Температурное охрупчивание

Для многих металлов, в первую очередь имеющих объемно-центрированную решетку, понижение температуры приводит к резкому, в определенном температурном интервале, охрупчиванию. [c.25]

В условиях неизотермического нагружения, когда полуцикл растяжения протекает в высокотемпературной части цикла нагрева, особенно повышается роль пластичности. Показательны в этом отношении данные, приведенные на рис. 3, б и полученные в разных контрастных условиях неизотермического нагружения. Например, сравнение кривых 5 и б на рис. 3, б показывает, что более сильное охрупчивание сплава при 973 К приводит к существенному (до трех раз) снижению долговечности в сравнении с аналогичными данными для температурного режима с максимальной температурой 1133 К. Характерно, однако, что уровень располагаемой пластичности, по-видимому, на сопротивление малоцикловой усталости влияет незначительно, если полуцикл сжатия механического нагружения приходится на диапазон высокотемпературной части термического цикла нагрева. Об этом свидетельствует близость данных по малоцикловой неизотермической усталости (см. рис. 3, б, кривые 1—4). [c.39]

В дополнение к сказанному можно привести еще один при.мер.. При испытаниях на КР в некоторых средах и при экспозиции в газообразном водороде кривые зависимости скорости роста трещины V от коэффициента интенсивности напряжений К (см. рис. 2) имеют довольно большое общее сходство, что проиллюстрировано рис. 46 и 47. При КР наличие участка II (рис. 46), на котором скорость роста трещины не зависит от К, интерпретируется как существование стадии процесса, контролируемой скоростью диффузии коррозионных агентов к вершине трещины, что согласуется и с температурной зависимостью [152, 296]. Наличие в целом аналогичной зависимости в случае водородного охрупчивания (рис. 47) показывает, что такую интерпретацию следует проводить, имея в виду поведение коррозионных агентов, определяющих процесс образования водорода. Предпринимаются попытки теоретического описания поведения в области II в рамках водородного процесса [15, 301]. [c.124]

Температурная зависимость кинетики роста трещин не установлена, хотя такие измерения могут быть полезными при исследовании процессов в жидких металлах. В работе [160] установлена температурная зависимость охрупчивания металла твердым кадмием и получено значение кажущейся энергии активации 56,7 кДж/моль. В результате сделан вывод, что эта величина может служить доказательством того, что диффузия кадмия в твердом состоянии есть стадия, контролирующая скорость процесса. Однако зависимости v от К не были определены, поэтому сравнения не могут быть сделаны при одинаковых скоростях роста трещин. [c.405]

Повышение скорости деформирования, кроме того, сдвигает упомянутый выше температурный порог охрупчивания в сторону более высоких температур. Последнее обстоятельство особенно заметно при ударном нагружении и должно учитываться при проектировании машин в северном исполнении. [c.431]

Заметное влияние на свойства аустенито-ферритного наплавленного металла и прежде всего на пластичность и вязкость оказывают его выдержки в температурных интервалах 300—500 и 550—900° С (рис. 115). В первом случае это связано с явлением 475-градусной хрупкости, а во втором с о-охрупчиванием. [c.223]

Снижение пластических и вязких свойств наплавленного металла в интервале выдержек 300—500° С начинает проявляться (в исходном состоянии после сварки), если количество феррита в структуре достигает 8—10%. Повышение его содержания до 15—20% приводит уже к резкому падению ударной вязкости даже после относительно кратковременной выдержки в течение 10 ч и особенно в интервале температур 425—475° С. Дальнейшее повышение содержания феррита в структуре до 40—50% уже не снижает дополнительно вязкости и пластичности наплавленного металла [23]. Увеличение длительности старения, способствуя дальнейшему снижению уровня вязких и пластических свойств, расширяет также и температурный интервал охрупчивания, который может быть установлен после длительного старения как 300—500° С. [c.223]

