Включения неметаллические усталостную прочность

Неметаллические включения (сульфиды, оксиды, силикаты и др.) являются главным пороком микроструктуры стали. В конструкционной стали они вызывают значительное понижение пластичности, главным образом относительного сужения, ударной вязкости, усталостной прочности. Наличие в стали неметаллических фаз понижает ее коррозионную стойкость, износостойкость, а главное—они являются причиной концентрации напряжений, особенно опасной для деталей, работающих под действием переменных напряжений и ударной нагрузки. [c.23]

На усталостную прочность покрытий оказывают большое влияние условия электрокристаллизации и неметаллические включения. Чем больше катодная поляризация и чем больше в осадок попадает включений, [c.123]

Существенное различие проявляется во влиянии неметаллических включений (окислов, сульфидов, силикатов и др.) в сплавах на статическую и усталостную прочность. Эти включения при однократных нагрузках обычно влияют значительно слабее (местная пластическая деформация снимает концентрацию вблизи включения), чем при повторных. [c.191]

К стали предъявляются высокие требования в части отсутствия механических и металлургических дефектов (риски, волосовины и неметаллические включения). Эти дефекты сильно снижают усталостную прочность. При термообработке должно быть предотвращено образование обезуглероженного слоя, которое также ведет к снижению предела усталости. [c.49]

Предел выносливости значительно более резко, чем предел прочности при растяжении, зависит от состояния поверхности образца. Недостаточная чистота поверхности после резания (шероховатость меньше класса 6), наличие участков коррозии или обезуглеро-женного слоя могут резко снизить предел выносливости. В этом же направлении влияют различные включения (неметаллические, а в стали и крупные карбиды), газовые пузыри. В поверхностных участках с такими дефектами при повторно-переменном нагружении усиливается концентрация напряжений и быстрее начинается усталостный излом. [c.151]

Инициаторами усталостных разрушений являются различные изъяны надрезы, царапины, пустоты, инородные включения, которые вызывают местную концентрацию напряжений. Повышение твердости поверхностного слоя материала увеличивает сопротивление усталости, наоборот, понижение твердости поверхностного слоя понижает усталостную прочность. Значительно снижает усталостную прочность наличие на поверхности тела трещин, надломов и других повреждений. В металлах сопротивление усталости уменьшается с увеличением структурной неоднородности, загрязненности неметаллическими включениями, с увеличением неравномерности распределения легирующих элементов и укрупнением зерна. [c.17]

Вторая группа схем остановки роста усталостной трещины основана на изменениях свойств материала у ее вершины. Наибольшее распространение в этой группе получили схемы,, связанные с упрочнением материала у вершины трещины прк ее развитии. Среди структурных особенностей, тормозящих рост трещины и приводящих в определенных условиях к образованию нераспространяющихся трещин, можно назвать-определенно ориентированные границы зерен и анизотропию свойств в объемах отдельных зерен и от зерна к зерну. Развитие трещины могут также тормозить и структурные составляющие, обладающие повышенной прочностью или вязкостью, а также неметаллические включения и текстуры, расположенные поперек направления роста трещины. [c.19]

Влияние неметаллических включений на образование усталостных трещин и на уровень циклической прочности подтверждается металлографическими исследованиями стали НИ [48]. Было обнаружено, что в микроскопических полостях на свежих светлых поверхностях излома [c.130]

В местах зарождения усталостных трещин имеется существенное количество неметаллических включений, вытянутых вдоль направления прокатки включения имеют поперечный размер 2,5 мк, длину 12 мк и отстоят друг от друга на расстоянии 0,25 мм. Как указывают авторы работы 48], при большей степени чистоты исходного материала можно было бы ожидать более высокую циклическую прочность стали НИ после НТМО. [c.131]

Развитие усталостных трещин связано также с дефектами реальных кристаллических структур наличием дислокаций, субзерен, а также неметаллических включений, которые располагаются по границам зерен. Из сказанного следует, что статическая прочность не может характеризовать выносливость металла при переменных нагрузках. [c.33]

ДОЛЖНЫ иметь достаточные пластичность, сопротивление динамическим нагрузкам, ударную вязкость, усталостную прочность, а для ряда изделий и хорошую свариваемость В высокопрочном состоянии изделия весьма чувстви тельны к различным концентраторам напряжений как внешним (выточки, острые переходы, отверстия с малым радиусом и т д), так и внутренним (неметаллические включения), поэтому большое значение имеет чистота стали по неметаллическим включениям [c.219]

