Расчет состава и температурных интервалов выделения карбонитридов в модифицированных сталях
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Процессы литья |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/131126 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Расчет состава и температурных интервалов выделения карбонитридов в модифицированных сталях / В.В. Каверинский // Процессы литья. — 2013. — № 1. — С. 66-67. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-131126 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Каверинский, В.В. 2018-03-13T20:01:41Z 2018-03-13T20:01:41Z 2013 Расчет состава и температурных интервалов выделения карбонитридов в модифицированных сталях / В.В. Каверинский // Процессы литья. — 2013. — № 1. — С. 66-67. — рос. 0235-5884 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/131126 ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Процессы литья Хроника. Информация Расчет состава и температурных интервалов выделения карбонитридов в модифицированных сталях Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Расчет состава и температурных интервалов выделения карбонитридов в модифицированных сталях |
| spellingShingle |
Расчет состава и температурных интервалов выделения карбонитридов в модифицированных сталях Каверинский, В.В. Хроника. Информация |
| title_short |
Расчет состава и температурных интервалов выделения карбонитридов в модифицированных сталях |
| title_full |
Расчет состава и температурных интервалов выделения карбонитридов в модифицированных сталях |
| title_fullStr |
Расчет состава и температурных интервалов выделения карбонитридов в модифицированных сталях |
| title_full_unstemmed |
Расчет состава и температурных интервалов выделения карбонитридов в модифицированных сталях |
| title_sort |
расчет состава и температурных интервалов выделения карбонитридов в модифицированных сталях |
| author |
Каверинский, В.В. |
| author_facet |
Каверинский, В.В. |
| topic |
Хроника. Информация |
| topic_facet |
Хроника. Информация |
| publishDate |
2013 |
| language |
Russian |
| container_title |
Процессы литья |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| format |
Article |
| issn |
0235-5884 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/131126 |
| citation_txt |
Расчет состава и температурных интервалов выделения карбонитридов в модифицированных сталях / В.В. Каверинский // Процессы литья. — 2013. — № 1. — С. 66-67. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT kaverinskiivv rasčetsostavaitemperaturnyhintervalovvydeleniâkarbonitridovvmodificirovannyhstalâh |
| first_indexed |
2025-11-25T20:35:33Z |
| last_indexed |
2025-11-25T20:35:33Z |
| _version_ |
1850523838170791936 |
| fulltext |
66 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2013. № 1 (97)
Хроника. Информация
Д. Н. Короленко, С. Я. Шипицын, Н. Я. Золотарь
Физико-технологический институт металов и сплавов НАН Украины, Киев
ВЛИЯНИЕ ДИСПЕРСИОННОЙ НИТРИДВАНАДИЕВОЙ ФАЗЫ
В МАТРИЦЕ НА КОРОБЛЕНИЕ ЦЕМЕНТИРОВАННОЙ СТАЛИ
Исследования проводили на разработанной в ФТИМС НАНУ конструкционной
стали 22ХГ2САФ с нитридванадиевой фазой и для сравнения − на стали 22ХГ2СФ
без азота.
Трансмиссионная электронная микроскопия фольги показала, что дисперсность
(D) и межчастичные расстояния (a) VN в матрице составляют:
− в исходном состоянии (закалка + высокий отпуск): D = 30-40 нм, a = 200-500 нм;
− при температурах цементации: D ≤ 30 нм, a ≤ 700 нм.
Актуальность вопроса коробления деталей, подвергающихся поверхностному
упрочнению, особенно остро возникла в связи с тем, что значительно выросли тре-
бования к металлоемкости и точности изготовления зубчатых передач.
Общеизвестно, что основной причиной коробления при химико-термической об-
работке является закалка. Охлаждение в процессе закалки приводит к появлению
температурного градиента по сечению деталей, величина которого определяется
температурой нагрева, размерами и формой детали, теплопроводностью стали и
охлаждающей способностью закалочной среды, ее циркуляцией.
Экспериментально установлено, что микролегирование сталей азотом и вана-
дием увеличивает полезное действие структурных и термических напряжений на
увеличение сжимающих остаточных напряжений в поверхностных слоях цементо-
ванных слоев и, в то же время, снижает степень коробления стали при цементации.