Аустенитные стали имеют низкую теплопроводность и высокий температурный коэффициент линейного расширения, что обусловливает перегрев металла в зоне сварки и возникновение значительных деформаций изделия. Основные трудности сварки рассматриваемых сталей и сплавов обусловлены высокой степенью легирования и разнообразием условий эксплуатации сварных конструкций. Основная особенность сварки таких сталей — склонность к образованию в шве и околошовной зоне горячих трещин в виде как мельчайших микротрещин, так и трещин значительных размеров. Образование горячих трещин связано с формированием при сварке крупнозернистой макроструктуры. Применение методов, способствующих измельчению кристаллов, повышает стойкость шва против образования горячих трещин. Эффективным средством является создание аустенитно-ферритной структуры металла щва. Получение аустенит-но-ферритных швов достигается путем дополнительного легирования металла шва хромом, кремнием, алюминием, молибденом и др. В сварных швах изделий, работающих как коррозионно-стой-кие при температуре до 400 °С, допускается содержание феррита до 25 %. В изделиях из жаропрочных и жаростойких сталей, работающих при более высоких температурах, содержание феррита ограничивают 4—5 %. Значительные скорости охлаждения при сварке и диффузионные процессы, происходящие при повышенных температурах в процессе эксплуатации, приводят к сильному охрупчиванию металла сварных соединений жаропрочных сталей и к потере прочности при высоких темпера- [c.334]

Полимеры или пластмассы на их основе используются в твердом состоянии при температурах ниже (температуры стеклования). При температуре ниже /,р (температуры охрупчивания) полимер переходит в хрупкое состояние. Формообразование изделий из полимеров или пластмасс проводят в температурной области вязкотекучего состояния. Кристаллические полимеры с аморфной составляющей до температуры плавления (кристаллизаций) находятся в твердом состоянии, при кристаллическая составляющая полимера плавится и переходит в высокоэластичное состояние аналогично некристаллическим полимерам. Выше температуры (температуры начала вязкого течения) аморфные и кристаллические полимеры находятся в вязкотекучем (гелеобразном) состоянии. [c.148]

В пределах температурной области термической устойчивости химических соединений на границе М —Мп склонность к охрупчиванию резко снижается. Характерно, что при пайке малоуглеродистых сталей цинком склонность к хрупкому их разрушению ие имеет места до 750—780 °С, т. е. до температуры, выше которой химические соединения становятся неустойчивыми. Выше 780 °С склонность сталей к хрупкому разрушению в контакте с цинковыми припоями становится значительной. [c.86]

Только в последние годы теоретически А. В. Кудинов, а затем экспериментально В. Я. Матюшенко и Г. П. Шпеньков [27, 50] установили, что при тяжелых режимах трения максимальная температура образуется не на поверхности, а на некоторой глубине. Это создает условия, при которых водород, если он будет адсорбирован на поверхности детали, под действием температурного- градиента диффундирует в глубь поверхности, там концентрируется и вызывает охрупчивание поверхностных слоев, а следовательно, усиливает изнашивание. [c.122]

Основной источник фосфора — руды, из которых выплавляется исходный чугун. Фосфор является вредной примесью, способной в количестве до 1,2% растворяться в феррите. Растворяясь в феррите, фосфор уменьшает его пластичность. Фосфор резко отличается от железа по типу кристаллической решетки, диаметру атомов и их строению. Поэтому фосфор располагается вблизи границ зерен и способствует их охрупчиванию, повышая температурный порог хладноломкости. [c.277]

Характеристики пластичности й и V возрастают по мере повышения температуры отпуска (см. рис. 6.34). Ударная вязкость непосредственно после закалки низкая. С повышением температуры отпуска ударная вязкость увеличивается, однако есть два температурных интервала, при которых у конструкционных сталей она заметно снижается 250 - 350 и 500 — 600 °С. Понижение вязкости соответственно называют отпускной хрупкостью I и II рода (рис. 6.35). Природа охрупчивания сталей после отпуска при указанных температурах недостаточно ясна. [c.191]

