Старение мягкой стали

Имеются указания о весьма быстром изменении а при естественном деформационном старении мягкой стали [18, 167]. Это согласуется с нашими данными по влиянию исходной концентрации примесных атомов на изменение при старении с увеличением указанной концентрации и малой плотности дислокаций tg а изменяется [c.25]

Старение мягкой стали после закалки аналогично старению сплавов алюминия с медью. Для такого старения характерны постоянное увеличение твердости]при нагреве и падение ее при достижении известного максимума (см.фиг. 150). Изменение твердости, вызываемое старением первого вида, может быть полностью устранено у листовой стали путем нагрева в течение 24 час. при 100° при условии, если эта сталь будет подвергаться последующей холодной деформации. [c.228]

Старение мягкой стали (дисперсионное твердение) [c.243]

Более того, благодаря известному эффекту влияния размера зерна на способность к сколу мягких сталей при статических испытаниях [8], величина Фр должна уменьшаться с увеличением размера зерна материала. Отсюда сразу видно, почему распространение разрушения отрывом так облегчено при относительно высоких температурах в описываемых испытаниях и, кроме того, почему размер зерна оказывал такое заметное влияние. Однако следует отметить, что результаты, приведенные в этой статье, не будут точно отражать поведение типичных мягких сталей, испытанных при тех же температурах, если не проведено предварительное охрупчивание последних, например нейтронным облучением или деформационным старением, с тем, чтобы создать условия, предпочтительные для разрушения сколом, по сравнению с разрушением путем пластического разрыва. [c.149]

Упрочнение стали при старении происходит вследствие выделения нерастворимых в мартенсите высокодисперсных соединений алюминия и молибдена. Мягкая сталь (с аустенитной структурой) старением не упрочняется. [c.23]

Влияние температуры на обычные механические свойства мягкой (корабельной) стали иллюстрируется графиками на рис. 16.63, на котором можно заметить характерное снижение предела прочности агтах при 100° С и повышение его при температуре около 250° С, приписываемые старению. Интересны кривые напряжение — деформация для этой мягкой стали, приведенные на рис. 16.62 для восьми различных значений температуры ниже 0°С при одной и той же постоянной скорости деформирования w = 0,00208 /сек. На этом графике хорошо заметно, как процесс перехода от верхнего к нижнему пределу текучести, отчетливо выраженный для этой стали, изменяется при понижении температуры от комнатной до минимального уровня, равного 4° К- Верхний предел текучести возрастает при этом до учетверенной величины его значения при температуре 25° С. При температурах —269 и —200° С имеет место хрупкое разрушение при начальном падении нагрузки, однако в интервале от —196 до —160° С мягкая сталь может получать некоторую пластическую деформацию (до 14%), прежде чем наступит внезапное хрупкое разрушение. [c.737]

Старение листовой стали. У листовой мягкой стали наблюдаются два вида старения [c.228]

Старение стали. Синеломкость. При невысоком нагреве после наклепа, когда должен наблюдаться возврат, в железе и мягкой стали происходит явление, которое перекрывает процесс возврата и дает обратное изменение в свойствах вместо снижения прочности (разупрочнения) происходит некоторое увеличение прочности и упругости и понижение пластических свойств, как это показано на фиг. 127. [c.183]

Этот вид старения замечается лишь в мягких сталях, содержащих небольшое количество углерода, которые в практике часто рассматриваются как простое железо. Однако сплав в этом случае нельзя рассматривать как простой металл, так как процесс старения обусловливается присутствием углерода, растворенного в фер-16 [c.243]

Описанный выше процесс старения (дисперсионного твердения) в мягкой стали выявляется только при малом содержании углерода, так как он определяется уменьшением растворимости углерода в феррите (линией PQ). Выделение частичек третичного цементита должно заметно проявляться лишь тогда, когда в стали основная [c.246]

Старение алюминиево-медных сплавов. Старение указанных сплавов представляет типичный случай дисперсионного твердения, подробно рассмотренного в мягкой стали ( 109). Возьмем для примера сплав алюминия с 4 /о Си. [c.358]

