Сигма фаза

Наклеп (холодная деформация трубы или сварного шва аустенитной стали) оказывает чрезвычайно сильное ускоряющее действие на образование а-фазы, если она выдерживается в диапазоне температур 650—875"С. В сварном шве сигма-фаза выпадает преимущественно по границам столбчатых кристаллов, а в деформированных швах и внутри кристаллов— по линиям (плоскостям) сдвига между ними. В результате появления а-фазы прилегающие к ней участки аустенита содержат относительно меньшее количество хрома, кремния и других легирующих примесей. Вследствие этого в менее легированных участках аустенита растворимость углерода повышается и сигма-фаза не обнаруживается. [c.157]

При температуре стенок ниже 800 °С, выдерживаемой в течение сравнительно долгого времени, происходит перекристаллизация металла труб (выпадение сигма-фазы), в связи с чем удорожается ремонт печи. [c.54]

Наиболее характерными в эксплуатации недостатками для реакционных труб иэ жаропрочных сталей остаются - чувствительность к тепловым ударам, склонность к выделению "сигма"-фазы. [c.85]

Структура стали—аустенитно-ферритная. Количество ферритной фазы ие должно превышать 20%. При 600—800°С происходит выделение сигма-фазы, падение вязкости и пластичности. Следует избегать длительного пребывания материала при указанных температурах. Прн нагревании до 900—950°С необходимо быстрое охлаждение (воздухом или водой). [c.332]

Анализ микроструктуры образцов стали, отобранных из сварных соединений труб печи пиролиза показал, что изначальная структура аустенита с небольшим содержанием карбидов хрома в процессе эксплуатации претерпевает изменения. Сначала образуется сигма-фаза на фоне растворения карбидов хрома. В дальнейшем при эксплуатации более 10000 часов наблюдается распад о-фазы с образованием мелкой сетки карбидной эвтектики и сети микротрещин, что и приводит к резкому охрупчиванию металла сварного шва. [c.21]

Другим важнейшим условием удовлетворительной работы металла при повышенной температуре является сохранение стабильности свойств в течение всего срока службы. В первую очередь должна быть предотвращена возможность проявления таких известных форм структурной нестабильности, как отпускная хрупкость, сфероидизация, графитизация, выделение карбидов или образование сигма-фазы. Скорость коррозии должна быть также ограничена в определенных разумных пределах. [c.208]

Известно, что имеющее место в эксплуатации вторичное твердение (т. е. дисперсионное твердение в результате выделения карбидной фазы при повышенной температуре) можно предотвратить соответствующей термической обработкой после сварки при надлежащей температуре. Так, в литой стали (25% Сг и 20% Ni), содержащей 0,4% С, при использовании ее в трубчатых печах, работающих в интервале температур 850—950° С, происходило резкое снижение пластичности при комнатной температуре в результате выделения карбидов хрома. Однако при рабочих температурах пластичность сплава сохранялась на соответствующем уровне [39]. Тот же самый сплав с более низким содержанием углерода (0,05—0,25% С) в кованом состоянии подвергался лишь незначительному влиянию выделения карбида, однако при температурах 600—850° С в нем обнаружилась хрупкость вследствие выделения сигма-фазы. [c.211]

В аустенитных хромоникелевых сталях, содержащих молибден, также может иметь место выделение сигма-фазы, но в меньшей степени. Сигма-фаза не образуется в сплавах, имеющих более высокое содержание никеля. В нестабилизированных аустенитных хромоникелевых сталях при рабочих температурах 450—750° С происходит выделение карбидной фазы. Хотя это не имеет особого значения с точки зрения сопротивления коррозии при рабочей температуре, в процессе остановки оборудования может иметь место межкристаллитная коррозия. Для борьбы с этим явлением хромоникелевые стали стабилизируют, вводя добавки ниобия или титана. [c.212]

КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА — структура, в к-рой атомы вещества распределены периодически в трех измерениях, образуя кристаллическую решетку. В зависимости от типа хим. связи в неорганических материалах различают К. с. ионную, атомную и металлическую. Кроме того, возможны промежуточные структуры (внедрения фазы, Лавеса фазы, сигма-фазы и электронные соединения), в к-рых может быть не- [c.661]

В тех случаях, когда наряду с карбидной фазой в сталях может выделяться сигма-фаза, например в сталях 18-20 Мо, целесообразно проводить дополнительные испытания в других средах, например в 65%-ном растворе азотной кислоты. Кроме того, испытания в растворе серной кислоты и медного купороса сравнительно продолжительны и требуют изготовления [c.97]

В процессе опытов по коррозии, производимых в промышленных условиях, никогда не отмечалось такого нарушения, если только другое явление металлургического характера, гораздо более интенсивное, не перекрывало образования карбидов. В частности, необходимо образование сигма-фазы. [c.291]