Степень коробления стали при цементации снижается более чем в 2 раза. При-
чиной этого является изменение температурно-временных параметров мартен-
ситного превращения и коэффициента термического расширения матрицы и зон
цементованного слоя.
В. В. Каверинский
Институт проблем материаловедения НАН Украины, Киев
РАСЧЕТ СОСТАВА И ТЕМПЕРАТУРНЫХ ИНТЕРВАЛОВ
ВЫДЕЛЕНИЯ КАРБОНИТРИДОВ
В МОДИФИЦИРОВАННЫХ СТАЛЯХ
При модифицировании сталей порошками карбидов и нитридов часть моди-
фикатора переходит в раствор и имеет место сопряженное микролегирование.
Научный интерес представляет описание процесса выделения карбонитридной
фазы в реальных комплексно микролегированных сталях. На основе разработанной
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2013 № 1 (97) 67
Хроника. Информация
методики физико-химических расчетов проведен анализ температурных интервалов
выделения карбонитридов и изменения их состава с понижением температуры и
концентраций элементов в твердом растворе.
В качестве примера выполнен расчет для стали 08Г2МФБT (Х70). Наиболее
высокотемпературным в данной стали являлся карбонитрид ниобия, который на-
чинает выделяться примерно при 1386 0С, состав первых карбонитридов NbC
0,38
N
0,61
.
По мере снижения температуры в выделяющемся карбонитриде ниобия растет
доля углерода. Процесс носит сложный изломообразный характер, что связанно
с последовательным началом выделения каждого из более низкотемпературных
карбонитридов. При высоких температурах выделение карбонитрида ниобия идет
более интенсивно, что приводит к резкому снижению содержания ниобия в твердом
растворе. В период охлаждения от 1124 до 976 0С содержание ниобия в твердом
растворе практически не меняется, что говорит об отсутствии в этот период за-
метного выделения его карбонитридов. В период охлаждения от 976 до 850 0С
содержание ниобия в твердом растворе вновь уменьшается – выделяется карбид
ниобия. Следующим в данной стали начинает выделяться карбонитрид титана –
при температурах ниже 1220 0С. Первичная фаза представляет собой практически
чистый нитрид состава TiC
0,0013
N
0,9986
. Доля углерода в карбонитриде растет по мере
его выделения при снижении температуры, но до 910 0С остается низкой. При тем-
пературах, близких к эвтектоидному превращению, происходит выделение карбида
титана. Следующим при температурах ниже 910 0С начнет выделяться карбонитрид
примесного циркония. В период охлаждения стали от 910 до 750 0С в нем преоб-
ладает нитридная составляющая (состав изменяется от ZrC
0,005
N
0,994
до ZrC
0,077
N
0,922
).
При более низких температурах уже практически весь азот оказывается связан в
виде нитридов и карбонитридов и выделение их практически прекращается. Ниже
перлитного превращения возможно выделение ZrC, количества которого в данном
случае заметно превосходят выделившиеся при более высоких температурах коли-
чества нитрида, но все же малы (< 11 мг/кг) вследствие крайне малого его содержа-
ния (0,001 %). Наиболее низкотемпературным является карбид ванадия. Нитриды
и карбонитриды ванадия в указанных условиях не выделяются. Это связанно с тем,
что к моменту начала выделения карбида ванадия (при температурах ниже 514 0С)
весь азот оказывается связан в высокотемпературные нитриды и карбонитриды.
Количество выделившихся соединений следующее, г/кг: соединения Nb – 0,72;
Ti – 0,165; V – 0,67; Zr – 0,011.
Таким образом, использование разработанной методики позволяет оценить
массы карбидов и карбонитридов указанных элементов, выделившихся при раз-
личных температурах, и предсказать их стехиометрические составы. Изменение
морфологии выделяющихся карбонитридов может выражаться как в их неоднород-
ности, так и в наличии частиц различного состава. По составу карбонитрида можно
оценить температуру его выделения. Полученные результаты позволяют теоре-
тически объяснить образование карбидов и карбонитридов различного состава в
наблюдаемых в реальных сталях. Следует также учесть, что в ходе гомогенизации
послойно выделявшегося карбонитрида возможно получение частицы, имеющей
состав, соответствующий средневзвешенным составам соединений, образовы-
вавшихся в температурный период ее формирования.
|