Выделения в мартенситной матрице

Здесь будут рассмотрены сплавы с аустенитной матрицей, не являющиеся мартенситными и упрочняемые главным образом выделениями. Обычно выделения в таких сплавах представлены упорядоченной -у -фазой, известной также по суперсплавам на основе никеля, имеющей состав К1з(А1, Т1). Например, сплав А-286 представляет собой нержавеющую сталь 15 Сг—25 N1 с добавками 2,25% Т1 и 0,2% А1, необходимыми для образования фазы V -В промышленных образцах сплава А-286 наблюдались КР [66, 120], водородное охрупчивание [72, 118, 120, 121], а также рост трещин в условиях постоянного нагружения при высоком давлении водорода [122]. [c.79]

Прежде чем обсудить свойства аустенитных сплавов, упрочняемых выделениями, следует четко определить отличие этих сплавов от так называемых дисперсионнотвердеющих сталей (см. табл. 1). Эти высоколегированные стали подвергаются термообработке с целью получения микроструктуры с выделениями (например, соединений Ре—N1—А1 или N1—ЫЬ) в мартенситной матрице. В термообработанном состоянии они являются высокопрочными коррозионностойкими сталями. Их прочностные свойства обусловлены как выделениями, так и природой мартенситной матрицы (что не совсем точно отражено в названии). Эти стали весьма чувствительны к водородному охрупчиванию [100, 118, 119]. [c.79]

Примером другого класса дислокаций являются образующиеся у поверхности раздела дислокации, которые играют существенную роль в полукогерентных выделениях в твердых телах. В процессах выделения внутри твердого тела мы различаем когерентные выделения, которые имеют непрерывную решетку с матрицей, некогерентные выделения, для которых это не имеет места, и полукоге-рентные выделения, которые могут быть описаны в терминах непрерывной решетки с дислокациями у поверхности раздела. Примеры этого известны только в металлургии, что, по-видимому, указывает лишь на интенсивность исследований в этой области. Классическими примерами являются выделения сс-железа из у-железа (аустенита) ь углеродистых сталях, приводящие к мартенситу, когда процесс протекает быстро без диффузии при высокой степени переохлаждения, и к бейнпту, если процесс протекает более медленно с диффузией углерода при меньшей степени переохлаждения. В той же системе, правда, наблюдается также некогерентное выделение не содержащего углерода а-железа с образованием и без образования эвтектоидных пластинчатых прослоек карбида железа. Способ описания мартенситного превращения в терминах, вклю-чаю цих дислокации на поверхности раздела, был предложен Фрэнком [29]. При этом необходимо предпочесть описание обогащенной углеродом решетки а-железа как тетрагональной гране-центрированной вместо тетрагональной (почти кубической) объем-ноцептрированной решетки. Возможно то и другое описание, хотя обычным является последнее. Таким путем устанавливается соответствие с граиецентрированной кубической решеткой -у-железа и оказывается возможным описать в терминах дислокаций существенные характеристики сложных атомных конфигураций и движений у поверхности раздела, которые невозможно определить в таких деталях любым другим путем. Рассматривая этот процесс как движение дислокаций и притом как движение дислокаций скольжением, вызванное не приложенным напряжением, а свободной энер- [c.32]

Рассмотрим подробнее наиболее полно изученное мартенситное превращение в системе Fe—С, давшее название этому классу превращений. Этот процесс исключительно важен с практической точки зрения, поскольку позволяет существенно повысить твердость стали. Мартенситом называют пересыщенный твердый раствор внедрения углерода в а-железе (тетрагонально искаженная объемноцентрированная кубическая решетка), образующийся при глубокой закалке твердого раствора углерода в у-железе (аустенита см. подразд. 4.5, рис. 4.11 гранецентрированная кубическая решетка). Образование мартенсита наблюдается при охлаждении аустенита ниже некоторой температуры зависящей от содержания в аустените углерода (значение монотонно понижается от 650 °С для безуглеродного y-Fe до 100 °С для сплава с содержанием углерода 1,6 мае. %) и других легирующих элементов. Кристаллы мартенсита образуются внутри исходных кристаллов аустенита в виде тонких пластинок, расположенных относительно друг друга под углами 60° и 120°. Г. В. Курдюмовым установлено, что в кристаллах мартенсита и исходного аустенита совпадают кристаллографические направления [111] и [110], а также плоскости (ПО) и (111) соответственно. Это открытие позволило предложить сдвиговый механизм роста мартенситного кристалла. При росте мартенситного кристалла в аустенитной матрице возникают и накапливаются механические напряжения, приводящие к тому, что после достижения зернами мартенсита определенного размера их рост останавливается, а для продолжения превращения необходимо постоянное увеличение степени переохлаждения аустенита. Поскольку образование мартенсита требует существенно неравновесных условий, при его нагреве переход в аустенит происходит со значительным температурным гистерезисом или наблюдается образование термодинамически равновесной (точнее — ква-зиравновесной по отношению к выделению углерода в виде графита) смеси твердого раствора углерода в a-Fe и карбида железа Fej . [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология