Часть карбидообразующего элемента

Часть карбидообразующего элементаПри высоком содержании углерода в стали типа инструментальной, магнитной и др. меньшая часть карбидообразующего элемента растворяется в феррите и большая часть его растворяется в цементите или в «чужих» карбидах и образует самостоятельные карбидные фазы. Стремление к образованию самостоятельных карбидных фаз и в этом случае усиливается с увеличением количества легирующего элемента, причем при наличии в стали нескольких карбидообразующих элементов в первую очередь образуются более стойкие карбидные фазы, а затем все менее стойкие. Перераспределение легирующих элементов и в таких

Сталях может быть достигнуто за счет термической обработки, в результате которой получаются метастабильные фазы. Для достижения этой цели необходим нагрев до высоких или весьма высоких температур, что, однако, для сталей такого типа более допустимо, чем для конструкционной. Поэтому в стали типа инструментальных можно вводить и большое количество карбидообразующих элементов. Подробней этот вопрос будет рассмотрен в главе о легировании инструментальной стали.

Разное содержание легирующих элементов и примесей в объеме зерна и межкристаллитном слое (границе зерна) обусловлено различием в их энергетическом состоянии. Согласно учению Гиббса для жидких растворов, распространенному позднее некоторыми исследователями в виде предположения и на твердые растворы, концентрация вещества в поверхностном слое раствора может сильно отличаться от его концентрации по всему объему. Элементы, понижающие свободную поверхностную энергию раствора или так называемые горофильные по отношению к данному раствору, адсорбируются положительно, обогащая собою его поверхностный слой. Элементы же горофобные по отношению к данному раствору, т. е. повышающие его свободную поверхностную энергию, адсорбируются отрицательно и содержатся, следовательно, в поверхностном слое в меньшем количестве, чем по всему объему раствора.

В. И. Архаров распространил это положение на каждое зерно полукристаллического металла или сплава, в частности, стали. Однако он ввел при этом весьма важное дополнение, предположив, что горофильные элементы концентрируются не в так называемом гиббсовом, т. е. одноатомном слое, а в межкристаллитной переходной зоне, имеющей многоатомную толщину. В дальнейшем мы будем называть эту зону межкристаллитным или граничным слоем или также границей зерна.

  • Читать все новости