Волокна в макроструктуре

Макроскопически излом при вязком разрушении характеризуется волокнистостью, матовой, сильно шероховатой поверхностью, когда разрушение распространяется перпендикулярно направлению действия максимальных растягивающих напряжений, или имеет шелковистый вид, когда оно совпадает с направлением действия касательных напряжений. Следует иметь в виду, что термин волокнистый излом применяют для двух различных понятий 1) при разрушении сильно деформированных, вытянутых в волокно в процессе нагрул<ения зерен материала, поверхность излома при этом имеет шероховатость в виде каверн (ямок) 2) при разрушении вдоль волокна деформированных в процессе изготовления изделий, в изломе в данном случае наблюдаются вытянутые строчечные неровности, повторяющие волокнистую макроструктуру материала (изломы типа шиферных). [c.24]

Макроструктура. В макроструктуре высаженного изделия (болта) волокна располагаются симметрично по сечению головки, сходясь к центру стержня волокна головки не прерываются, представляя собой продолжение волокон стержня. [c.436]

Исходными экспериментальными данными для определения напряжений являются распределения окружных деформаций, интенсивности напряжений и интенсивности деформаций в пластической области. Распределение окружных деформаций может быть получено выявлением волокнистой макроструктуры деформированного тела. Если волокно в недеформированном состоянии параллельно оси г, то после пластического деформирования можно определить окружную деформацию е<р в любой его точке по формуле (2.6). [c.99]

При большой вытяжке (например, при прокатке с многократными кантовками) зерна становятся настолько вытянутыми, что напоминают по форме волокна, поэтому" такую макроструктуру деформированного металла Называют волокнистой. Волокна в этой структуре представляют собой вытянутые исходные зерна металла. В волокнистой структуре мы не различаем отдельных мелких зерен, а видим только вытянутые границы прежних (исходных) зерен, причем эти границы не везде являются четкими вследствие утраты их сплошности при деформации зерен. При прокатке без кантовок с многократными обжатиями в одном направлении (например, при прокатке листов) макроструктура получается не волокнистой, а полосчатой, полученной в результате расплющивания исходных зерен. [c.39]

Решение основано на инженерном методе анализа процессов пластического деформирования. Форма и величина очага деформации в конечных стадиях процесса калибровки устанавливалась экспериментально. Для этого из прутка была выточена заготовка, по форме и размерам соответствующая промежуточному моменту деформирования. Волокна ее макроструктуры имели направление параллельное оси. Затем заготовка подвергалась калибровке с получением окончательных размеров. После выявления макроструктуры (фиг. 55) был определен очаг деформации в конечных стадиях процесса. Из рассмотрения макроструктуры образца приближенно очаг деформации принимался в виде кольца с высотой, равной толщине заусенца. Остальной, не входящий в очаг деформации, объем металла заготовки перемещается относительно матрицы не подвергаясь пластическому деформированию. [c.98]

К дефектам макроструктуры относятся непровар, трещины, расслоения между волокнами в прокате, рыхлоты. [c.303]

Если слиток загрязнен неметаллическими включениями, обычно располагающимися по границам кристаллитов, то в результате обработки давлением неметаллические включения вытягиваются в виде волокон по направлению наиболее интенсивного течения металла. Эти волокна выявляются травлением и видны невооруженным глазом в форме так называемой волокнистой макроструктуры (рис. 3.3, а). Полученная а результате обработки давлением литого металла во- [c.58]

Существенное преимущество штамповки в закрытых штампах — уменьшение расхода металла, поскольку пет отхода в заусенец. Поковки, полученные в закрытых штампах, имеют более благоприятную макроструктуру, так как волокна обтекают контур поковки, а не перерезаются в месте выхода металла в заусенец. При штамповке в закрытых штампах металл деформируется в условиях всестороннего неравномерного сжатия при больших сжимающих напряжениях, чем в открытых штампах. Это позволяет получать большие степени деформации и штамповать малопластичные сплавы. [c.81]

Выполненное исследование макроструктуры материала показало, что в диске имеет место неразбитое в результате термообработки волокно. Оно расположено таким образом, что плоскости деформированных волокон параллельны плоскости по- [c.509]