В частности, для нержавеющих сталей, содержащих молибден, большое значение приобретает выпадение сигма-фазы. Эта фаза содержит значительно больше хрома и молибдена, чем твердый раствор, и при ее выпадении участки, окружающие ее, тоже сильно обедняются хромом. Поэтому появление в структуре сплава сигма-фазы делает его в определенных средах склонным к межкристаллитной коррозии. По мнению Варена [2], сетка выделений сигма-фазы приводит к межкристаллитной коррозии только в азотной кислоте, в то время как сетка карбидов вызывает сильную межкристаллитную коррозию и в других кислотах. [c.242]

В США нашел широкое применение метод испытания в горячей азотной кислоте с добавками фторидов и без них. Этим методом выявляется в основном склонность к межкристаллитной коррозии, обусловленная выделением сигма-фазы. Использование его для определения склонности нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии в любых средах химической промышленности часто приводило к неправильному выбору материала. Это объясняется тем, что продукты взаимодействия азотной кислоты с нержавеющими сталями, например хромовая кислота, ускоряют процесс коррозии. Наблюдались случаи, когда стали, не выдержавшие испытания в горячей азотной кислоте, успешно эксплуатировались в химических производствах. Испытания в серной кислоте с сернокислой медью давали в этих случаях более согласующиеся результаты. Испытания в горячей азотной кислоте, очевидно, более приемлемы для сталей, пред- [c.246]

Резкое снижение пластических свойств аустенитных сварных швов, вызванное образованием а-фазы, явилось причиной выхода из строя трубчатого змеевика пиролизной печи на одном из отечественных заводов синтетического каучука [23]. Для змеевика были применены трубы из аустенитной стали 25—20. В сварных швах змеевика, подвергшихся в процессе изготовления наклепу, в результате нагрева до 800—875 °С появилось большое количество сигма-фазы. Из-за этого пластичность швов и особенно ударная вязкость резко снизились (в 8 раз), и после 3000 ч работы швы хрупко разрушились. Об аналогичных случаях разрушения сообщалось и в зарубежной технической литературе. [c.111]

При сварке печных труб из аустенитных сталей большое внимание необходимо уделять удалению шлаковых включений из сварных швов, так как они играют роль центров кристаллизации для а-фазы. Чем больше неметаллических включений в шве, тем больше в нем образуется сигма-фазы. Сварные швы двухфазной стали также подвержены структурным превращениям с появлением ст-фазы, но в еще более широком интервале высоких температур (500—875 °С). [c.112]

Самарин А. М., Филиппов А. Ф. Исследование сигма-фазы в легированных хромоникелевых сплавах. [Данные о Zr как леги-]>ующем элементе].—Сб. Моск. ин-та стали, 1954, № 32, с. 97—104. РЖХим., 1955, 46723. [c.263]

Заслуживает внимания вопрос о влиянии на коррозию так называемой сигма-фазы, которая появляется в высоколегированных сталях. Условия ее появления в нержавеющих сталях (с молибденом и без него) разбираются в литературе [71]. [c.311]

Практика эксплуатации печей пиролиза показывает, что отдельные трубы выходят из строя довольно часто. Кроме местных перегревов стенки, вызываемых неравномерным облучением, закоксовыванием труб с последующим выжигом кокса, значительное влияние оказывают на длительность работы стали Х23Н18 и ее специфические особенности. Так, при работе труб змеевика в области температур 650— 800° С происходит образование сигма-фазы, вызывающей охрупчивание стали и снижение ее жаропрочности. Выпадения сигма-фазы не происходит, если металл нагрет вьпие 800° С. Поэтому при конструировании змеевиков печи пиролиза нижние ряды труб, работающие при температурах стенки до 850° С, целесообразно выполнять из стали Х18Н10Т. Трубы из этой стали хорошо сопротивляются эрозии. Поэтому и рекомендуется применять их также на выходных участках змеевиков печи. Указанная особенность стали Х23Н18 делает необходимым расположение приварных калачей змеевика непосредственно в топке без выноса их в специальную камеру. В случае размещения калачей змеевика вне топки, кроме возможности охрупчивания стали, имеет место также усиление отложений кокса на более холодных поверхностях. [c.45]

В простой углеродистой стали Д.-ф. существует в интервале очень высоких т-р, при снижении т-ры превращается в гамма-фазу (аустенит). Превращение дельта—гамма в чистом железе является аллотропическим, в стали — перитектическим (см. Перитектика). Ферритообразующие элементы (напр., хром, молибден, вольфрам), растворяющиеся в феррите и стабилизирующие его, способствуют расширению области существования Д.-ф. и сближению ее с областью альфа-фазы. При определенной их концентрации эти области могут соединиться в область твердого раствора на основе альфа-железа. В некоторых сталях (особенно высокохромистых) часть Д.-ф. сохраняется при охлаждении до комнатной т-ры, что обусловливается выделением Д.-ф. с повышенной стабильностью в обогащенных при кристаллизации хромом осях дендритов. В межосных участках, обедненных хромом и др. ферритообразующими элементами, при снижении т-ры происходит дельта—гамма- превращение, а в осях дендритов Д.-ф. остается. Области Д.-ф., наиболее пересыщенные хромом, служат центрами зарождения сигма-фазы, охрупчиваю-щей сталь. Д.-ф. наблюдается в нержавеющих сталях и жаропрочных сталях (хромоникелевых), где в процессе длительных выдержек при т-ре 600—800° С также распадается с образованием сигма-фазы. Вследствие небольшой прочности феррита при высокой т-ре Д.-ф. снижает жаропрочность сталей. [c.324]