Для избежания такой пористости процесс диффузионной пайки необходимо вести непосредственно вблизи температурной области разложения такого химического соединения или выше ее. В интервале температур образования химических соединений на границе А и жидкого В и при отсутствии в таких прослойках сквозных трещин охрупчивания А в контакте с жидким В не происходит. Если между А и В образуется эвтектика, возможна контактно-реактивная пайка, а перед фронтом растекающегося жидкого припоя В — образование каймы жидкой эвтектики, облегчающей растекание припоя. [c.34]

Исследование температурных полей и деформаций. Исследования температурных полей нужны для оценки работоспособности узлов трения, теплостойкости и точности машии. Температура сказывается на работе узлов трении в связи с температурными изменениями зазоров, резким изменением вязкости масла, изменением свойсги поверхностных слоев материалов, особенно коэффициентов сухого трения. При высоких температурах понижаются механические свойства материалов, происходит тепловое охрупчивание и ползучесть. Температурные деформации существенно влияют на точность измерительных маптин, прецизионных станков и других машин. [c.481]

Понижение температуры испытания ниже комнатной не ведет к заметному изменению характеристик прочности. Однако при охлаждении испытуемых образцов металлов рано или поздно обнаруживается некоторый температурный порог, ниже которого наблюдается заметное их охрупчивание. Для рядовых сталей этот порог лежит где-то в преде.тах от минус тридцати до минус сорока градусов по Цельсию. Такие стали не следует применять в объектах, предназначенных для Сибири или Крайнего Севера, потому что использование хрупких материалов для дета1[ей машин, а также для многих строительных конструкций нежелательно, а во многих случаях просто недопустимо. В этой ситуации нужно переходить к применению более дорогих легированных сталей, у которых этот порог снижен хотя бы до -70° С. [c.63]

Для сталей высокой прочности, алюминиевых и титановых сплавов в широком интервале температуры критические значения коэффициентов интенсивности напряжений мало зависят от температуры. Поэтому оценку сопротивления хрупкому разрушению элементов конструкций из таких материалов следует проводить по минимальным значениям / i . Как показано в 3, при определении по уравнениям (3.13) критических значений температуры элементов конструкций имеет существенное значение учет роли размеров напряженных сечений, остаточной напряженности, деформационного старения и охрупчивания в условиях эксплуатации. Эти факторы принимаются во внимание путем введения соответствующих экспериментально устанавливаемых температурных сдвигов А нр, и АГкрг (см. рис. 3.8). [c.64]

Эксперименты по изучению влияния термообработки на охрупчивание материалов показали, что верхние температурные пределы области чумы и упрочнения границ зерен Мо312, 2гВе1з и КгА близки. [c.291]

Повреждение поверхноетей нагрева котлов является основной причиной (80—85%) вынужденных остановов блочного оборудования ТЭС, простоев в аварийных ремонтах и недовыработки электроэнергии. В качестве основных повреждающих факторов труб поверхностей нагрева следует назвать следующие температурные перегревы коррозия на внутренних поверхностях, приводящая к уменьщению толщины стенок водородное охрупчивание, приводящее к хрупкому разрушению поврежденных участков металла повреждения из-за дефектов сварки и т.п. [c.213]

Важные результаты исследования растрескивания сплава Т1 — 6А1 — 4V при длительном нагружении опубликовали Бойер и Спурр [387, 388]. Полученные ими данные о температурной зависимости процесса убедительно свидетельствуют в пользу механизма охрупчивания с участием гидридов [387], что согласуется и с ранее высказывавшимися предположениями [224]. На примере сплава Т1 — 6А1 — 4V вновь подчеркнута зависимость стойкости материала к КР от таких факторов, как содержание кислорода, текстура и присутствие 02 [388]. Гидридный механизм растрескивания был принят также в других работах [389—392], включая исследования Нельсона [393] и Марголина [394], связанные с предполагаемыми механизмами. Согласно работе [392]. водородное разрушение происходит целиком в а-фазе или в области границы раздела, но не по самой границе. [c.148]