Волокнистая макроструктура кованой (прокатной) стали является вполне стойким образованием. Она не может быть уничтожена ни термической обработкой, ни последующей обработкой давлением, при которой прямолинейное направление волокна может лишь перейти в криволинейное (фиг. 2). [c.89]

Вопрос о применении тех или иных ручьев и различных их комбинаций решают при разработке технологического процесса штамповки в зависимости от конфигурации и габаритных размеров поковки, а также от особых требований в отношении направления волокна макроструктуры. [c.91]

На рис. 65, а показана макроструктура половины коленчатого вала двигателя автомобиля. Вал изготовлен штамповкой с последующей механической обработкой. Волокна плавно огибают контур коленчатого вала. Только относительно малое число волокон подрезано при механической обработке. Видны черные сверления. Это попавшие в разрез каналы для смазки коренных подшипников. [c.117]

Обрабатываемость этой стали определяют по макроструктуре путем травления. Если после 45-минутного травления в 50%-ном горячем (при 70° С) растворе соляной кислоты волокна у нее достаточно четко выявились, значит сталь будет обрабатываться очень хорошо. Если же макроструктура выявляется плохо, это указывает на то, что сталь очень плотная, прочная и вязкая и будет обрабатываться хум<е. [c.347]

При исследовании стационарных процессов выявлением волокнистой макроструктуры можно воспользоваться следующей методикой [38]. Если в жесткой области заготовки волокна ориентированы вдоль скорости материала относительно инструмента, ТО по деформированным волокнам определяют направление вектора скорости частицы как тангенс угла наклона касательной к волокну. Модуль скорости v во многих случаях можно определить из условия несжимаемости. [c.59]

Процесс обработки давлением обычно ведут таким образом, чтобы получившиеся волокна макроструктуры были расположены в направлении максимальных нормальных (растягивающих или сжимающих) напряжений, возникающих в детали при ее эксплуатации под нагрузкой. Направление касательных (срезающих) напряжений должно быть перпендикулярно волокнам. [c.250]

Примеры. 1. Болт, полученный резанием из прутка (фиг. 3, а), имеет неудовлетворительную макроструктуру головки — нормальные напряжения направлены поперёк волокон. Кроме того, стержень болта образуется из центральной зоны исходного катаного прутка, обладающей пониженными качествами. Болт, изготовленный путём вытяжки стержня (фиг. 3, б), не обладает последним недостатком и имеет более благоприятное направление волокна. Изготовление болта (фиг. 3, в) осадкой головки из прутка, равного диам-етру стержня, позволяет получить головку с наиболее благоприятным расположением волокон. [c.431]

Макроструктура. По направлению волокон вблизи места разрушения, по их деформации определяют, от каких нагрузок разрушилась деталь и в каком направлении действовали эти нагрузки было ли разрушение вызвано изгибающими или срезывающими нагрузками или же действием крутящего момента. Например, рессора топливного насоса, где макроанализом выявлено, что волокна материала имеют непрямолинейное направление, а закручены на некоторый угол, свидетельствует о том, что рессора разрушилась от однократно приложенного крутящего момента, превысившего ее прочность. [c.259]

При резке полуфабрикатов и профильного сортамента, имеющих выраженную текстуру, обнаруживаемую на шлифах при травлении на макроструктуру, а также вытянутые в одном направлении дефекты цепочки неметаллических включений (волосовины) и др., следует иметь в виду, что снижение предела выносливости конструкционных сталей вследствие вырезки образцов поперек волокна составляет от 5 до 25%. Волосовины, расположенные в продольном по отношению к оси образца направлении, не снижают сопротивления усталости. Если волосовины располагаются в поперечном направлении, суммарное снижение предела выносливости может доходить до 50%. [c.68]

Полученная зависимость значений предела прочности и относительного удлинения объясняется мепьШей степенью деформации металла в штамповках большого веса. На конструктивную прочность нагруженных деталей, изготовленных из штамповок, большое влияние оказывает характер расположения волокна по сечению штамповки, определяемый по макроструктуре. [c.22]

