214]

Наибольшую опасность представляет диффузия С в сторону высоколегированной стали, где большая концентрация Сг шш других карбидообразующих элементов. [c.267]

Следует учитывать отрицательные свойства стали с двухфазной структурой. Феррит затрудняет горячую обработку стали давлением (прокатку), способствует ухудшению свойств при повторном и длительном нагреве вследствие образования хрупкой а-фазы, понижает пластичность. В некоторых средах понижается коррозионная стойкость. Известно, например, понижение стойкости швов с двухфазной структурой в сернокислых растворах [144]. В сталях с однофазной структурой отношение содержания хрома и никеля составляет примерно 1,8%, содержание титана принимают менее 0,8% и ниобия менее 1,0—1,2%. Некоторые исследователи считают, что в отношении стойкости против межкристаллитной коррозии присадка карбидообразующих элементов более эффективна, чем присадка ферритообразующих элементов. Поэтому сварные конструкции, эксплуатируемые в интервале опасных температур, рекомендуют изготовлять из стали, стабилизированной карбидообразующими присадками. [c.363]

В электроды для дуговой сварки в качестве карбидообразующего элемента вводят ниобий, как менее окисляемый (до 30%) по сравнению с титаном, который окисляется до 95 %. При использовании таких электродов следует учесть рассмотренные выше условия, ограничивающие и определяющие применение ниобия. Никель практически не окисляется вследствие большой упругости и диссоциации его окислов (см. рис. 23. 4). [c.367]

При воздействии на нержавеющие стали температур в опасном интервале от 450 до 800°С они становятся склонными к межкристаллитной коррозии (МКК). Одним из наиболее эффективных и широко применяемых методов защиты от МКК является легирование стали сильными карбидообразующими элементами, такими, как титан и ниобий. Эти элементы связывают углерод в прочные карбиды, тем самым предотвращая образование карбидов хрома и обеспечивая достаточную концентрацию хрома в твердом растворе. Содержание титана принимают равным Т1 = 5 (С—0,02) /о, ниобия ЫЬ=10 (С—0,02)%, где 0,02%—максимальное содержание углерода, при котором сохраняется стойкость стали против МКК. Однако верхний предел содержания титана в аустенитных сталях не должен превышать 0,8% во избежание образования феррита. Преимуществом ниобия перед титаном является более высокая устойчивость его карбидов к растворению при повышении температуры закалки и к выгоранию при сварке, однако ниобий придает сталям склонность к горячим трещинам при сварке. [c.44]

Большой интерес представляет процесс диффузии углерода, обычно направленный в сторону металла шва аустенитного класса. Протяженность зоны диффузии невелика. Изменение механических свойств в зоне науглероживания определяется характером сплавов (рис. 27. 5, 5 и 4) и Уд, т. е. долей менее легированного (основного) металла. На процесс диффузии (науглероживание) влияют карбидообразующие элементы хром, ниобий, титан и др. [c.379]

Больший расход углерода, чем расход его в результате низкой термостойкости, наблюдается при контакте углерода в эксплуатационных условиях при весьма высоких температурах с активными газами. Для предотвращения контакта электродов с активными газами и снижения расхода углерода издавна были разработаны защитные покрытия на основе карбидообразующих элементов и их соединений, тугоплавких веществ и других материалов. Недостатком таких покрытий являлась малая адгезия с графитом при высоких температурах, что вызывало их отслаивание. [c.98]

Одним из необходимых условий создания износостойкого материала является обеспечение высокой твердости его поверхности. Такими свойствами обладают многие карбиды металлов. Карбиды металлов входят в составы сплавов карбидообразующих элементов (Сг, , Т1) с углеродом (до 4% С). Их применяют для изготовления литых и наплавочных материалов. [c.631]

Следовательно, при наличии в стали нескольких карбидообразующих элементов сначала образуются карбиды с наиболее активным карбидообразующим элементом, а при увеличении содержания углерода возможно образование карбидов и с менее активными карбидообразующими элементами. [c.15]

Термическая обработка легированной стали производится часто по совершенно иному режиму, чем обработка углеродистой стали. Например, при закалке некоторых марок стали, содержащих повышенное количество карбидообразующих элементов, нагрев производится значительно выше критической точки, так как только в этом случае проявляются высокие свойства легированной стали. [c.20]

Присадка карбидообразующих элементов в производстве стали не вызывает особых затруднений. [c.361]