Электрошлаковый переплав стали предложен и внедрен в произ водство Институтом электросварки АН УССР им. академика Е. О. Па-тона. Этот новый метод передела стали снижает в стали количество загрязнений и исключает опасность поражения слитков осевой рыхлостью и образования усадочных раковин и позволяет регулировать при переплаве размер зерна. Металл электрошлакового переплава отличается высокой плотностью и однородностью макро- и микроструктуры, низким содержанием газов и неметаллических включений, предопределяющими однородность механических и электрохимических свойств. Однако в связи с молодостью этого метода еще не выяснены прочностные свойства стали электрошлакового переплава в коррозионных средах, в связи с чем мы провели исследование коррозионно-усталостной прочности стали ШХ15 в 3%-ном растворе Na l. Одновременно выяснилась коррозионная стойкость этой стали. [c.159]

Материалы, полученные из пористых заготовок горячей штамповкой, характеризуются высокой изотропностью механических свойств, в то время как материалы, изготовленные из компактных заготовок, анизотропны. Их анизотропия обусловлена различием степеней деформации литой заготовки, а также объединением расположенных между дендритами легирующих элементов и вытягиванием неметаллических включений. По этой причине механические свойства, например, усталостная прочность, горячештампованных сталей существенно выше в продольном направлении, чем в поперечном. На изделиях, полученных из порошков, различия свойств в поперечном и продольном направлениях практически не наблюдается. [c.113]

Повысить усталостную прочность зуба на изгиб можно, увеличивая модуль зацепления, используя усиливающее ножку зуба положительное смещение или при-15еняя более прочный материал. Для снижения динамических нагрузок повышают точность изготовления колес и вводят дюдификацию поверхности зуба. Для уменьшения концентрации нагрузки у торцов зуб делают бочкообразным. Повышение предела выносливости зубьев обеспечивается упрочнением поверхности, которое достигается химико-термической обработкой и наклепом впадин уменьшением шероховатости поверхности у основания зуба, для чего полезно, в частности, применять направленную полировку впадин (в плоскости, перпендикулярной оси колеса) в ответственных передачах применением стали электрошлакового переплава, в которой отсутствуют неметаллические включения. При нарезании зубьев не Следует допускать уменьшения радиусов переходной поверхности. Использование зубьев, не шлифуемых у основания после закалки (с поднутренной конфигурацией ножки), гарантирует отсутствие прижогов от шлифовки, которые снижают предел выносливости. [c.219]

Особенно опасными являются дефекты 20.1-2 и 21.1-2. Дефекты 21.1-2 представляются либо в виде внутренних пятен усталости в головке, либо пятен, выходящих наружу в зоне выкружки в головке. Такие дефекты могут привести к излому рельса на множество кусков под колесами движущихся экипажей. Дефекты 21.1-2 образуются внутри головки из-за наличия неметаллических включений, например щлаковин, газовых пузырей, флокенов. Они связаны также с недостаточной контактно-усталостной прочностью стали для рельсов. [c.57]

Неметаллические фазы вызывают и общее ухудшение свойств стали различного назначения. В конструкционной стали они значительно понижают пластичность (главным образом относительное сужение), ударную вязкость, усталостную прочность. Немета,плические фазы в стали ухудшают ее коррозионную стойкость, износостойкость, магнитные свойства (магнитномягких сплавов) влияют (обычно уменьшают) на устойчивость аустенита и прокаливаемость стали. Фазы типа окислов, шпинелей, силикатов ухудшают обрабатываемость стали резанием, а также стойкость режущего инструмента, если они содержатся в инструментальной стали. Таким образом, неметаллические фазы почти во всех случаях являются вредными включениями в стали. [c.569]

Мартенситно-стареющие стали изготавливаются в виде поковок, штамповок, листов, отливок, прутков и проволоки, в том числе и сварочной Для стабилизации значений пластических характеристик, увеличения усталостной прочности и предотвращения водородного охрупчивания примеия-ется вакуумный переплав металла, повышающий чистоту по содержанию неметаллических включений, газов и прнмесей Цветных металлов. Для уменьшения содержания углерода и азота в некоторых случаях применяют электронно-лучевой переплав. [c.298]

При посадке самолета Ан-12 произошло разрушение тележки системы разворота стойки шасси, изготовленно из сплава ЗОХГСНА с пределом прочности до 1800 МПа. Анализ излома и последующий металлографический анализ в плоскости шлифа, ориентированной перпендикулярно излому, показал наличие в материале дефекта штамповки в виде протяженной цепочки неметаллических включений (рис. 1.10). Несмотря на строжайший производственный контроль качалок, в производстве такой единичный дефект имел место, привел к развитию усталостной трещины до пре- [c.48]

