Трещиностойкость легирования

Белый слой, характеризующийся благоприятным сочетанием остаточных макронапряжений и структуры, наиболее эффективно повышает трещиностойкость стали и является весьма перспективным способом повышения стойкости стальных деталей к коррозионному растрескиванию. Сопротивление стали коррозионному растрескиванию зависит от содержания в ней углерода. Так же, как и сопротивление коррозионной усталости, максимальная стойкость к коррозионному растрескиванию наблюдается у стали с содержанием углерода 0,4-0,65 % (рис. 31). Это связано с тем, что при указанном содержании углерода количество остаточного аустенита небольшое (до 10 %) и увеличивается с ростом содержания углерода в стали. При этом уменьшается способность металла к релаксации локальных напряжений вследствие уменьшения подвижности дислокаций. В сталях, легированных хромом в количестве 12 % и более, релаксация напряжений облегчается вследствие уменьшения активности углерода, переходящего в карбиды. В результате этого, а также из-за увеличения пассивирующего действия хрома рост трещин резко замедляется. [c.116]

Защитные и износостойкие покрытия обеспечивают возможность создания новых изделий-композиций, сочетающих высокую долговечность (износостойкость, специальные свойства) с достаточной надежностью (трещиностойкостью) повышают эксплуатационную стойкость деталей машин и инструментов по сравнению со стойкостью, достигаемой известными способами термической обработки позволяют восстанавливать изношенную поверхность и, следовательно, снижают потребности в запасных частях. С помощью покрытий получают особые свойства рабочей поверхности (например, жаростойкость, теплопроводность, заданный коэффициент трения) они дают экономию дефицитных и дорогостоящих металлов, использующихся для объемного легирования. [c.3]

Легирование феррита сопровождается его упрочнением. Наиболее значительно влияют на его прочность марганец и хром. Причем чем мельче зерно феррита, тем выше его прочность. Многие легирующие элементы способствуют измельчению зерен феррита и перлита в стали, что значительно увеличивает ее вязкость. Однако все легирующие элементы, за исключением никеля, при содержании их в растворе выше определенного предела снижают ударную вязкость, трещиностойкость и повышают порог хладноломкости. Никель понижает порог хладноломкости. [c.161]

Быстрорежущие стали обладают высокой прочностью, ударной вязкостью и трещиностойкостью. Теплостойкость быстрорежущих сталей по сравнению с легированными обеспечивается за счет введения вольфрама, молибдена, ванадия и хрома, образующих сложные карбиды, связывающие почти весь углерод стали. Коагуляция карбидов, снижающая теплостойкость сталей, происходит только при 550—700 °С, что существенно повышает теплостойкость быстрорежущих сталей. [c.573]

Таким образом, для обеспечения высокой конструкционной прочности количество легирующих элементов в стали должно быть рациональным. После достижения необходимой прокаливаемости избыточное легирование (за исключением никеля) снижает трещиностойкость и облегчает хрупкое разрушение. [c.291]

Взаимодействие факторов ЗТП и ЗТО объясняет различный характер влияния масштабного фактора толщины образцов на пороги усталости нержавеющих сталей и сталей с ограниченным легированием (рис. 19.20). В последнее время уделяется значительное внимание изучению кинетики роста коротких трещин (<0,1-=-0,2 мм). Особый интерес вызывает обнаруженное явление резкого снижения припороговой трещиностойкости коротких трещин (рис. 19.21), что объясняется отсутствием у последних проявлений ЗТ. [c.342]

Приведенные в п. 5.5.3 данные определенно указывают на отсутствие жесткой связи уровня прочности стали с характеристиками корро-зионно-механической трещиностойкости. Такая тенденция существует с ростом предела прочности (предела текучести) пороговое напряжение и коррозионно-механическая трещиностойкость снижается только в том случае, когда сохраняется один и тот же механизм коррозионного растрескивания. Такая ситуация представлена на примере ряда сталей, созданных путем легирования среднеуглеродистой стали 40 [c.315]

Изменение механических свойств, обусловленных развитием процессов охрупчивания, выражается, с одной стороны, в увеличении твердости материала и предела его текучести, с другой — в снижении вязко-пластических показателей, показателей ударной вязкости и трещиностойкости. В различных нормативных документах используются различные предельные показатели, характеризующие процессы охрупчивания. Так, в ПБ 03-605-03 Правила устройства вертикальных стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов приведена минимальная ударная вязкость материала. Для шаровых резервуаров и газгольдеров для хранения сжиженных газов под давлением в соответствии с РД 03-380-00 предельными являются увеличение отношения предела текучести к временному сопротивлению свыше 0,75 для легированных сталей и свыше 0,65 для углеродистых, при этом относительное удлинение для легированных сталей не должно быть менее 17 %, а для углеродистых — менее 19 %. Для стальных подземных газопроводов по РД 12-411—01 для труб из малоуглеродистой стали допустимое отношение фактического предела текучести к временному сопротивлению, приведенных к температуре [c.184]

А. Гриффитс, заложивший в 1920 году основы механики трещин, рассуждал примерно так при росте трещины происходит разгрузка вблизи фронта с высвобождением некой энергии С, при этом образуется новая свободная поверхность с энергией и рост трещины становится возможным лишь при С = С [23]. Трещиностойкость — так будем называть силу сопротивления — зависит от поверхностной энергии, но определяется не только ею. Больший вклад в дает работа пластической деформации у фронта — вывод Дж. Ирвина [23, 77]. Для очень хрупких материалов вроде стекла Р I Дж/м — таков порядок поверхностной энергии для многих веществ. Но в малоуглеродистой стали Р доходит до 10 Дж/м Отметим, что легированные высокопрочные стали могут иметь Р на порядок (если не два) ниже [23]. [c.289]

