ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Низкотемпературная и отпускная хрупкость стали (д-р техн. наук Погодин-Алексеев) из "Справочник по машиностроительным материалам Том 1 " Деформация стальных изделий при термической обработке происходит из-за изменения удельного объема стали при фазовых превращениях и формы те.ла под влиянием тепловых и структурных напряжений. Наибольшие деформации стальных деталей происходят при закалке. [c.119] Изменения формы под влиянием внутренних напряжений необратимы и нарастают при повторении нагрева н охлаждения. [c.120] Д формация от тепловых напряжений. Изменение формы тела под влиянием тепловых напряжений происходит из-за взаимодействия слоев металла, имеющих различную температуру и разный удельный объем. Можно мысленно представить внутри охлаждаемого тела ряд изотермических поверхностей. Внешний слой, ограниченный внутри изотермической поверхностью, при понижении температуры стремится сжаться, но испыгырает противодавление пластической сердцевины. В результате происходит деформация, направление которой должно быть таким, чтобы состояние тела приближалось к наименьшему уровню термодинамического потенциала. Такое положение соответствует шарообразной форме. [c.120] При охлаждении тела любой формы можно почти всегда указать направление, в котором отвод тепла задерживается по сравнению с другими направлениями. Отсюда следует правило под влиянием тепловых напряжений происходит сокращение размеров в тех направлениях, по которым охлаждение заканчивается в последнюю очередь. [c.120] Деформация тел простой формы от структурных напряжений а — до закалки б — после многократной закалки. [c.120] Примечание. О торцов и Я по периферии показаны сплошными линиями, а й по середине высоты и Н по оси — пунктирными. [c.121] Деформация от структурных напряжений имеет обратное направление по сравнению с тепловыми напряжениями. [c.122] Под влиянием структурных напряжений происходит увеличение размеров в тех направлениях, по которым охлаждение заканчивается в последнюю очередь. На фиг. 95 показана деформация тел простой формы от структурных напряжений после многократной закалки. [c.122] Таким образом, деформация после закалки представляет сложное явление с участием нескольких независимых факторов, которые в отдельности могут давать изменения не только разной величины, но и разного знака. [c.122] Влияние содержания углерода. Изменение размеров при закалке образцов диаметром 25 мм и высотой 100 мм из стали разных марок приведено в табл. 43. [c.122] Характер суммарной деформации выявляется очень наглядно после многократной закалки (фиг. 96). При закалке в воде с еднеуглеродистых сталей превалирует структурная деформация. Так, после 35 закалок образец из стали 18ХНВ удлинился на 11,5 мм, а образец из стали 45 на 10,5 лш. Но при закалке в воде стали У10 превалирует тепловая деформация. Образец 5 из этой стали укоротился на 8,9 мм. [c.122] Влияние скорости охлаждения. Скорость охлаждения значительно влияет на деформацию. Г1ри большой скорости охлаждения в среднеуглеродистой стали увеличивается температурный перепад по сечению тела в момент мартенситного превращения поверхностного слоя. Поэтому сердцевина, будучи в пластическом состоянии, легко поддается деформации под воздействием поверхностного слоя. В результате закалка в воде приводит к увеличению структурной деформации. Наоборот, закалка в масле приводит к уменьшению температурного перепада в момент превращения поверхностного споя. [c.123] Примечание. Диаметр торцов и высота по периферии показаны сплошными линиями, а диаметр по середине высоты и высота по оси — пунктирными. [c.123] Сердцевина имеет в этот момент более низкую температуру п сопротивляется пластической деформации. В этом случае преобладает тепловая деформация (фиг. 96, образец 1). [c.123] При закалке в масле по сравнению с закалкой в воде количество остаточного аустенита увеличивается, что уменьшает структурную деформацию. [c.123] Влияние цементации на деформацию при закалке. Наличие цементованного слоя при закалке также сказывается на величине и характере деформации. [c.123] С увеличением глубины цементации до некоторого предела снижается температура мартенситного превращения поверхностного слоя и структурная деформация уменьшается. [c.123] Из табл. 44 видно, что при отсутствии цементованного слоя или малой его глубине преобладает структурная деформация.Однако при увеличении глубины цементации начинает преобладать тепловая деформация. [c.123] К числу пороков сварных швов [1], 2] относятся отклонения в размерах и форме сварных швов, наплывы, подрезы, прожоги и незаделанные кратеры газовые поры и шлаковые включения непровары и трещины (табл. 45). [c.124] Вернуться к основной статье