На рис. 28 приведен фотоснимок общего вида штамповки, а на снимках, расположенных правее, ее макроструктура в зонах А ж В, которая характеризуется нормальным расположением волокна соответствующим конфигурации детали. Такая макроструктура характерна для штамповок, изготовляемых с уменьшенными припусками на механическую обработку. На рис. 29 приведена макроструктура, наблюдаемая на темплетах (вырезанных из тех же зон А й , но из штамповки, изго- [c.22]

Негодная макроструктура — неправильное направление волокна на травленых разрезах поковки по основным рабочим сечениям. При конструировании штампов для поковок и выборе размеров и формы исходной заготовки категорически запрещается направлять волокно поперек направления рабочих напряжений, возникающих в детали при ее эксплуатации, а также пересекать напряженные сечения детали волокнами центральной загрязненной зоны исходного проката. [c.340]

Изготовление зубчатых колес методом горячего накатывания повышает износостойкость и усталостную прочность зубьев на 30—50%. Это объясняется, в частности, благоприятной макроструктурой, при которой волокна обтекают контуры зубьев. Рас- [c.138]

Анализ изменения механических свойств кованых и катаных заготовок из жаропрочного сплава в зависимости от величины общей деформации позволяет прежде всего установить, что на образцах с продольным направлением волокна при повышении общей деформации все показатели механических свойств закономерно повышаются, за исключением ударной вязкости. При переходе от малых деформаций к более высоким в соответствии с изменением макроструктуры предел прочности повышается в среднем на 7% предел текучести на 17% относительное удлинение на 14% и относительное сужение площади поперечного сечения на 30%. Сопоставление значений ударной вязкости при различных общих деформациях показывает, что они изменяются в сторону увеличения на 40% по сравнению с наименьшими значениями. Однако это изменение происходит не в соответствии с повышением общей деформации. Такую закономерность изменения ударной вязкости у образцов с продольным расположением волокон можно объяснить недостаточной стабильностью металлургических условий получения высоколегированного сплава, что обусловливает некоторую индивидуальность механических свойств слитков отдельных пла- [c.98]

Некоторые элементы улучшают макроструктуру слитка и способствуют получению более мелкозернистой структуры кроме того, легирование влияет на свойства стали в поперечном направлении волокна [6, с. 11]. Однако соображение А. П. Гуляева о том, что не существует такого сочетания легирующих элементов, которое обеспечило бы исключительно высокие свойства данной композиции, и что качество стали определяется все.м процессом производства от выплавки до термической обработки, является очевидным. Нет таких составов среднелегированных высокопрочных сталей которые могли бы устранить склонность их к различным видам хрупкости, описываемым в настоящей монографии. Этого можно достигнуть в определенной степени, если резко изменить структуру или даже класс стали. [c.9]

Макроанализ дает возможность обнаруживать ряд дефектов 1) в литом. металле величину и форму усадочных раковин, усадочную рыхлость, усадочные трещины и пузыри, наличие ликвационной зоны, макропоры и загрязненность, волосовины, флокены и т. д., 2) в металле после его обработки давлением или после механической обработки — направление волокна при пластической деформации, трещины, волосовины, закаты, флокены и т. д. 3) в металле после термической обработки — трещины 4) по макроструктуре сварного шва устанавливается характер первичной кристаллизации и дефекты сварного шва, характер сплавления основного металла с наплавленным, очертание и глубина зоны термического влияния и макроскопические трещины в ней и др. Кроме того, макроанализ позволяет измерить глубину зон цементации и обезуглероживания. [c.60]

Вакансии 20 Валентные электроны 9 Ванадий в стали 314, 350, 377 Вандервальсовская связь 15, 17 Видманштеттова структура 140 Возврат (отдых) 67 Волокна в макроструктуре 75 Волосовины 135 Вольфрам в стали 315 Вторичные превращения 103 Высокого электросопротивления стали и сплавы 410 Высокотемпературная термомеханическая обработка 398 Вязкое течение металлов 61 [c.495]