Наибольшее практическое значение в настоящее время имеет межкристаллитная коррозия металлов в электролитах, рассмотрению методов изучения которой и будет посвящена настоящая глава. Относительно низкая коррозионная стойкость металлов по границам зерен связывается с повышенной электрохимической неоднородностью в этих районах. Обычно последнее является следствием выделения по границам зерен вторичных фаз, которые могут быть либо эффективными анодами, либо катодами по отношению к близлежащим участкам твердого раствора. Такими фазами, например, при нагреве многих хромистых и хромоникелевых сталей до температуры 450—850° С могут быть хромовожелезные карбиды Сг4(Ре)С, сигма-фаза, обедненный хромом аустенит [109], а при нагреве после закалки до 150° С многих алюминиевых сплавов — металлическое соединение СиАЬ [110]. Разрушение этих материалов имеет наибольшее практическое значение. Однако даже для них еще не разработаны методы определения склонности к межкристаллитной коррозии, полностью удовлетворяющие исследователей и практиков. [c.96]

Одним из первых и наиболее распространенных в настоящее время растворов для испытания на склонность нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии является раствор серной кислоты и медного купороса, в котором кипятят образцы. Отличительной чертой этого раствора является то, что растворению в нем подвергаются преимущественно границы между зернами, в то время как тело зерен сохраняет относительную пассивность. Это связано с тем [1], что кристаллы твердого раствора Ре—Сг—N1 являются катодами по отношению к границам между ними. Деполяризация идет за счет выделения меди и водорода. Практика и специальные исследования [114, 115] показали, что в данном растворе наиболее четко и надежно выявляется межкристаллитная коррозия хромонике-левых сталей аустенитного класса. Однако испытания в этом растворе имеют и свои недостатки, а именно раствор выявляет межкристаллитную коррозию, связанную с выпадением карбидной фазы, и не выявляет ее в том случае, когда она является следствием выделения сигма-фазы. [c.97]

Эта же гипотеза, возможно, пригодна для объяснения коррозии, вызванной сеткой из сигма-фазы, поскольку аустенит с большим содержанием хрома и малым содержанием никеля обладает особой окланностью к преаращению в сигма-фазу. Однако потребуются специальные исследования, чтобы установить связь между обоими типами явлений. [c.160]

В связи с этим представляет интерес предложенный Штрейхером [7] метод анодного травления стали в 0,1-н. растворе щавелевой кислоты, позволяющий выявить склонность к межкристаллитной коррозии за 10—20 мин. Этот метод, по мнению автора, пригоден для предварительной оценки склонности к межкристаллитной коррозии, в большей степени обусловленной выделением карбидов, чем сигма-фазы. [c.247]

Единственным радикальным средством устранения уже образовавшейся 0-фазы является кратковременный нагрев сварных соединений до температур, при которых сигма-фаза становится неустойчивой и может растворяться в аусге-ните. Так, сигматизированную сталь 25—20 достаточно нагреть до 1000 °С и выдержать в течение 2—4 ч, чтобы восстановить ее пластичность. Однако кратковременный нагрев (в течение 1 ч) до 1000 °С хотя и устраняет сигма-фазу, но хи- [c.111]

При сварке стали 25—20 сигма-фаза может образоваться и в процессе охлаждения даже однопроходного шва, если он содержит повышенное количество легирующих примесей (4—5% 51 и Мо) или концентрация хрома в нем достигает 28—30%. В аустенитно-ферритных швах ст-фаза появляется непосредственно Б феррите, чего обычно не бывает в аустените. [c.112]

О степени сигматизации аустенитных сталей для печных труб и сварных швов проще всего судить по изменению ударной вязкости чем она ниже, тем при прочих равных условиях образовалось больше сигма-фазы. Нагрев стали до 1100— 1150°С и выдержка ее при этой температуре в течение нескольких часов устраняют ст-фазу. [c.112]

Исследования показали [23], что внутренняя поверхность печных труб из стали Х23Н18 насыщалась углеродом на глубину 1,5—2,0 мм, причем содержание его достигало 2,8%. Сталь на не-науглероженных участках труб имела аустенитную структуру с частичками карбида и а-фазы по границам зерен. В местах же хрупкого разрушения труб обнаружены значительные количества карбидов и сигма-фазы. Их состав и строение были неравномерными и изменялись по толщине каждой трубы. Разрушения происходили на наиболее насыщенных углеродом участках и напоминали хрупкие поперечное и продольное растрескивания основного металла [c.118]

В двухфазных сплавах, вроде хромопикельмолибдеповых или титанистых, при нагреве до 850° быстро появляется третья фаза, известная под названием сигма-фаза . В этих сплавах при соответствующей темнературе стабильной является область, ) до имеются гамма- и спгма-фазы. [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология