Прочность стали конструктивная

Расчет 1.266-268 Прочность стали конструктивная [c.646]

Улучшению подвергают среднеуглеродистые (0,3...0,5% С), конструкционные стали, к которым предъявляются высокие требования по пределу выносливости и ударной вязкости. Улучшение повышает конструктивную прочность стали, уменьшая чувствительность к концентраторам напряжений [c.74]

Рис. 8.16. Диаграмма конструктивной прочности стали У8 со структурой пластинчатого перлита.

Рис. 8.17. Диаграмма конструктивной прочности стали У8 со структурой бейнита, упрочненной различными методами после изотермического превращения аустенита в интервале температур 250—450°С.

Следует отметить, что в сравнении с низколегированными сталями конструктивная прочность жаропрочных сталей и сплавов определяется более широким комплексом свойств. К ним относятся кратковременные прочностные свойства, сопротивление ползучести и релаксации, длительная прочность, кратковременная и длительная пластичность, циклическая прочность (выносливость). [c.152]

На сопротивление усталости существенно влияют микрогеометрия и концентраторы напряжений. Мелкие надрезы, острые грани и риски, образующиеся на поверхности деталей после обработки, вызывают концентрацию напряжений (технологические концентраторы напряжений, которые снижают усталостную прочность стали). Такое же действие оказывают галтели, выточки, резьбы и другие (конструктивные концентраторы напряжений). Наибольшая концентрация происходит во впадинах чем глубже впадина и меньше ее радиус, тем интенсивнее концентрация напряжений. Величина концентрации напряжений оценивается коэффициентом пт, который при наличии регулярно расположенных углублений (например, равноудаленных кольцевых надрезов) при изгибе составляет [c.410]

Сделана попытка дать некоторые исходные соображения о выборе стали и метода упрочнения типовых деталей машин, конструкции н инструмента. Описаны основные виды повреждения деталей машин (хрупкое и вязкое разрушение, деформация, изнашивание и др-). Рассмотрены принципы выбора комплекса прочностных свойств, которые определяют работоспособность металла (стали) при эксплуатации деталей машин. Дана классификация критериев оценки конструктивной прочности стали, [c.3]

Как влияет углерод на конструктивную прочность стали (КСи, КСТ, [c.144]

Все методы, вызывающие измельчение зерна аустенита,—микролегирование (V, Т1, N6 и др.), высокие скорости нагрева и др.— повышают конструктивную прочность стали. Крупное зерно стремятся получить только в электротехнических (трансформаторных) сталях, чтобы улучшить их магнитные свойства (см. с. 369). [c.162]

Конструкционные стали должны обладать высоким пределом текучести Оо.а, являющимся основной характеристикой при расчетах деталей машин и конструкций, в сочетании с высокой пластичностью (б, -ф), сопротивлением хрупкому разрушению (КСи, КСТ, Кхс) и низким порогом хладноломкости (/50) Долговечность работы изделия зависит от сопротивления усталости (о 1), износу и коррозии. Все это определяет конструктивную прочность стали. [c.253]

Присадки, повышающие обрабатываемость (5, Са, РЬ, 5е), понижают конструктивную прочность стали. Свинец снижает предел выносливости после цементации (нитроцементации) на 40 % и после улучшения на Ш %. Сера и кальций снижают при химико-термической обработке предел выносливости на 20 %, предел контактной выносливости сталей, содержащих РЬ, Са и 5, более чем в 2 раза. Глобулярная форма дисперсных включений при однородно дифференцированной ферритно-перлитной структуре менее резко снижает механические свойства и улучшает обрабатываемость резанием. Значительная анизотропия ударной вязкости в сталях повышенной обрабатываемости не позволяет рекомендовать их для деталей, работающих в сложнонапряженном состоянии, а также со значительными концентрациями напряжений. [c.283]

После отпуска твердость наружных слоев стержня из стали плавки № 33649 снизилась, а твердость сердцевины повысилась. В результате твердость по сечению стержня оказалась практически равномерной и составила HR "62 0,5. В случае же стержня из стали плавки № 30232 заметно снижение твердости по сечению. Это снижение составило на поверхности HR 4,5 на расстоянии 2/3 радиуса HR 9, в центре HR 10. Таким образом, если после отпуска распределение твердости подобно изображенному на рис. 74, а, то это означает, что прочность стали заметно уменьшится и, следовательно, снизится конструктивная прочность стержня. Попадание в производство плавок, подобных плавке № 30232, неизбежно приведет к получению после отпуска деталей с пониженной твердостью. [c.104]