Негодная макроструктура — неправильное направление волокна в основных рабочих сечениях поковки, что снижает прочность и приводит к ускоренному ра ушению готовых деталей в работе. При конструировании штампов и выборе исходных заготовок необходимо предотвращать расположение волокон поперек направления напряжений, возникающих в детали при ее эксплуатации, а также пересечение напряженных сечений детали волокнами центральной загрязненной зоны исходного проката. [c.572]

На машиностроительных заводах в некоторых случаях для достижения наилучшей обрабатываемости применяют (если этому не препятствуют соображения сохранения прочности) не вполне спокойную сталь с резко выраженной волокнистостью в макроструктуре, предпочитая ее наиболее качественной спокойной стали с плотной макроструктурой и очень слабо выраженной или сочсем незаметной волокнистостью. Обрабатываемость этой стали определяют по макроструктуре путем травления. Если после 45-минутного травления в 50%-нол горячел (при 170 ) растворе соляной кислоты волокна у нее [c.315]

Если слиток зафязнен неметаллическими включениями, обычно располагающимися по фаницам кристаллитов, то в результате обработки давлением неметаллические включения вытягиваются в виде волокон по направлению наиболее интенсивного течения металла. Эти волокна выявляются травлением и видны невооруженным глазом в форме так называемой волокнистой макроструктуры (рис. 3.2, а). Полученная в результате обработки давлением литого металла волокнистая макроструктура не может быть разрушена ни термической обработкой, ни последующей обработкой давлением. Последняя в зависимости от направления пластического течения металла может изменить лишь направление и форму волокон макроструктуры. [c.62]

Изготовление зубчатых колес методом горячего накатывания повышает износостойкость и усталостную прочность зубьев на 20. .. 30 %. Это объясняется, в частности, благоприятной макроструктурой, при которой волокна обтекают контуры зубьев. Расход металла на 18. .. 40 % меньше, чем при получении зубьев на зубонарезных станках, а производительность накатки в несколько раз выше производительности чернового зубофрезерования. [c.97]

Исходным сырьем при прокатке и ковке служат слитки. При кристаллизации стального слитка наблюдается межзеренная и внутризеренная ликвация, приводящая к тому, что по границам кристаллов располагаются зоны с повышенным содержанием примесей. В процессе горячей обработки давлением дендриты слитка дробятся и вытягиваются в волокна, разделенные между собой прослойками металла с повышенным содержанием примесей. Металл 1приО)бретает волокнистую или, как ее иногда еще называют, полосчатую макроструктуру. Такая структура обусловливает разные свойства труб вдоль и поперек направления прокатки. Это большой недостаток проката и поковок. [c.116]

Зуб шестерни работает на изгиб в корне. Направление волокон желательно иметь вдоль зуба. На рис. 65,6 (слева) показана схема макроструктуры шестерни, изготовленной обработкой резанием из круглой прокатной заготовки. Волокна расположены вдоль оси круглой заготовки и поперек зуба, т. е. неблагоприятно. В середине показана макроструктура зубчатого колеса, вырезанного из листовой заготовки. В этом случае часть зубьев имеет благоприятную ориентировку волокон (вдоль зуба), другая часть — неблагоприятную (поперек зуба), третья часть имеет волокна, расположенные под углом. Наиболее благоприятное расположение волокон получается в случае, показанном на рис. 65, б (справа), когда зубчатое колесо изготовлено из предварительно осаженной в торец круглой прокатной заготовки. В таком зубчатом колесе все зубья имеют продольное расположение волокон. [c.117]

Сравнительные свойства волокон, используемых в настоящее время в России и зарубежом, приведены в табл. 3.2. Как видно, волокна имеют очень высокий уровень свойств. Именно это позволяет реализовать идею создания волокнисто-армированных микро- и макроструктур, как структур материалов, в которых волокна, имеющие более высокий модуль упругости и предел прочности, чем матрица, воспринимают основную долю нагрузки. [c.192]

В горячем (аустенитном) состоянии большинство сталей обладают высокой пластичностью, что позволяет получать фасонный прокат и поковки без дефектов (трещин, разрывов и т.п.). Более того, горячей обработкой давлением (в сочетании с последующим отжигом) измельчают микроструктуру, устраняют литейные дефекты и, формируя волокна вдоль контура поковок, создают благоприятно ориентированную макроструктуру. В результате этого горячедеформированный металл в отличие от литого имеет примерно в 1,5 раза более высокую конструкционную прочность. [c.286]