Образование микрорасслоений, вероятно, вызвано ослаблением когезивной прочности границ раздела матрица-сульфид вследствие адсорбции на этих границах водорода. Действительно, формирование микрорасслоений обусловлено зарождением полостей вокруг вытянутых вдоль направления прокатки сульфидов (рис. 5.120, д). Пластическая деформация при возникновении полостей вызывает интенсивное дробление неметаллических включений (рис. 5.120, е). Таким образом, распространение трещины через стенку резервуара сопровождается изменением механизма разрушения малоцикловая усталость уступает коррозионному растрескиванию под напряжением (как варианту коррозионно-усталостного разрушения). [c.374]

С увеличением модуля упругости включения (при неизменном модуле матрицы) концентрация напряжений понижается. Следовательно, не все металлургические дефекты в металле можно считать концентраторами напрял ения. Стьюлен, изучая влияние включений различного размера на циклическую прочность высокопрочной стали, пришел к выводу, что эффективность снижения циклической прочности в результате присутствия неметаллических включений зависит от уровня приложенных напряжений. При действии высоких напряжений большие включения играют относительно малую роль в разрушении, а мелкие — способствуют за рождению и распространению основной трещины. При низких напряжениях и больших сроках службы, наоборот, относительно большие включения являются очагами усталостного разрушения, а мелкодисперсные включения могут даже повышать предел усталости. [c.10]

Направление орпеитации волокон и неметаллических включений после деформации при ВТМО определяется Зтлом закручивания трубок, равным 15°. При наличии взаимосвязи сопротивления пластической деформации с ориентацией включений (или границ раздела включение — матрица) прочность стали в этом направлении должна быть наименьшей. Результаты же испытаний показывают, что в направлениях под углом к продольной оси образца О—15° и 90—75° получено максимальное сопротивление пластической деформации. Кроме того, если анизотропия определяется ориентацией неметаллических включений, то она должна уменьшаться с увеличением чистоты стали. Эти результаты показывают, что для анизотропии сопротивления пластической деформации такая взаимосвязь отсутствует (по любому параметру, характеризующему загрязненность — количеству загрязненных полей зрения, размеру включений и т. д.). Это доказывает, что загрязненность стали неметаллическими включениями, механическая текстура не определяют анизотропию сопротивления пластической деформации и упрочнения стали после ВТМО. Ориентация включений оказывает влияние на характер разрушения стали, подвергнутой ВТМО, что будет показано при анализе усталостных изломов (см. п. 2.5). [c.83]

Статистическая природа процесса усталостного разрушения предопределяет рассеяние результатов испытаний на усталоси.. Рассеяние вьцзывается факторами преодолимыми (колебания в условиях изготовления и качестве образцов, а также в технике эксперимента) и факторами, постоянно действующими (неметаллические включения, искажения кристаллической решетки, ра 5-личная ориентация и прочность зерен и другие неоднородности структуры). [c.62]

Решающим фактором, обусловливающим долговечность подшипников, является высокое качество поверхностей качения 1) высокая, однородная твердость, прочность и достаточная вязкость, отсутствие обезугле-роженных участков, мягких пятен от неудовлетворенной закалки и шлифовальных ожогов 2) отсутствие местных концентраторов напряжений в виде закалочных и шлифовальных трещин, крупных неметаллических включений, гребешков и рисок от шлифования. При достаточной чистоте стали по неметаллическим включениям и правильной термической обработке долговечность в основном определяется микрогеометрией поверхностей качения, так как сминающиеся гребешки служат очагами усталостного шелушения. В связи с этим поверхности качения колец необходимо подвергать тонкому шлифованию, а затем полированию или притирке. Поверхность шариков и роликов после тонкого шлифования следует подвергать операциям доводки на чугунных дисках, обеспечивающим точность геометрической формы и предельно высокую гладкость поверхностей. [c.1261]

Однако предел выносливости очень резко зависит, кроме того, ст формы, размеров и состояния поверхности стальной детали (образца) резкие переходы по сечению, надрезы и даже царапины на поверхности, наличие обезуглероженного слоя я участков коррозии, недостаточная чистота поверхности после резания (риски, следы резца) снижают предел выносливости стали иногда даже в 2—3 раза. В таком же направлении влияет загрязненность стали неметаллическими включениями или наличие в ней газовых пузырей в этих участках, ослабляюших рабочее сечение детали, происходит концентрация напряжений и начинается усталостный излом. Наоборот, повышение качества поверхности (шлифование, полирование) и прочности поверхностного слоя (цементация, азотирование) значительно увеличивает предел выносливости. [c.118]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...