Однако долговечность мягкой стали в определенных температурных интервалах с уменьшением частоты циклов возрастает [326]. Кажущееся противоречие может быть разрешено, если учесть, что температуры максимумов горбов деформационного старения (в частности, для Ов) зависят от скорости деформации, т. е. с учетом корреляции между Ов и о 1 температуры максимумов также должны зависеть от частоты циклов (подробнее о частном факторе см. гл. V). [c.152]

Термическая обработка с нагревом ниже интервала перекристаллизации (отпуск, низкотемпературный отжиг, подкритическая закалка мягкой стали, старение) может приводить к растворению избыточных фаз и снятию напряжений, что уменьшает хрупкость, или к выпадению избыточных фаз (старение, отпуск), что значительно повышает склонность к хрупкости. [c.138]

Особенно сильно подвержены старению кипящие мягкие стали. Стали, успокоенные кремнием и алюминием, и стали с содержанием углерода более 0,20, 6 стареют менее значительно. Хорошие результаты по снижению склонности к старению дает легирование кипящей стали небольшим количеством (0,02—0,04%) ванадия. [c.290]

В отсутствии элементов, которые стабилизируют азот, например алюминия, титана, железо и очень мягкие стали, содержащие более 0,005% N, подвержены старению, т. е. после более или менее быстрого охлаждения от 600—700° С как до, так и после холодной деформации их физические свойства изменяются во времени. Эти изменения могут быть ускорены нагревом до относительно низкой температуры ( 250° С) — эта обработка известна как искусственное старение . [c.88]

При относительно небольших временах выдержки и числах циклов (что соответствует небольшим накопленным временам до 30— 50 час) в силу процессов деформационного старения стали типа 18-8 наблюдается уменьшение циклических пластических деформаций (см. рис. 9) и увеличение сопротивления этим деформациям (рис. 10 и И). С накоплением суммарного времени деформирования начинает проявляться роль циклических деформаций ползучести, и сопротивление неупругим деформациям уменьшается. Следствием этого является уменьшение сопротивления разрушению при мягком нагружении по сравнению с жестким для одинаковых деформаций пулевого полуцикла (см. рис. 4 и 6). [c.111]

По-видимому, в идее о мягком мартенсите есть рациональное зерно закрепление дислокаций в результате диффузионного перемещения атомов и выделение частиц при старении или деформации должны оказывать сильное влияние на упрочнение мартенсита. Пока, однако, трудно количественно оценить вклад основных факторов, определяющих высокое сопротивление пластической деформации сложной структуры, образующейся при закалке стали. [c.338]

При мягком нагружении для материалов одного и того же класса или для одного и того же материала при различных температурах (за исключением интервала, температур интенсивного деформационного старения) также может быть построена единая кривая малоцикловой усталости в координатах Оа/оь — Np, как это показано для стали ТС на рис. 5.28. [c.210]

Листовая низкоуглероднстая электротехническая сталь ГОСТ 3836—47 поставляется в виде листа толщиной 0,5— 8 мм или в виде сортового проката и маркируется в зависимости от коэрцитивной силы стали в отожженном состоянии (табл. 10). Кроме свойств, лимитируемых стандартом, качество электротехнической стали оценивается по ее склонности к магнитному старению . Этот термин требует некоторого пояснения. Условное по существу разделение старения мягкой стали на магнитное старение (повышение и механическое старение (изменение механических свойств) имеет определенный смысл вследствие характерных особенностей магнитного старения. [c.134]

По мнению Крюгера [1], изменение свойств стали, обусловленное деформационным старением, впервые зафиксировал в 1881 г. Баушингер. Не позже 1898 г. явление деформационного старения мягкой стали наблюдал Д. К. Чернов [2]. Но первое более или менее обстоятельное описание изменения свойств стали, характерное для деформационного старения, дано в 1906—1907 гг. Стромейером [3]. По самым осторожным подсчетам, количество публикаций, посвященных проблеме деформационного старения стали, составляет к настоящему времени не менее нескольких тысяч. Подавляющее большинство из них содержит описание изменения свойств при деформационном старении и влияния различных факторов на ход и результаты этого процесса. [c.7]

Во время стадии текучести на поверхности образца появляются полосы, составляющие с осью растяжения угол около 50° (ф. 594/1). Эти полосы ясно видны по всей окружности образца и называются линиями Чернова—Людерса. Если скорость растяжения очень мала, то появляется одна или две полосы — они начинаются на краях образца и постепенно покрывают его по всей длине. В этом случае площадка текучести прямолинейна. В момент встречи двух полос на конце площадки появляется небольшая спускающаяся вниз ступенька [74]. При более высоких скоростях растяжения, используемых, например, в заводских испытаниях, полосы более многочисленны и быстро следуют одна за другой, давая горизонтальную ступеньку с зубом текучести. Когда проводятся испытания на растяжения при более высоких температурах (около 200° С), эти внезапные падения напряжения происходят во всей области пластичности и кривая растяжения состоит полностью из зубцов текучести или штрихов. Этот процесс Портевена—Лешателье протекает также во время деформации метастабильного аустенита (ср. гл. 17). Такая неоднородность пластического течения обусловлена наличием внедренных атомов в твердом растворе а- или у-железа, сгруппированных в атмосферы Коттрелла. Перераспределение этих атмосфер в феррите во время и после деформации вызывает деформационное старение мягких сталей. В результате появляются очень мелкие выделения карбидов и нитридов, особенно после незначительного нагрева пластически деформированного материала. Эти выделения позволяют выявить линии Чернова— Людерса внутри деформированного материала. [c.35]

Далее, если мы деформируем мягкую сталь за предел текучести и затем перед обратным нагружением дадим ей отдохнуть , мы обнаружим, что предел текучести повысится, и тем больше, чем продолжительнее отдых . Это явление старения, о котором мы говорили выше. Старение в этом смысле слова можно ускорить нагреванием до небольших температур, примерно до 300° С, но не выше, при этом эффект Баушингера исчезает. В этом состоит явление отжига стали, упрочненной за счет деформации. Оно может быть объяснено тем, что внутренние поверхности разрыва затягиваются, и термин старение здесь не совсем подходит. Разрыв происходит вследствие того, что расстояния между атомами по обе стороны от поверхности увеличиваются настолько, что они выходят за пределы действия сил атомного притяжения. Благодаря же тепловой энергии тела каждый атом находится в состоянии постоянных колебаний, амплитуда которых определяется температурой. Если амплитуда колебаний достаточно велика, то атом по одну сторону от поверхности разрыва может войти в область притяжения атома по другую сторону поверхности и произойдет соединение по поверхности разрыва. Таким образом, разрывы затягиваются. Этот процесс будет происходить и при обычной температуре (хотя и более медленно), поскольку колебания будут другой амплитуды, но статистически они будут распределены около некоторого среднего значения, и время от времени какая-либо необычно большая амплитуда будет осуществлять связь, и будет происходить местное затягивание разрыва. Когда же температура поднимается выше 300° С, колебания становятся настолько сильными, что они не только затягивают разрывы, но атомы при этом перестраиваются в более устойчивую кристаллическую решетку. В этом состоит процесс рекристаллизации кристаллы увеличиваются в размерах, и предел текучести понижается вплоть до полного исчезновения упрочнения. Происходит отжиг упрочнившейся стали. [c.337]

Следует также упомянуть о появлении часто расположенных зигзагов на кривых напряжение — деформация для тех металлов, которые сохраняют удивительно высокую пластичность при минимальной температуре 4,2° К (температура жидкого гелия). После того как при этой температуре произойдет постепенное повышение напряжений течения сГг и (Т==(1+е)аг вследствие упрочнения, на кривой напряжение — деформация появляются правильно расположенные зигзаги с возрастающей амплитудой и убывающей частотой (рис. 16.64—16,66). При этом величина пластической деформации, сопровождающей каждое падение нагрузки, увеличивается с возрастанием полного среднего удлинения . Упомянутые диаграммы напоминают зубчатые кривые, полученные для закаленного алюминиевого сплава и для армко-железа (опыты Илэм), а также — для мягкой стали 2), очень медленно растягивавшейся при температуре 200° С (опыты Менджойна). Это интерпретировалось как эффект выраженного старения с последующим образованием дискретных слоев скольжения, которые отчетливо обнаруживались на зазубренной поверхности образцов. [c.739]