Разобъем тело на части, размеры каждой из которых достаточно велики по сравнению с характерным размером микронеоднородности материала — размером первичного элемента макроструктуры (например, зерна кристаллита или волокна), а также по сравнению с характерным размером 1. зародышевой макроскопической трещины. С другой стороны, эти размеры достаточно малы по сравнению с характерным размером % изменения функции s (х, t) по объему тела V, а также с характерным размером макроскопической неоднородности материала. Такое разбиение можно сделать почти всегда. Так, в крупногабаритных металлических конструкциях масштаб неоднородности даже вблизи конструктивных концентраторов (например, заклепочных отверстий) обычно не превышает Л 10 мм. В то же время ми-110 [c.110]

В процессе горячей обработки давлением происходит образование мелких зерен, уменьшаются или уничтожаются пороки литого металла (например, газовые раковины, пустоты с неокисленными поверхностями завариваются), кристаллы стали вытягиваются и ориентируются в направлении течения металла, создается волокнистая макроструктура, вследствие чего механические свойства стали вдоль волокон становятся выше, чем поперек волокон. Это свойство используют при изготовлении деталей заготовку деформируют так, чтобы направление возникающих в детали максимальных напряжений растяжения совпадало с направлением волокон, причем-волокна должны огибать контур изделий и не должны пересекать их. [c.147]

Горячая пластическая деформация (прокатка, ковка, щтам-повка и др.) изменяет макроструктуру. Вместо дендритного образуется волокнистое строение. В прокатанной стали волокна [c.112]

Штампы, в которых металл заготовки деформируется в замкнутой полости (рис. 25.1, б) называют закрытыми. Штамповку в них выполняют без заусенца. Для штамповки в таких штампах характерны следующие особенности заготовка должна быть достаточно точной по объему, поскольку заусенец не предус.матривается макроструктура поковок весьма благоприятна, так как процесс формирования поковки в полости штампа протекает так, что волокна обтекают ее контур и после нигде не перерезаются. Расход металла при штамповке в закрытых шта.мпах меньше, чем в открытых. [c.231]

При проверке излома и макроструктуры на термически обработанных образцах отбирают для контроля на излом — два обра ща в поперечном направлении волокна, для контроля макроструктуры — два образца в продольном направлении волокна. [c.249]

Коленчатые валы работают в условиях высоких нагрузок, а шейки вала подвергаются интенсивному износу. Термическая обработка коленчатых валов преследует две цели повысить их прочность и износостойкость. Изготовляют коленчатые валы из стали и из высокопрочного чугуна. Коленчатые валы автомобильных и тракторных двигателей, компрессоров изготовляют из сталей 45, 50Г, 30ХГ2, 47ГТ, 40ХН и др. (горячей штамповкой). Благодаря штамповке получается хорошая макроструктура — волокна металла не перерезаются, а соответствуют конфигурации вала (рис. 146). [c.220]

Следует подчеркнуть, что штамповка па ГКМ не обеспечивает комплекса необходимых требований, предъявляемых к первой стадии изготовления высококачественных заготовок невозможно получить минимальные объемные отклонения поковок и минимальную разностенность нельзя подготовить макроструктуру таким образом, чтобы при последующей калибровочной операции на рабочие поверхности колец выходили наиболее качественные наружные слои исходного пруткового металла и волокна его не пересекали образующих дорожек качения под большими углами. Применение же для полугорячей калибровки расточенных отрезков шарикоподщиппиковых труб, хотя и исключает недостатки получения поковок на ГКМ, способствуя повышению качества заготовок (особенно для внутренних колец), но менее экономично в связи с высокой стоимостью труб. Поэтому изыскание и внедрение более совершенных и экономичных способов производства кольцевых полуфабрикатов является главной предпосылкой для усовершенствования технологии полугорячей калибровки колец конических роликоподшипников. [c.329]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...