Железо склонность к хрупким разрушения

Для повышения прочности сталей при высоких температурах и для улучшения жаростойкости стали легируют. Для придания жаропрочности в состав металла труб вводят молибден в количестве 0,2—0,6 %. Он сравнительно дорог и дефицитен, растворяется в железе и образует включения карбидов последние относительно нестойки. В процессе длительной эксплуатации при высокой температуре они распадаются и в структуре стали появляются включения графита. Процесс графитизации молибденовой стали протекает быстрее в наклепанном металле. Так, в околошовной зоне сварных соединений могут образовываться чешуйки графита, приводящие к хрупкому разрушению. Процесс графитизации наблюдается при температуре выше 475 С. Вследствие склонности стали 15М к графитизации ее перестали применять. [c.161]

Склонность железа к хрупким разрушениям, оцениваемая по температуре перехода из вязкого в хрупкое состо яние, также значительно увеличивается с ростом содержа ния примесей внедрения углерода, азота и кислорода (рис 17) Наиболее чистое железо [<10 % ( + N) и 10 5о/о О] имеет Гпр=—85°С при содержании примесей [4 10 % ( +N)+0] Гпр=—12°С При большем содержании примесей Гпр лежит выше комнатной температуры [c.44]

На фиг. 248 показаны изменения свойств феррита (твердость, ударная вязкость) при растворении в нем различных элементов. Как видно из диаграмм, хром, молибден, вольфрам упрочняют феррит меньше, чем никель, кремний и марганец. Молибден, вольфрам, а также марганец и кремний (при наличии последних более 1%) снижают вязкость феррита. Хром уменьшает вязкость значительно слабее перечисленных элементов, а никель не снижает вязкости феррита. Важное значение имеет влияние элементов на порог хладноломкости, что характеризует склонность стали к хрупкому разрушению. Наличие хрома в железе способствует некоторому повышению порога хладноломкости, тогда как никель интенсивно снижает порог хладноломкости, уменьшая тем самым склонность железа к хрупким разрушениям (см. ниже фиг. 256). Таким образом, из перечисленных шести наиболее распространенных легирующих элементов особенно ценным является никель. Достаточно интенсивно упрочняя феррит, никель не снижает его вязкости и понижает порог хладноломкости, тогда как другие элементы, если и не снижают вязкости, то слабо упрочняют феррит (хром), либо, сильно упрочняя феррит, резко снижают его вязкость (марганец, кремний). [c.248]

Понижение температуры эксплуатации сопровождается увеличением статической и циклической прочности, снижением пластичности и вязкости, повышением склонности к хрупкому разрушению. Важнейшее требование, определяющее пригодность материала для низкотемпературной службы, — отсутс вие хладноломкости. Хладноломкость характерна для железа, стали, металлов и сплавов с ОЦК и ГП решетками. Для надежной работы материала необходимо обеспечить температурный запас вязкости. Это достигается тогда, когда порог хладноломкости материала расположен ниже температуры его эксплуатации. Необходимый температурный запас вязкости зависит от факторов, влияющих на склонность к хрупкому разрушению (наличия концентраторов напряжений, скорости нагружения, размеров детали). Чем больше температурный запас вязкости, тем меньше опасность хрупкого разрушения материала, выше его эксплуатационная надежность. [c.509]

На поведение материала под нагрузкой, его прочность, способность деформироваться существенное влияние оказывает температура. В однофазных металлах это влияние связано с изменением прочности границ зерен и прочности их тела. При этом существенную роль играет тип кристаллической решетки. Так, если в металлах с объемноцентрированной решеткой (железо, молибден, хром, ванадий, вольфрам) при низких температурах предел текучести заметно изменяется, то у металлов с гранецентрированной кубической решеткой (медь, алюминий, серебро, никель, свинец, золото, платина) это изменение почти отсутствует 1346]. Влияние температуры на свойства металлов с гексагональной решеткой (цинк, кадмий, магний, титан, цирконий, беррил-лий) не имеет общих закономерностей [527 ]. У некоторых однофазных металлов с изменением температуры наблюдается выделение дисперсных частиц вновь образовавшейся фазы, что иногда увеличивает склонность к хрупкому разрушению (старение, некоторые виды тепловой хрупкости). [c.165]

Еще меньп1ая корреляция может наблюдаться между высотой пика Сноека и Склонностью к хрупкому разрушению определяемому по изменению иди по абсолютному уровню этих характеристик после деформационного старения. Например, после закалки армко-железа из аустенитной области величина больше 50-10 после нормализации она составляет 15-10 Однако после деформационного ч тарения Тхл закаленного армко-железа является заметно более низкой, чем Тхл после деформационного старения нормализованного армко-железа [119, с. 131]., [c.17]