В результате выполненного исследования установлено, что наибольшее охрупчивание присуще металлу зоны термического влияния (рис. 2). Далее следуют в порядке возрастания величины ударной вязкости кси наплавка, основной металл и металл шва. Оказалось, что металл шва имеет наиболее высокую вязкость при испытании образцов с <7-образным надрезом во всем исследованном интервале температур. При испытании образцов с F-образным надрезом графики температурной зависимости ударной вязкости различных зон пересекаются и поэтому их взаимное расположение зависит от температуры испытания. По виду излома сварного соединения располагаются следующим образом в порядке возрастания доли вязкой составляющей ЗТВ, шов, наплавка, основной металл, причем кривые температурной зависимости доли вязкой составляющей в изломе образцов с F-образным надрезом сдвинуты в сторону более высоких температур по сравнению с образцами с /-oбpaзным надрезом. В некоторых случаях этот сдвиг составляет до 30 °С. [c.290]

Для оценки влияния рабочих условий РСВД на степень охрупчивания сварных соединений производилась тепловая выдержка металла сварного блока, из которого после выдержки изготавливались ударные образцы. Тепловая выдержка происходила при температуре 350 °С в течение 1000 ч. После тепловой выдержки ударная вязкость основного металла почти не изменилась, а свойства металла различных зон сварного соединения в основном заметно повысились и кривые температурной зависимости ударной вязкости и доли волокна в изломе сдвинулись влево, т. е. в направлении более низких температур. Вследствие этого критические температуры хрупкости ЗТВ в основном металле и шва существенно понижаются (таблица). [c.290]

Свариваемость стали при существующих видах сварки должна подтверждаться данными испытаний сварных соединений, выполненных по рекомендуемой технологии с применением соответствующих присадочных материалов. Результаты испытаний должны обеспечивать надежную оценку прочностных, пластических и других свойств сварного соединения и степени влияния на эти свойства технологии сварки (включая режим термообработки) и других факторов. Для жаропрочных сталей должны быть данные по значению длительной прочности сварных соединений, а также по степени их разупрочнения и охрупчивания в околошовной зоне вследствие температурного цикла сварки и на склонность клональным разрушениям соединений. [c.20]

Если сопоставить вид температурной зависимости б и в высокотемпературной области у титана и других металлов, то можно отметить дополнительные данные, подтверждающие, что снижение б при переходе в р-область не связано с каким-либо охрупчиванием. Действительно, переход в хрупкое состояние — красноломкость железа, горячеломкость из-за межзеренного разрушения у никеля— сопровождается одновременным уменьшением б и tjj. С другой стороны, у свинца и алюгйиния, не имеющих подобных видов хрупкости, б может изменяться в широких пределах при постоянных значениях гр. [c.96]

Подводя итог изложенным данным, можно заключить, что при многокомпонентном легировании общий характер влияния добавляемых в сплав элементов на его прочностные характеристики при всех температурах сохраняется таким же, как и при введении этих элементов в нелегированный титан. Однако эффективность упронняющего влияния того или иного элемента в присутствии третьего элемента может резко измениться, причем в разной степени в различных температурных областях. Существенным является то, что многокомпонентное легирование позволяет достичь более высоких значений 00,3. чем у бинарцых сплавов. В частности, при—100°С у сплавов Ti—А1 Оо,2 = 90-н - -95 кгс/мм , а более легированные сплавы разрушаются хрупко. Добавки V, Zr или Sn позволяют повысить 0 ,2 до 105—110 кгс/мм без полного охрупчивания. [c.102]