Присутствие бора в переходной зоне, обогащенной углеродом, и другие факторы приводят к значительному росту зерна в этой зоне. Карбидообразующие элементы (хром, вольфрам, молибден) в значительной мере устраняют это явление. Однако присутствие этих элементов (а также ванадия) способствует сглаживанию зубчатого контура в нижней части слоя, что ухудшает сцепление. Легирующие элементы, сужающие -у-область (хром, титан, ванадий), препятствуют диффузии бора и существенно уменьшают глубину борированного слоя. [c.42]

Карбидообразующие элементы по степени уменьшения глубины слоя боридов можно расположить в следующий ряд Сг, 1 Ь, Т1, V, 7л. Повышение твердости борида РеВ отмечено лишь в сплавах, легированных цирконием и титаном. Следовательно, эти элементы растворимы в бориде. [c.43]

В процессе выдержки при борировании происходит рост зерна в подслое. Этому способствуют в первую очередь бор и углерод. Улучшить свойства переходной зоны и уменьшить рост зерна аустенита можно дополнительным легированием стали карбидообразующими элементами, хотя в определенной степени это должно сопровождаться уменьшением глубины борированного слоя. [c.43]

Углерод в стали способствует увеличению прочностных характеристик, однако содержание его в больших количествах приводит к повышению склонности стали к сульфидному растрескиванию. Присутствие его в количестве 0,15—0,20% оптимально. Наличие в стали сильных карбидообразующих элементов — ванадия, молибдена, титана и др. — -снижает содержание углерода в твердом растворе, что повышает стойкость стали к сульфидному растрескиванию. Это объясняют измельченпем аустенит-ного зерна и изменением формы, размеров и распределения карбидной фазы, благоприятно сказывающихся на работоспособности стали в условиях, вызывающих сульфидное растрескивание. Напболее эффективно легирующие элементы влияют после соответствующей термической обработки, обеспечивающей рацпональное распределение их и формирование оптимальной структуры. [c.28]

Ниобий. Ниобий энергично образует малорастворимые карбиды. Так же, как для титана непросто правильно определить количество ниобия, необходимое для предотвращения МКК. Нельзя просто принимать для расчета соотношение МЬ/С 8, поскольку около 0,1 % этого элемента остается в твердом растворе, некоторая часть расходуется на взаимодействие с азотом. В то же время, если сталь содержит другие карбидообразующие элементы, количество ниобия может быть уменьшено, например при наличии в стали ванадия можно пользоваться соотношением (МЬ Ч- 0,5У)/(С + Н), а не НЬ/(С - - Н). Обычно для обеспечения стойкости против МКК отношение ЫЬ/С должно быть равным 11. Если в стали повышенное количество азота, следует пользоваться соотношением % ЫЬ = % С-8 + % N6-6,6 [86]. [c.54]

Дополнительное легирование стали 08X14МФ карбидообразующими элементами снижает устойчивость аустенита в процессе охлаждения, способствуя его распаду уже при 300 °С. Тефаюналь-ность мартенсита уменьшается, что благоприятно сказывается на свариваемости. Сталь 08Х14МФ, легированная дополнительно Мо и V, сваривастся в результате этого без подогрева. [c.239]

Одним из основных путей повышения водородоустойчивостн сталей является введение в нее сильных карбидообразующих элементов. Легирование стали хромом, молибденом, вольфрамом, ванадием, ниобием, титаном резко повышает ее сопротивление водородной коррозии. Эго происходит благодаря образованию карбидов более стабильных, чем цементит. На разрезе диаграммы Ре—С—Сг (рис. 4.4в) нанесены результаты испытаний по водородостойкости ряда хромистых сталей. Из сопоставления диаграммы и рис. 4.49 следует, что увеличение содержания хрома резко повышает водородоустойчивость. [c.256]

Легирование стали существенно влияет на толщину переходной зоны карбидообразующие элементы способствуют ее уменьшению, а некарбидообразующие — либо ее не изменяют (никель, алюминий), либо увеличивают (кремний, медь при содержании 0,657о ) При борировании в порошках целесообразно применение сталей, содержащих 1—3% легирующих элементов. [c.42]

Реакция хлорирования обеспечивает полное удаление карбидообразующего элемента из состава карбида. При этом, одновременно происходит перестройка углеродной подрешетки карбидов в новую углеродную структуру, содержащую в себе большое количество открытых ианопор с узким распределением по ширине. [c.37]

Под белым слоем на предварительно закаленных сталях наблюдается зона пониженной микротвердоста и повышенной травимости, которая представляет собой мартенсит вторичной закалки с пониженным содержанием углерода, хрома и других карбидообразующих элементов и с уменьшенным количеством карбидов. [c.115]