Углерод. В случае развития МКК по механизму обеднения полная невосприимчивость к МКК может быть достигнута при содержании углерода ниже предела его растворимости в стали, по данным ряда исследователей, это составляет 0,009 % С. Для получения углерода ленее 0,02—0,03 % необходимо применять специальные методы выплавки и обработки металла. Кроме того, чрезмерное снижение содержания углерода влечет за собой снижение конструктивной прочности стали. Поэтому необходимый уровень снижения содержания углерода должен быть обоснован. Допустимое содержание углерода зависит от содержания легирующих элементов в стали, так как способность углерода образовывать карбиды определяется его термодинамической активностью, на которую существенно влияет химический состав стали. [c.57]

Упругая устойчивость сжатых элементов корпуса — другой важный фактор. Она контролируется жесткостью элементов и модулем упругости материала. Если толщины выбираются на основании прочности стали при растяжении, то элементы из высокопрочной стали более тонкие, а их критические нагрузки меньше. Так как большинство конструктивных элементов в судах подвергается чередующимся растягивающим и сжимающим нагрузкам, упругая устойчивость должна всегда приниматься во внимание. На практике это учитывается либо дополнительной жесткостью, либо увеличением толщины листов, и способствует экономичному использованию высокопрочной стали. [c.410]

Улучшению подвергают среднеуглеродистые (0,3—0,5 % С) конструкционные стали, к которым предъявляются высокие требования по лреде лу выносливости и ударной вязкости. Улучшение значи тельно повышает конструктивную прочность стали, уменьшая чувствительность к концентраторам напряжений, увеличивая работу развития трещин и снижая температуру порога хладноломкости. Однако износостойкость улучшенной стали вследствие ее пониженной твердости не высокая. [c.217]

На рис. 7.16, а для круглого ступенчатого вала с галтелью сопряжения, описанной по кругу радиуса г, в зависимости от отношения rjd при D/d = 2 приведены значения коэффициента концентрации напряжений н эф, фективных коэффициентов концентрации (А д = / /е (при d = 30-т-50 для двух сталей с пределом прочности 50 и 20 KZ jMM. Увеличение радиуса галтели-при d = = 50лшот 1,5 до Ь мм (г/d от 0,03 до 0,1) снижает в 1,7 раза, а для стали с Чь — Ь кгс1мя — в 1,3 раза. С повышением прочности стали и размеров сечения приближается к и улучшение конструктивной формы [c.152]

Использование описанных выше методов определения вязкости разрушения позволяет оценить комплекс важных свойств материалов после объемного упрочнения по различным режимам. Для примера можно привести выбор оптимальных параметров регулируемого термопластического упрочнения (РТПУ) стали У8 при распаде аустенита в изотермических условиях. На рис. 8.16 представлена диаграмма конструктивной прочности стали со структурой пластинчатого пер.чита. Вязкость разрушения оценивали методом /-интеграла. [c.148]

Повышению вязкости разрушения стали со структурой бейнита способствует реализация оптимальных режимов регулируемого термопластического упрочнения. Суть этой обработки заключается в создании горячей деформацией с последующей выдержкой мелкозернистой структуры аустенита и образовании субзеренных построений в мелком зерне аустенита за счет окончательной деформации. Анализ диаграммы конструктивной прочности стали со структурой бейнита свидетельствует о том, что с понижением температуры изотермического превращения эффект РТПУ, заключающийся в повышении показателей конструктивной прочности, проявляется более заметно. В диапазоне предела текучести от 1300 до 1900 МПа величина вязкости разрушения стали, обработанной по режиму РТПУ [245], существенно превышает вязкость разрушения образцов, подвергнутых высокотемпературной термомехани ской изотермической обработке (ВТМИЗО) и обычной изотермической обработке (ИЗО). [c.150]