СОЖ для шлифования заготовок из магнитных сплавов. В современном машино- и приборостроении широко используются постоянные магниты из магнитно-мягких (на железной, железо-никелевой, желе-зо-кобальтовой основах) и из магнитно-твердых литых высококоэрцитивных и особо высококоэрцитивных анизотропных сплавов типа альни-ко и тикональ. Показатели прочности и теплопроводности таких сплавов чрезвычайно низкие (временное сопротивление при растяжении в 3-6 раз меньше, чем у стали 45). Характерной особенностью заготовок из этих сплавов является их высокая склонность к хрупкому разрушению. Кроме того, магнитные сплавы типа альнико и тикональ отличаются низкой вязкостью и высокой твердостью. Эти свойства определяют их низкую обрабатываемость и, следовательно, особенно существенное влияние СОЖ на показатели шлифования. Подбор оптимального для шлифования заготовок из магнитных сплавов состава СОЖ представляет собой сложную задачу, так как нефтехимическая промышленность не выпускает СОЖ, специально предназначенные для этой цели. В табл. 6.12 представлены рекомендации по выбору составов СОЖ при шлифовании заготовок из магнитных материалов, разработанные в УлГТУ [34, 47]. [c.310]

Экспериментально показано, что сонро-тивлевие отрыву феррита резко уменьшается с увеличением зерна (рис. 4), причем при одинаковой величине зерна состав феррита не влияет на сопротивление отрыву [2, 3]. Растворение никеля приводит к измельчению зерна феррита и соответственно возрастанию сопротивления отрыву. Вместе с тем показано, что никель понижает порог хладноломкости железа даже при одинаковой величине зерна. Легирование железа кремнием, наоборот, сопровождается уменьшением величины 5отр, что объясняется укрупнением зерна. Кремний повышает предел пропорциональности (оцц) и коэффициент упрочнения (D) железа, что увеличивает склонность к хрупкому разрушению. Рентгеновские исследования показали также, что кремний уменьшает число плоскостей скольжения железа [21]. [c.710]

Влияние кремния проявляется более заметно, особенно на снижении ударной вязкости. При рассмотрении влияния леги-руюш их элементов на структуру металла шва следует учитывать, что марганец имеет атомный радиус весьма близкий железу и при растворении в металле не приводит к суш ествен-ному искажению кристаллической решетки. Легирование феррита кремнием приводит к искажению кристаллической решетки. В связи с этим уменьшается подвижность дислокаций и увеличивается их взаимодействие с атомами внедрения [57, 61, 78]. В таких условиях облегчаются зарождение и развитие треш ин у неметаллических включений, крупных частиц второй фазы, суш ественно снижаются вязкой л астические свойства металла и повышается его склонность к хрупкому разрушению. Из рис. 2.12 следует, что наиболее высокие механические свойства металла шва и, прежде всего, показатели ударной вязкости обеспечиваются при содержании 81 и Мп в пределах 1,0-1,4 % Мп и 0,2-0,45 % 81. При таком уровне легирования обеспечивается достаточное упрочнение ферритной матрицы за счет легирования твердого раствора и образования в ней дисперсных частиц второй фазы. [c.50]

Высокая вязкость сталей обусловлена прежде всего влиянием нике ля на параметры характеризующие склонность к хрупкому и вязкому разрушениям Ранее отмечалось что никель является элементом кото рыи понижает порог хладноломкости а железа (см рис 22) Это ка чество никеля ярко проявляется в улучшаемых конструкционных ста лях Большинство исследователей считают, что чем выше содержание никеля тем ниже порог хладноломкости закаленной и высокоотпущен НОИ стали Ниже приведены данные (В А Делле) о влиянии никеля на ударную вязкость K U МДж/м при отрицательных температурах стали с О 28 % С 1 6 % Сг 0 4 % Мо закаленной и отпущенной на одинаковую твердость (НВ 225) [c.173]

Молибден вводят в состав металла труб, работающих при высокой температуре, в количестве 0,2 —0,6 % для придания им жаропрочности. Молибден сравнительно дорог и дефицитен, частично растворяется в железе и одновременно образует включения карбидов последние относительно нестойки. В процессе длительной эксплуатации при высокой температуре они распадаются и в структуре стали появляются включения графита. Процесс графитизации молибденовой стали быстрее протекает в наклепанном металле. Так, в околошовной зоне сварных соединений могут образовываться чешуйки графита, приводящие к хрупкому разрушению. Процесс графитизации наблюдается в углеродистых сталях при температуре выше 425°С, в молибденовых при 490 — 500 . Вследствие склонности молибденовых сталей к графитизации их перестали применять. Хром в составе сталей 12МХ и 15ХМ позволяет получить стабильные карбиды. Эти стали не склонны к графитизации. Хром повышает окалиностойкость стали. Введение в состав перлитной стали 1—2 % хрома повышает ее жаропрочность. При этом следует учесть, что хром недорог и не дефицитен. [c.85]

Важное значение имеет влияние элементов на порог хладноломкости, что характеризует склонность стали к хрупкому разрушению. Наличие рсрома в железе способствует некоторому повышению порога хладноломкости, тогда как никель интенсивно снижает порог хладноломкости, уменьшая тем самым склонность железа к хрупким разрушениям (см. ниже рис. 256). [c.257]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...