Указания на обнаружение выделений на дислокациях при деформационном старении предварительно закаленной мягкой стали содержат работы [80, с. 600 142 144—146]. В работе [103] выделения на дислокациях обнаружены только в участках с низкой плотностью дислокаций и их связывают со стадией перестраивания. Установлено также одновременное присутствие выделений на дислокациях и в матрице после низкотемпературного деформационного старения [142, 145, 146, 153]. В большинстве случаев природа наблюдаемых выделений не определена, хотя, по некоторым данным, они представляют собой цементит [146]. [c.82]

Первое обстоятельное исследование изменения р при низкотемпературном деформационном старении отожженной стали с 0,07% С и 0,004%N проведено Коттреллом и Чёрчменом, оно показало уменьшение р на 0,17 0,20 и 0,23% при увеличении степени предварительной деформации (волочением) на 8 23 и 42% соответственно [154, с. 271]. В наших опытах максимальное падение р при естественном старении нормализованного армко-железа, деформированного растяжением на 5%, составило 0,35% [ПО, с. 65], а при искусственном (100° С) —около 0,60%. Эти значения хорошо согласуются с результатами работ [155, с. 241, 156] по изменению р при искусственном старении науглероженного железа и весьма мягкой томасовской стали, деформированных растяжением на 5—10%. Результаты находились в пределах 0,34—0,60%- Используя данные работы [28], для приведенных изменений р при деформационном старении получим, что выделяющееся из твердого раствора количество +N составляет 6-10 - 2-10 % (по массе), что допустимо для медленно охлажденной мягкой стали. Отметим также, что в работе [154, с. 271] установлено хорошее общее соответствие кинетики уменьшения р и увеличения твердости при деформационном старении. [c.87]

В определенных условиях уменьшение р, связанное с. процессом деформационного старения, может вызывать падение значений его не только ниже уровня свежеде-формированного, но и ниже уровня исходного (недеформи-рованного) состояния (табл. 4). Последнее означает, что уменьшение р за счет сегрегации -fN на дислокациях не только компенсирует, но и перекрывает увеличение р за счет холодной деформации. Это согласуется с соответствующими расчетами, по которым уменьшение р за счет выделения + N из твердого раствора может в пять — шесть раз превышать увеличение р при холодной деформации мягкой стали [154, с. 271]. [c.88]

Особенно сильно этот процесс сказывается на падении ударной вязкости стали и технического железа, как показано на фиг. 128. Этим же процессом объясняют весьма интересное явление синеломкости в техническом железе (мягкой стали). Оно заключается в том, что при температурах порядка 200—400°, когда на поверхности наблюдается синяя побежалость (см. 121), железо утрачивает свою пластичность во время деформирования. Пслагают, что при таких температурах в наклепанном металле быстро успевает произойти процесс старения, резко снижающий как ударную вязкость металла, так и пластичность при статической нагрузке. [c.183]

При нагреге мягкой стали дисперсные ныделения (Uni) будут, укрупняться (коагулировать) тем быстрее, чем выше температура, и при известных температурах стадия повышения твердости может прейти настолько быстро, что практически будем замечать лишь понижение твердости, т. е. дисперсные частички мгновенно превзойдут по размерам критическую степень дисперсности. Такие температуры нагрева и будут отвечать уже отпуску сплава, а не старению. [c.245]

Таким образом, если учесть удельную прочность, т. е. прочность (а , отнесенную к единице веса, то она почти втрое превышает мягкую сталь. Но такую прочность в дуралюмине можно получить только лишь после надлежащей термической обработки— закалки и старения (главным образом искусственного). Здесь большой эффект от старения обусловливается тем, что наряду с выделением дисперсных частичек СиАЬ происходит одновременно образование и другого соединения Mg2Si — силицида магния. Это соединение образует с алюминием диаграмму, аналогичную А1—Си, т. е. с линией предельного насыщения, убывающего при охлаждении, как показано на фиг. 226 пунктирными линиями. [c.360]