Каллойда Ю. В. Повышение конструктивной прочности стали с перлитной структурой термомеханической обработкой при диффузионном распаде аустенита в изотермических условиях (ВТМДИО) Автореф. дис.. .. канд. техн. наук.— Новосибирск, 1974.— 24 с. [c.196]

Повышение прочности стали могло быть достигнуто только увеличением содержания углерода, но многочисленными работами основных материало-ведческих институтов страны было показано, что компенсировать легированием понижение пластичности и снижение сопротивления разрыву, а вместе с ними и падение конструктивной прочности, т. е. прочности, реализуемой в конструкции, невозможно. Поэтому легирование высокопрочных сталей имело целью лишь решение отдельных задач, например обеспечение прокаливаемости при заданном сечении. Эта проблема приобрела существенное значение, во-первых, с ростом объема и веса деталей из высокопрочных сталей (так, даже в авиации стали применяться стальные поковки весом в несколько тонн) и, во-вторых, в связи с дальнейшим повышением уровня прочности в других отраслях машиностроения, где и ранее были достаточно крупные сечения изделий — в судостроении, артиллерийской технике. Путем легирования предусматривалось также улучшение качества сварных соединений из высокопрочной стали и осуществление ряда более частных задач повышения статической выносливости и температурной стабильности, варьирования предела текучести, обеспечения воздушной закалки и т. д. [c.195]

Применение комбинированных материалов и вообще переход к рассмотрению прочности как конструктивно чувствительного свойства, которое должно отражать соотношение полей напряжений и полей сопротивлений материала и учитывать структуру как своеобразную внутреннюю конструкцию, является основным направлением дальнейшего существенного шага в завоевании новых рубежей для решающего показателя качества конструкционных сталей — их прочности. В работах над реализацией этого продуктивного принципа должны объединиться усилия отечественных метал ловедов, конструкторов, металлургов и технологов. [c.204]

Таким образом, оптимальный комплекс механических свойств стали 14Х2ГМР обеспечивается в результате ВТМО (закалки с прокатного Нагрева) и отпуска при 650—680° С. ВТМО существенно повышает сопротивление высокопрочной строительной стали хрупкому и усталостному разрушению. При этом увеличивается конструктивная прочность стали зй счет создания устой-, чивой субструктуры по типу п олигонизации. ВТМО существенно повышает ударную вязкость высокопрочной стали, работу распространения трещин, вязкость разрушения, усталостную прочность и резко снижает порог хладноломкости. [c.22]

Исследование конструктивной прочности сталей ЭП410, ЭИ878 и ЭП222 производилось на модельных емкостях с внутренним диаметром 211 мм и длиной обечайки 800 мм. Перед сваркой заготовки и присадочная проволока подготавливались так же, как и образцы. [c.122]

По аналогии с аустенитом, влияние величины зерна на свойства стали заключается в том, что чем мельче зерно, тем выше прочность, пластичность и вязкость, ниже порог хладноломкости. Например, уменьшение размера зерна может компенсировать отрицательное влияние других механизмов на порог хладноломкости. Чем мельче зерно, тем вьш1е предел выносливости. Поэтому все воздействия, вызывающие измельчение зерна, повьш1ают конструктивную прочность стали. При укрупнении зерна до 10-15 мкм трешцностойкость уменьшается, а при дальнейшем росте зерна - возрастает. Это может быть связано с очищением границ зерна от вредных примесей благодаря большему их растворению в объеме зерна при высокотемпературном нагреве. После высокотемпературного воздействия получаем мелкое зерно, частично или полностью устраненные строчечность, видманштеттову структуру и другие неблагоприятные структуры. Сталь получается с низкой прочностью и твердостью при достаточном уровне пластичности. Твердость будет снижаться из-за развития сфероидизации. С одной стороны, измельчение зерна является наиболее благоприятным моментом повышения прочности стали, т.к. при этом [c.12]

Наличие в структуре нижнего бейнита не снижает конструктивной прочности стали. Если в структуре наряду с мартенс1)Том присутствуют верхний бейнит или продукты диффузионного распада аустенита (перлит, троостит), сопротивление хрупкому н вязкому разрушению снижается (уменьшаются K U, КСТ, [c.275]

Рис. 166. Обобщенная диаграмма конструктивной прочности сталей (О. Н. Романив, А. Н. Ткач)

