Аустенитные нержавеющие стали

Одним из классов легированных сталей по фазовому равновесию является аустенитный класс. К этому классу относятся стали, в которых отсутствуют превращения аустенита. Структура такой стали состоит из легированного аустенита и аустенита с вторичными карбидами. Пример 1Х18Н9Т, Ni устойчивость γ фазы, Cr- корозионностойкость, Tiсвязать С для Cr, Cr левееFe, взаимодействует с кислородом еще сильнее. При легировании образует оксиды (плотные и не пропускают килород). С - вредная примесь.

Даже при медленном охлаждении до комнатной температуры сталь сохраняет аустенитную структуру при большом содержании хрома и никеля. Эту сталь широко применяют как нержавеющую в атмосферных условиях и в агрессивных средах.

При высоких температурах стабильна аустенитная структура, а при низких (ниже 400 ^оС) – двухфазная структура α + γ.

Аустенит является переохлажденной высокотемпературной фазой. Если сталь с аустенитной структурой при 20 ^оС подвергнуть наклепу, например, холодной прокатке, то структура становится аустенитно-ферритной (стабильной соответственно низкой температуре). Приближенно к фазовому равновесию под влиянием наклепа – явление, характерное для всех металлов и сплавов. Наклеп понижает энергию активации и при отжиге после наклепа приближение к фазовому равновесию ускоряется. Превращение γ → α происходит без изменения состава, т.е. с помощью мартенситного механизма. Такое превращение идет даже в системах Fe – Ni и Fe – Mn, если (α + γ) – сплавы при 20 ^оС имеют структуру γ и подвергаются наклепу.

Увеличение содержания хрома до 25% и никеля до 20% делают сталь неокисляющейся и прочной при высоких температурах. Такая сталь допол (?)

карбидами – для этого в неё вводят немного углерода, вольфрама, молибдена. Её используют для изделий работающих при высоких температурах и агрессивных (окислительных) средах.

2. Механизм коалесценции и сфероидизации «второй фазы»

При старении алюминиевых сплавов происходит распад пересыщенного твердого раствора с образованием выделений стабильной фазы. Образовавшиеся выделения в ходе старения укрупняются.

Процесс укрупнения выделившихся частиц называют коалесценцией. Скругление пластинчатых и игольчатых выделений – сфероидизацией.

Причина развития коалесценции – уменьшение суммарной энергии границ между выделениями и твердым раствором вследствие уменьшения площади этих границ. Механизм укрупнения – растворно-осадительный: мелкие частицы растворяются в окружающем твердом растворе, а освободившиеся атомы, входящие в их состав диффузионным путем переносятся к крупным частицам. Присоединение этих атомов к крупным частицам увеличивает размеры этих частиц.

Укрупнение частиц сопровождается увеличением среднего расстояния между частицами.

Мех-м растворно-осадительный(мелкие частицы растворяются, крупные растут за их счет)

Мех-м – диффузионно-осадительный (острая вршина растворяется, тупая середина растет) стремится уменьшить общую пов-ть.(энергию)