В той или иной мере указанные условия реализованы на практике при создании мелкозернистых высокопрочных графитов на основе непрокаленного кокса типа МПГ-6 и ЭЭГ. При этом у таких графитов в отличие от полученных на основе прокаленного кокса по классической электродной технологии (АРВ, АРВу и др.) адгезия наполнителя через прослойку карбонизованного связующего частично (МПГ-6) или полностью (ЭЭГ) заменена на автогезию. Дальнейшее увеличение прочности межзеренных границ графита достигается применением термомеханической обработки углеродной шихты с добавками в качестве связующего карбидообразующих элементов - циркония, кремния и др. Процессы взаимодействия легирующих элементов, их карбидов и образующихся при высоких температурах жидких карбид-графитовых эвтектик с твердым углеродом и газовой фазой приводит к увеличению пластичности, прочности, плотности и к совершенствованию кристаллической структуры (рекристаллизованный графит) [42]. Табл. 10 иллюстрирует изложенные выше принципы достижения высокой прочности на примере ряда промышленных марок углеродных материалов. [c.63]

Почти одновременно в СССР и за рубежом были начаты исследования влияния карбидообразующих элементов на технологию и свойства искусственных графитов, получаемых ТМО. Фирмой "Union arbide" был получен искусственный графит методом горячего прессования при добавлении в исходную шихту двуокиси циркония и кремния в количествах до 10 % (по массе). В дальнейшем этой фирмой был разработан ряд искусственных графитов с добавками титана, циркония, кремния и других карбидообразующих элементов. В патентах фирмы приводятся сведения о физико-химических свойствах и очень поверхностно описывается технологический процесс. [c.194]

В СССР работы над созданием искусственных графитов методом горячего прессования в присутствии карбидообразующих металлов начаты в 70-х годах. В результате проведенных исследований разработан способ получения искусственных графитов методом горячего прессования обожженного полуфабриката, содержащего карбидообразующие элементы или их соединения. Этот способ получиЛ название термомеханической обработки в "свободном объеме". Используя различные карбидообразующие элементы (титан, цирконий, кремний, бор, молибден) — каждый в отдельности или в различном сочетании (например, Zr—Si, Ti—В) в качестве добавок в исходную шихту, этим способом была создана rpynria материалов с оригинальными свойствами. Была разработана также группа материалов, получаемых методом горячего прессования порошковых смесей (тонкодисперсные порошки углеродного материала и порошки различных карбидообразующих элементов) в матрицу. Указанный способ получил название термомехано-химической обработки (ТМХО) (в "закрытом объеме"), который выгодно отличается своей одностадийностью и сокращенным временем технологического процесса от метода термомеханической обработки (в "свободном объеме")., Материалы, получаемые этим способом, выгодно отличаются свойствами от получаемых методом обработки в "свободном объеме", хотя последние значительно дешевле [155]. [c.195]

Выбор элементов, используемых при получении Рекристаллизованных графитов методом ТМХО, определяется рядом соображений. Прежде всего выбираемые элементы должны активно способствовать процессу графитации углеродного материала. Для этого наиболее подходящими являются карбидообразующие элементы, которые оказывают максимальное каталитическое влияние на процесс графитации. Количество карбидообразующих элементов при получении рекристаллизованных графитов методом ТМХО невелико 10 % (объемн.), но все же достаточно для образования самостоятельных карбидных фаз. Следовательно, выбор карбидообразующих элементов необходимо рассматривать с точки зрения свойств карбидов, которые из-за жестких условий эксплуатации материала должны обладать большой химической стойкостью и высокой температурой плавления. [c.195]

Таким образом, на основании анализа свойств карбидов различных элементов и их влияния на процесс графитации можно сделать вывод о целесообразности использования лри производстве рекристаллизованных графитов методом ТМХО следующих карбидообразующих элементов бора, кремния, титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала, хрома, молибдена, вольфрама, и в меньшей степени железа, кобальта, никеля. Большинство из указаннь1Х карбидообразующих элементов в отдельности или в различном сочетании используют при получении различных марок рекристаллизованных графитов. [c.196]

Материалы, получаемые методом ТМХО, значительно превосходят по своим физико-механическим свойствам материалы, изготовленные способом ТМО. Особо следует отметить повышенные плотность, прочность и теплопроводность зтих графитов, причем теплопроводность рекристаллизованных графитов можно изменять в довольно широких пределах в зависимости от природы и количества карбидообразующих элементов, используемых в качестве добавок. [c.197]