Сварные узлы высокотемпературных установок из ферритных и ферритоаустенитных сталей подвергаются опасности хрупких разрушений во время гидравлических испытаний и монтажа в тех случаях, когда создаются условия прохождения высокотемпературного охрупчивания. Эти условия могут возникнуть в процессе медленного охлаждения изделия после нагрева ири термической обработке или эксплуатации в интервале температур 350—650° С. В связи с этим ири термической обработке указанных изделий часто прибегают к их ускоренному охлаждению для более быстрого прохождения температурного интервала охрупчивания, мирясь с появлением дополнительных остаточных напряжений. [c.88]

При предварительной укладке припоя у зазора или в зазор место контакта его с паяемым металлом в процессе нагрева до рабочей температуры пайки (нензотермическнй контакт) может попадать в температурно-временнук) область пониженной смачиваемости повышенной химической эрозии паяемого металла в жидком припое или в результате контактно-реактивного плавления Мк с компонентами Мп, развития диффузионной пористости, охрупчивания паяемого металла в контакте с жидким припоем, интенсивного роста Химических соединений и др. [c.61]

При наличии в паяемом металле растягивающих напряжений, возникающих при его наклепе, образовании неравновесных структур или концентрационных изменений в них, температурном граднеите в контакте паяемым металлом жидким припоем, может наступить охрупчивание Мк и образование в нем трещин. [c.71]

Процесс структурных изменений инициируется, с одной стороны, действием нагрузки (деформации), с другой — температуры. Степень завершенности процессов выпадения частиц в связи с этим определяется временем нагружения и величиной нагрузки (деформации). При больших уровнях деформации протекает интенсивное карбидообразование с коагуляцией частиц по границам зерен. Однако времени оказывается недостаточно, чтобы прошло полное охрупчивание границ, и в этом случае наблюдается хрупковязкий излом. При малых уровнях нагрузки процесс выпадения новой фазы определяется в основном температурно-временными условиями и воздействие деформации оказывается меньшим, чем в первом случае. Времена испытания, которые имели место в данных исследованиях при низких нагрузках, были недостаточны, чтобы полностью завершился процесс коагуляции частиц [c.185]

Причиной упрочнения и охрупчивания является выделение карбидов типа rgg j и а-фазы рис. 1.041, б, в). Температурный интервал выделения карбидов и о-фазы в сплавах этой группы 550—920 °С. Количество карбидов rgg g в сплаве 06ХН28МДТ после 1 ч старения при 800 °С достигает 0,5 %. [c.27]

Кроме флюенса на свойства оказьшает влияние температура, при которой проходит низкотемпературное облучение (рис. 26.5). Наиболее резко охрупчивание аустенитных сталей проявляется после обл5Д1ения в температурном интервале 250-350 °С. Пластичность титановых сплавов после облучения также падает. Однако, в отличие от сталей, они не имеют провала пластичности в этом температурном интервале (рис. 26.6). [c.853]

Temper embrittlement — Отпускная хрупкость I рода. Охрупчивание высокопрочных сталей при отпуске в температурном интервале от 205 [c.1060]

Tempered martensite embrittlement — Отпускная хрупкость П рода. Охрупчивание низколегированных сталей при выдержке или медленном охлаждении в температурном интервале (обычно 300-600 °С или 570-1110 °F) чуть ниже температурного интервала превращений. [c.1060]

Для определения в этом случае Ор следует применять образцы с боковыми надрезамн или с поверхностным охрупчиванием (например, цементацией, азотированием) или использовать специальное построение на графиках температурной зависимости и а . [c.12]

Известно, что некоторые титановые сплавы, в частности сплав ВТ15, при определенных условиях проявляют склонность к охрупчиванию, т. е. к резкому снижению пластичности и ударной вязкости. Это явление у титановых сплавов наблюдается не только после определенных температурных режимов и быстрого охлаждения, но и после некоторых видов деформирования сплава. В ряде случаев это явление объясняют выделением из твердого раствора промежуточной -фазы, сопровождающимся большими объемными изменениями и появлением внутренних напряжений. В связи с этой особенностью титановых сплавов для оценки эрозионной стойкости оправданы их более длительные испытания. В опытах, проведенных автором, длительное струеударное воздействие показало, что сплавы ВТ5 и ВТ6 не подвержены интенсивному (внезапному) разрушению. Сплав ВТ 15 с р-фазой после 25 ч испытания начал интенсивно разрушаться (рис. 142). Было [c.252]

