Студопедия — Роль примесей
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Роль примесей






Поскольку отпускная хрупкость в очень чистой стали не возникает и непременным условием ее развития является присутствие вредных примесей - Р, Sb, Sn и As, то для понимания природы и основных закономерностей развития хрупкости необходимо прежде всего установить поведение этих элементов при отпуске.

Длительное время многие исследователи придерживались гипотезы растворения-выделения, согласно которой ударная вязкость падает из-за выделения по границам зерен каких-то фаз, например фосфидов. При нагреве до -650°С эти фазы переходят в α-раствор, а при медленном охлаждении выделяются и охрупчивают сталь; быстрое охлаждение предотвращает выделение фаз, снижающих хрупкую прочность. Однако электронно-микроскопический анализ установил, что сталь в состоянии отпускной хрупкости не имеет особых выделений по границам зерен и, следовательно, гипотеза растворения-выделения несостоятельна.

Другая гипотеза объясняла отпускную хрупкость повышением концентрации примесей в приграничных слоях твердого раствора. Об этом свидетельствовала повышенная травимость границ зерен растворами пикриновой кислоты в состоянии отпускной хрупкости. Гипотеза о ведущей роли сегрегации примесей полностью подтвердилась в последние годы в блестящей серии работ, в которых был использован метод оже-спектроскопии, позволяющий определить концентрацию элементов в моноатомных поверхностных слоях. Этим методом была выявлена сегрегация фосфора и других примесных элементов на поверхности разрушения стали в состоянии отпускной хрупкости, измерена их концентрация (как и концентрация легирующих элементов) у поверхности излома и показано, что развитие отпускной хрупкости (увеличение Тх) прямо связано с ростом концентрации примесей вблизи границ бывших аустенитных зерен (рис. 5).

В результате равновесной сегрегаци концентрация вредных примесей на поверхности излома может в десятки и сотни раз превышать их среднюю концентрацию в стали. Обычно концентрация вредных примесей в стали промышленной чистоты составляет тысячные-сотые доли процента, а на поверхности излома она измеряется целыми процентами. Толщина приграничного слоя сегрегации - несколько атомных диаметров.

Физическая природа (механизм) охрупчивания из-за сегрегации Р, Sb, Sn и As окончательно не выяснена. Согласно одному предположению примесные элементы снижают поверхностную энергию и тем самым уменьшают работу образования межзеренной трещины. Прямых подтверждений этого нет. Согласно другому предположению вредные примесные элементы, замещающие атомы железа, из-за большего, чем у железа, атомного диаметра увеличивают среднее расстояние между поверхностными атомными слоями по обе стороны от границы. В результате сцепление между соседними зернами ослабевает. Чем больше атомный диаметр примеси превышает атомный диаметр железа, тем сильнее ее охруп-чивающее действие. Этим можно объяснить, почему сурьма намного сильнее охрупчивает сталь, чем фосфор, если концентрация этих элементов (число атомов) на межзеренной поверхности одинакова.

 

Рис.5. Зависимость концентрации Sb и Ni на границе зерен в изломе (Crp) от времени отпуска при 480° С стали с 0,008% С, 1,7% Сr. 3,5% Ni и 0,07% Sb (Отани, Фендж; Мак-Магон, Мульфорд)

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 462. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

В эволюции растений и животных. Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений. Оборудование: гербарные растения, чучела хордовых (рыб, земноводных, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих), коллекции насекомых, влажные препараты паразитических червей, мох, хвощ, папоротник...

Типовые примеры и методы их решения. Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно. Какова должна быть годовая номинальная процентная ставка...

Выработка навыка зеркального письма (динамический стереотип) Цель работы: Проследить особенности образования любого навыка (динамического стереотипа) на примере выработки навыка зеркального письма...

Образование соседних чисел Фрагмент: Программная задача: показать образование числа 4 и числа 3 друг из друга...

Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Краткая психологическая характеристика возрастных периодов.Первый критический период развития ребенка — период новорожденности Психоаналитики говорят, что это первая травма, которую переживает ребенок, и она настолько сильна, что вся последую­щая жизнь проходит под знаком этой травмы...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия