По данным таблицы можно
ориентировочно рассчитать температуры растворения карбидов и нитридов
для определенных содержаний карбндообразующих элементов. Температура
растворения зависит не только от химической природы даииой фазы, но и от
состава стали. Прн этом невозможно указать конкретную температуру
растворения карбида или нитрида безотносительно к составу стали.
Находящиеся в аустените карбндо-, ннтридообразующие элементы (марганец,
хром, молибден и др.) уменьшают коэффициент термодинамической
активности углерода и азота (см. рис. 28), что, согласно уравнению
(17), увеличивает произведение растворимости карбидов и нитридов, т.
е. способствует переходу этих фаз в аустенит. Легирование стали
некарби-дообразующнми элементами (кремнием, никелем, кобальтом) будет,
наоборот, увеличивать коэффициент термодинамической активности
углерода и азота, т. е. затруднять растворение карбидов и нитридов в
аустените.
Необходимо подчеркнуть, что
отмеченное влияние карбндообразующих элементов проявляется только в
том случае, если они находятся в твердом растворе (аустените), а не в
карбидной фазе. Поэтому при рассмотрении растворения того или иного
карбида и нитрида следует учитывать, что раньше перейти в аустенит могут
лишь менее сильные карбндо- или ннтрндообраэователи. Так, прн растворении
в аустените карбида УС увеличивать его растворимость будут марганец и
хром, карбиды которых растворились в аустените прн более низкой
температуре. Титан такого влияния на растворение карбида ванадия
оказывать не будет, так как он находится в периодической таблице
левее ванадия и, следовательно, его карбид Т1С перейдет в аустенит прн
более высокой температуре, чем карбид УС.
По уравнению (17) можно
рассчитать растворимость карбидов и нитридов в сталях различного состава
при любых температурах. Для этого необходимо знать значения
стандартной свободной энергии образования карбидов и нитридов (см. табл.
1), а также коэффициенты термодинамической активности элементов в
железе (см. гл. IV, п. 6).
По этим данным построена
диаграмма растворимости карбида ванадия в аустените (рис. 41), по которой
можно определить равновесные концентрации ванадия в аустените при
разных температурах, если известно содержание углерода в аустените. На
рис. 42 представлены данные по растворимости карбонитридов ванадия,
ниобия, титана и нитрида алюминия в аустените (сталь 0,1 % С, 1,5 %Мп, 0,1
% Ме и 0,03 % Ы). Левая
кривая для каждого элемента характеризует растворимость его карбида,
правая — практически чистого нитрида. Заштрихованная область
соответствует образованию комплексных соединений —
карбонитридов. Для всех элементов (особенно титана)
растворимость карбидов значительно больше, чем нитридов. Нитриды
титана практически не растворяются в аустените при всех температурах.
Трудно растворимы в аустените нитриды ниобия и алюминия. При реальных
температурах