Проведена оценка работоспособности стали в различных условиях эксплуатации. Параметры, характеризующие конструктивную прочность стали Н18К9М5Т, свидетельствуют о высоком сопротивлении развитию трещины. После полного цикла упрочняющей обработки отношение временного сопротивления образцов с надрезом к временному сопротивлению гладких образцов существенно больше [c.36]

Следует отметить, что повышение конструктивной прочности сталь ных изделий не всегда коррелирует с уменьшением числа и размера неметаллических включений в стали Имеются исследования в которых показана положительная роль неметаллических включений определен ного состава н морфологнн в достижении заданного комплекса механн ческнх технологических и эксплуатационных свойств ряда сталей н из делии из них [c.24]

Высокая прочность сталей неизбежно ведет к понижению характеристик хшастичности и прежде всего сопротивления хрупкому разрушению. Поэтому надежность стали в конструкции (изделии) может быть охарактеризована конструктивной прочностью — комплексом механических свойств, связанных с эксплуатационными условиями работы изделий. [c.362]

Учитывая различие эффекта действия растягивающих или сжимающих напряжений на прочность стали в коррозионных средах, необходимо стремиться к снижению растягивающих напряжений, особенно действующих в приповерхностном слое, путем придания соответствующих форм детали, что возможно при усилении сечений, работающих на растяжение, за счет сечений, работающих на сжатие. Далее, необходимо стремиться к созданию таких конструкций деталей, в которых отсутствовали бы конструктивные и технологические концентраторы напряжений растяжения, что особенно важно при статической корртзионной усталости. Кроме того, в приповерхностном слое. металла, соприкасающемся с коррозионной средой, нельзя допускать остаточных напряжений растяжения, вызванных, например, обработкой. [c.178]

Для сталей, сохраняющих при охлаждении стабильность аустенита до 20 и способных к его распаду при пластич. деформации, а также к дальнейшему упрочнению старением (стали, граничащие со сталями переходного класса), возможно достижение прочности С. с. путем механич. наклепа при больших степенях деформа-ЦШ1 (до 90%) и последующего старения. Возможно также достижение свойственной С. с. прочности путем пластич. деформации аустенитных сталей и сталей переходного класса при низких темп-рах (—70° и ниже). Необходимость при всех этих технологич. приемах пластич. деформации в размерах, к-рые резко изменяют форму и размеры изделий, и практич. невозможность проведения после упрочнения операций формования, гибки п т. п., а также крайняя затруднительность сварки в связп со значительным (более чем в 2 раза) разупрочнением сварного шва, крайне ограничивают применение С.с. как конструкц. материала. Широкое использование С. с. также затрудняется ее чувствительностью к концентрации напряжений, резко снижающих конструктивную прочность, и трудностями механич. обработки, к-рая для С. с. может осуществляться только спец. методами (панр., электроэрозионное и электроимпульсное шлифование) при последнем методе требуется соблюдение крайней осторожности во избежание прижогов. На рис. 5 показана хрупкая прочность стали ВЛ1 после закалки и термомеханич. обработки. В основном возможно изготовление только таких [c.243]

При оценке конструктивной прочности материалов большое значение имеет их усталостная прочность, так как около 70 % общего числа разрушений деталей происходит вследствие усталости металлов. Поэтому повышение предельного напряжения, при котором материал не разрушается под действием циклических нагрузок, т. е. повышение предела выносливости,— одна из актуальных проблем современной науки и техники. Наибысшёй усталостной прочности стальных изделий, имеющих обычно концентраторы напряжений, прН ТО достигают с помощью улучшения, т. е. закалкой и высоким отпуском. Однако ТЦО повышает предел выносливости о 1к в сравнении с закалкой и высоким отпуском. Для углеродистой стали 45 это увеличение составляет до 30 %. Было исследовано также влияние ТЦО на усталостную прочность стали 40Х [223]. Испытуемые образцы имели концентратор напряжений с радиусом в вершине надреза 0,25 мм. Испытания пОказали, что для стали 40Х после закалки и высокого отпуска а 1к= 170 МПа, а после ТЦО (7 1к = = 190 МПа, т. е. на 12 % больше. [c.104]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...