На рис. 13.3.2 можно видеть, что для большинства сплавов 3, , < 1, т.е. коррозионная среда снижает циклическую трещиностойкость. Вместе с тем при испьггании умеренно легированных сталей низкой прочности под влиянием среды наблюдается повышение К . [c.486]

Два главных показателя конструктивной прочности — предел текучести, или сопротивление пластическому деформированию,, и вязкость разрушения, или трещиностойкость,— неоднозначно изменяются при различных упрочняющих обработках (механических,, термических, термомеханических) или варьировании химического состава сплава. Создание различных структурных препятствий движущимся дислокациям или увеличение легированности сплава повышают предел текучести, но одновременно снижают трещиностойкость. Иными словами, увеличение прочности, твердости и износостойкости металла сопровождается повышением вероятности хрупкого разрушения. Частичное преодоление этого противоречия возможно при конструировании композиционного материала (детали), сочетающего прочную, износостойкую, твердую поверхность нанесенного покрытия с пластичной, вязкой, трещиностойкой основой. [c.3]

В [50] рассмотрено влияние степени легирования хромомолибденованадиевой стали молибденом на трещиностойкость в условиях ползучести. Установлено, что повышение концентрации молибдена в стали с 0,2 до 0,9% приводит к постепенному снижению трещиностойкости за счет выделения карбида М23С6, причем содержание молибдена и других карбидообразующих элементов вблизи трещины в 2—4 раза больше, чем вдали от нее. [c.64]

Анализ полученных результатов (рис. 4) показал, что сопротивление тонколистовой рулонной стали 09Г2СФ инициированию вязкой трещины бс = 0,3 мм выше по сравнению с тем же материалом при толщине 17,5 мм, для которого fi = 0,18 мм. Более того, оно выше, чем у других трубных сталей (< = 12 — 17,5 мм), результаты испытаний которых рассматривались выше. На величину 6 существенно влияет направление проката. Следует учитывать, что в направлении действия максимальных (окружных) напряжений в трубопроводе трещиностойкость рулонной стали наибольшая. Уменьшение ее в других направлениях может играть даже положительную роль,, способствуя повороту и кольцеванию движущихся трещин. Совпадение результатов для сталей 09Г2СФ и 08Г2СФБ еще раз подтверждает замеченную при оценке вязкости разрушения трубных материалов в толщинах 12—17,5 мм закономерность, имеющую большое практическое значение и состоящую в том, что легирование сталей дефицитными элементами, значительно повышающее их сопротивление распространению разрушений, практически не влияет на величину трещиностойкости (сопротивлении инициированию вязких трещин). [c.284]

В книге рассмотрены методы повышения степени неравновесности системы — инжекционная и ультразвуковая обработка расплавов, комплексное легирование, сверхбыстрое охлаждение жидкого металла (аморфные сплавы), электростимулированная прокатка, негидростатическое сжатие (механическое легирование) и др. Оптимизация физикохимических процессов получения сплавов в неравновесных условиях связана с установлением параметров неустойчивости системы. В книге предлагается метод многопараметрической оптимизации фрактальной структуры конструкционных сплавов, позволяющий учесть наиболее благоприятное сочетание прочности и пластичности материала для будущих условий его службы. Заслуживает внимание и метод прогнозирования характеристик жаропрочности, трещиностойкости и хладостойкости на основе данных традиционных испытаний на растяжение и усталость гладких образцов. [c.3]

Рис. 19.24. Сравнительная оценка влияния дистиллированной воды (/), водного раствора Na l (2) и водного раствора HjS (3) на порог коррозионно-статической трещиностойкости умеренно легированных сталей различной прочности

Скорость роста усталостных трещин зависит от многих факторов. Среди этих факторов можно отметить следующие механические (амплитуда напряжений, асимметрия цикла нагружения, частота), металлургические (микроструктура, наличие включений, характер легирования), физико-химические (температура, среда, облучение) и геометрические размеры тела [283, 284, 323]. Тем не менее, кинетические диаграммы усталостного разругиения имеют больпюе практическое значение. С их помощью устанавливают характеристики циклической трещиностойкости, на их основании выбирают материал конструкций и оптимизируют технологию изготовления материалов оценивают условия эксплуатации, безопасный ресурс и живучесть поврежденных трещинами конструкций анализируют причины раз-эугиения конструкций [160, 286, 287. [c.170]

Металловедческие аспекты разработки сталей, стойких к сульфидному растрескиванию, включают комплекс следующих мер. Для предотвращения проникновения водорода необходимо создавать устой 1ивые защитные пленки путем добавки меди, кобальта, хрома, алюминия и т.д. Снижение опасности образования микротрещин достигается за счет уменьшения количества неметаллических включений серы, фосфора и легирования медью (свыше 0,2 %), а также сфероидизацией, измельчением и равномерным рассеиванием включений путем введения редкоземельных металлов и кальция. Для повышения трещиностойкости требуется создание мелкозернистой структуры за счет применения закалки и отпуска при высокой температуре (свыше 650 °С). [c.85]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...