Сталь, раскисленная только марганцем и кремнием, весьма склонна к старению, что может резко снизить ее вязкость в процессе эксплуатации котла. Поэтому для ряда котельных сталей стандарт предусматривает, как факультативную пробу, старение при температуре 250° в течение 1 часа после предварительной 10%-ной деформации растяжением. Ударная вя.зкость после старения не должна быть менее 50—60% от фактической величины ударной вязкости листа до старения. Раскисление мягкой стали алюминием резко уменьшает ее склонность к старению (изетт-железо). [c.169]

Старение наклепанной стали приводят к повышению предела упругости и к снижению пластичесюих свойств и ударной вязкости. Так, мягкая котельная сталь после холодной деформации с уменьшением сечения на 4 /о имела непосредственио после прокатки ударную вязкость 8 кгм1см , через [c.408]

При дальнейшем повышении температуры испытаний до 650 С сопротивление деформированию стали Х18Н10Т при малоцикловом нагружении существенно изменяется по сравнению с температурами 20 и 450° С. Это, в основном, связано с проявлением температурно-временных эффектов, к которым в первую очередь относятся процессы ползучести и деформационного старения, существенно интенсифицирующиеся в данных условиях. При мягком режиме нагружения с треугольной формой циклов относительное время деформирования, в течение которого происходит первоначальное упрочнение материала, увеличивается (рис. 4.9, а) по сравнению с нагружением при 450° С, а интенсивность этого упрочнения зависит от уровня действующих напряжений. При этом наибольшее упрочнение достигается на меньших амплитудах напряжений (Оа = 24 кгс/мм ). с увеличением последних (Од = = 30,5 ч- 34,4 кгс/мм ) стадия разупрочнения начинается сразу же после первых циклов нагружения. Характер накопления односторонней деформации в этих условиях показан на рис. 4.9, б, из которого видно, что она проявляет тенденцию к увеличению при значительных амплитудах напряжений (Од > 28 кгс/мм ) и сохраняется на уровне исходного накопления (в первом цикле) при их меньших значениях. [c.76]

Существенное влияние циклических свойств материала, режимов нагружения и температуры на сопротивление малоцикловому разрушению вытекает из данных, представленных ранее. Деформация нулевого полуцикла и число циклов Np до разрушения для циклически разупрочняющейся стали ТС при мягком нагружении (симметричный цикл напряжений) оказываются значительно меньше, чем для циклически упрочняющейся (с повышением температур) аустенитной нержавеющей стали Х18Н10Т. В первом случае это объясняется интенсивным накоплением квазистатических и усталостных повреждений, во-втором— отсутствием накопления квазистатических повреждений и уменьшающейся с увеличением числа циклов нагружения скоростью накопления усталостных повреждений, зависящей от ширины петли. Циклически стабильная при комнатной и слабо упрочняющаяся при повышенной температуре сталь 22к при мягком нагружении занимает промежуточное положение. При жестком нагружении (симметричный цикл деформаций) различия в деформациях и числах циклов Мр определяются только накоплением усталостных повреждений, зависящих в основном от располагаемой пластичности стали. При этом режиме нагружения различие в долговечностях получается меньше, чем при мягком, и меньшие долговечности соответствуют материалам, склонным к деформационному старению. [c.254]

И Х18Н10Т при запасе прочности по пределу текучести равном 1,5, долговечность получается не менее 10 . При температурах интенсивного деформационного старения сталей типа 22к и Х18Н10Т и соответствующих запасах статической прочности по пределу текучести долговечность при мягком нагружении увеличивается. При тех же относительных напряжениях для циклически разупрочняющейся стали ТС в рассматриваемом диапазоне температур минимальные долговечности получаются на порядок меньше, чем для сталей 22к и Х18Н10Т. Если учитывать, что для циклически разупрочняющихся материалов отношение предела текучести к пределу прочности обычно превышает 0,65, то минимальные значения допускаемых напряжений для них получаются не по пределу текучести, а по пределу прочности. Поэтому долговечность для этих сталей при номинальных допускаемых напряжениях, устанавливаемых по пределу прочности (например, при Па = 2,6), оказывается больше, чем при номинальных напряжениях по пределу текучести. [c.257]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...