Практика технического металловедения убедительно показала, что величина ударной вязкости при комнатной температуре испытаний не может служить мерой сопротивления разрушению материалов в различных ужесточенных условиях испытаний (например, при понижении их температуры) и во многих случаях не может выявить влияние различных структурных и металлургических факторов, ответственных за ухудшение эксплуатационных характеристик. Это обусловлено тем обстоятельством, что при вязком разрушении чувствительность к структурным факторам охрупчивания резко снижается. В то же время изменение условий нагружения, способствующее хрупкому разрушению, позволяет четко выявить отрицательное влияние тех или иных структурных факторов. Такое изменение условий может быть достигнуто путем снижения температуры испытаний, обеспечивающей в ряде о. ц. к. металлов выявление вязко-хрупкого перехода. Определяемая таким образом температура хладноломкости достаточно адекватно отражает склонность сталей к опасному хрупкому разрушению в различных экстремальных условиях эксплуатации. Температуру хладноломкости, вопреки встречающимся ошибочным воззрениям, нельзя рассматривать как константу материала она зависит от конфигурации и размеров образцов, остроты надреза и вида испытаний (рис, 19.1). Положение порога хладноломкости, четко детерминированное для низкоуглеродистых сталей, становится трудноопределяемым при повышении их прочности в связи с увеличением содержания углерода (рис. 19.2) или снижением температуры отпуска после закалки. Тогда в ряде случаев в связи с пологим характером температурных зависимостей ра- [c.326]

В интервале низкотемпературной хрупкости аустенит-яых сплавов с 37,76% [118] и 40% Мп [120] в качестве общей закономерности отмечается наличие аномалий на температурной зависимости физических свойств. Авторы работ [115, 120, 189] предполагают, что поведение физических свойств железомарганцевых сплавов при низких температурах вызвано магнитным превращением АР - АР2 (переходом изотропной спиновой структуры, образующейся в точке Нееля, к коллинеарной). Коллинеарпое расположение спинов должно приводить к тетрагональному искажению ГЦК-решетки железомарганцевых аустенитных сплавов (степень тетрагональности в четвертом знаке), что может являться одной из причин охрупчивания данных сплавов при низких температурах. В этом случае температура перехода в хрупкое состояние должна быть ниже температуры антиферромагнитного упорядочения аустени-та, что и наблюдается при сопоставлении данных, полученных в работе [189] и исследованиях автора. Потеря симметрии ГЦК-решетки при низкотемпературном антиферро-магнитном упорядочении 7-сплавов приводит к образованию новой фазы с ГЦТ-решеткой, что в свою очередь со- [c.244]

Химическая активность (в частности сродство к кислород титана и его сплавов ограничивает температурный диапазон применения, приводит к необходимости принятия надлежащ] мер при сварке, снижения температуры и длительности отжш При высокотемпературном окислении титана и его сплавов поверхности образуется хрупкий альфированный слой, сост< щий из рутила (Ti/62). Со временем диффузия кислорода вну1 металла может приводить к сквозному охрупчиванию дета. При легировании титана алюминием и вольфрамом скорЫ окисления титановых сплавов уменьшается. [c.56]

Эти сплавы имеют двухфазную структуру, характерную для двойной эвтектики Ag—Си с небольшим количеством избыточных первичных фаз. Типичное изменение температурного интервала кристаллизации припоев системы Ag—Си—Zn—td по Г. Р. Бру-керу и Е. В. Битсону представлено на рис. 29. Дальнейшее понижение температуры плавления припоя ПСр40 путем повышения содержания цинка или кадмия сопровождается появлением в нем значительных количеств иитерметаллидной фазы и резким его охрупчиванием. [c.110]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...