Несмотря на то, что в настоящее время разработано значительное количество марок рекристаллизованных графитов с разнообразными добавками, механизм процесса еще до конца не изучен. Наиболее полно исследование влияния карбидообразующих элементов при получении графитов методом ТМХО в "свободном объеме" описано в работах, посвященных изучению влияния концентрации карбидообразующих элементов, давления прессования, температуры, времени изотермической выдержки на свойства графита плотность, прочность, теплопроводность, анизотропию свойств, совершенство кристаллической структуры и т.д. Главные составные части механизма процессов ТМО и ТМХО пластическая деформация углеродного материала, приводящая к уплотнению и сближению структурных элементов упрочнение материала за счет спекания сближенных элементов структуры совершенствование кристаллической структуры углеродного материала. [c.197]

Разные карбидообразующие элементы характеризуются различной склонностью к карбидообразованню. Активность элементов в качество карбидооб-разователей, а следовательно, и устойчивость образуюи ися карбидных фаз тем больше, чем меньше достроена -оболочка соответствующего атома [49, 50, 51]. [c.15]

Стабилизирующий отжиг имеет цель стабилизацию вообще или дополнительную стабилизацию стали с карбидообразующими элементами для сварных конструкций. Этот вид термической обработки можно совместить с отжигом для уменьшения сварочных напряжений. Температуру нагрева выбирают выше температуры эксплуатации конструкции, у верхней границы опасного интервала температур, т. е. 850—900 С. Такая температура способствует также снижению сварочных напряжений. Выдержку при данной температуре выбирают достаточной для того, чтобы произошла диффузия хрома к границам зерен. Стабилизирующий отжиг рекомендуется для аустеиитно-феррит-ных сварных швов. [c.370]

После испытания на трение скольжения хромистой стали (157о Сг), легированной Мо, Mo+W и Mn-bNi-f u, в поверхностных слоях происходят превращения у- а и а- , измельчение блоков, увеличение плотности дислокаций и др. Степень и характер изменения структурных превращений по глубине слоя зависят от природы легирования аустенита. Для повышения износостойкости сталей такого типа целесообразно легирование аустенитообразующнми элементами (особенно марганцем, понижающим энергию дефекта упаковки), а также сильными карбидообразующими элементами (W, Мо), измельчающими структуру и препятствующими развитию рекристаллизации в наклепанном аустените [10]. Можно считать установленным, что если в процессе работы не происходит превращения остаточного аустенита в высокопрочный мартенсит, то в условиях абразивного износа он значительно легче срезается и уносится абразивными частицами. [c.24]

Однако недостатком всех карбидообразующих элементов является их преимущественная растворимость в цементите концентрация же их в аустените незначительна, что не обеспечивает его переохлаждения и образования мартенситной структуры. Например, для получения аустенито-карбидной структуры в хромистых чугунах требуется более 23% Сг, аналогичная структура в марганцевых белых чугунах достигается при 7—10% Мп. Это, в частности, объясняет тенденцию поддерживать в износостойких чугунах (типа 260Х28М5, 280X12М и др.) высокие концентрации карбидообразу-емых элементов. Несмотря на высокое содержание хрома и молибдена, эти сплавы характеризуются весьма низкой износостойкостью. [c.34]

Термическая обработка. Это одни из важнейших способов предотвращения склонности к МКК аустенитных коррозионно-стойких сталей. При борьбе с МКК, появившейся в результате науглероживания, перегрева, недостаточной стабилизации карбидообразующими элементами или других причин, хорошие результаты дает стабилизирующий отжиг в течение нескольких часов при 850—900 °С. При таких нагревах наиболее полно связывается углерод в карбиды титана и сталь становится невосприимчивой к МКК после повторного нагрева в интервале опасных температур. Также рекомендуется проводить повторную аустени-зацию (с 1050 °С) с последующим отжигом в течение 3 ч при 850— 900 С [401. Помимо этих, довольно трудоемких операций, можно для устранения склонности к МКК, появившейся в результате науглероживания или перегрева, проводить по специальным режимам термическую обработку в вакууме, в атмосфере водорода. [c.61]

Известно [25,28,38,77,78], что физико-химическое воздействие проникающего в сталь водорода представляет наибольшую опасность для работы оборудования. Если под действием водорода происходит интенсивная диссоциация карбидной фазы и обезуглероживание, то нельзя рассчитывать на длительное сохранение прочностных свойств стали. Поэтому одной из основных задач создания жаропрочных сталей, работающих под давлением водорода, является получение в них карбидных составляющих, стабильных в среде водорода. Систематические исследования [25,38,78] по влиянию легирующих элементов на водородостойкость стали показали, что легирование стали некарбидообразуюшими элементами - кремнием, никелем и медью - не оказывает влияния на их водородостойкость. Разрушение таких сталей начинается при тех же условиях, что и углеродистых. Повышение водородостойкости достигается введением в сталь сильных карбидообразующих элементов для связывания углерода в специальные карбиды. [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология