Стали Сопротивление хрупкому разрушению

При одинаковой твердости сталь, имеющая крупнокристаллическую структуру, имеет меньшую износостойкость, чем сталь с мелкокристаллической структурой, так как у первой сопротивление хрупкому разрушению меньше. [c.503]

Величина для малоуглеродистых низколегированных сталей находится в пределах от 70 до 140. В соответствии с этой зависимостью энергия уки, а следовательно, и величина напряжений, необходимых для развития трещины, уменьшаются с увеличением скорости ее распространения. Скорость развития трещины v для конструкционных сталей достигает значений 1000— 1500 м)сек, и yk уменьшается на порядок и более. При такой скорости развития трещины напряжение, необходимое для динамического развития трещины, уменьшается до 0,2 от значения напряжений при статическом инициировании хрупкого разрушения. С этим связано пониженное сопротивление хрупкому разрушению элементов конструкций при динамическом нагружении. [c.50]

Надежность работы стали в условиях повышенных температур и сложного напряженного состояния определяется прежде всего вероятностью хрупкого разрушения. Поэтому важно изучить связь характеристик сопротивления хрупкому разрушению со структурой и составом стали. [c.203]

Рис. 4. Влияние толщины проката на сопротивление конструкционных сталей распространению хрупкого разрушения при толщине образца 4 X 5 мм (7) и

Нормали.зация горячекатаной стали повышает ее сопротивление хрупкому разрушению, что характеризуется снижением порога хладноломкости и повышением работы развития трещины. [c.199]

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]

Для сварных магистральных газопроводных труб сталь должна обладать хорошей свариваемостью, высоким значением прочности и достаточными пластичностью, вязкостью и сопротивлением хрупкому разрушению при температуре монтажа и службы газопровода в нормализованном состоянии. [c.265]

При полной прокаливаемости сталь имеет лучшие механические свойства, особенно сопротивление хрупкому разрушению — низкий порог хладноломкости, высокое значение работы развития трещины КСТ и вязкость разрушения Кю- [c.275]

Хромоникелевые стали. Благодаря большей устойчивости переохлажденного аустенита хромоникелевые стали обладают высокой прокаливаемостью, хорошей прочностью и вязкостью. Они применяются для изготовления крупных изделий сложной конфигурации, работающих при вибрационных и динамических нагрузках. Никель обеспечивает наибольший запас вязкости, а в сочетании с хромом и молибденом — большую прокаливаемость. Никель, особенно в сочетании с молибденом, сильно снижает порог хладноломкости. Чем выше содержание никеля, тем ниже допустимая температура применения стали и выше ее сопротивление хрупкому разрушению. [c.280]

Высокая конструктивная прочность изделия достигается только тогда, когда оно изготовлено из материала, обладающего большой прочностью и высоким сопротивлением хрупкому разрушению. Этим требованиям в значительной степени отвечают безуглеродистые 0,03 % С) мартенситно-стареющие стали (углерод и азот — вредные примеси, снижающие пластичность и вязкость стали), упрочняемые закалкой и последующим старением. [c.283]

Для многих строительных и машиностроительных сталей (Ов < 1000 МПа) определение вязкости разрушения Кгс затруднено. Поэтому о сопротивлении хрупкому разрушению судят не по вязкости разрушения Клс, а по температурному порогу хладноломкости 4о (рис. 167). Наиболее низкую конструктивную прочность имеют горячекатаные стали обыкновенного качества (Ст2, СтЗ, Ст4 и др.) с ферритно-перлитной структурой (рис. 167). Чем больше в них содержание углерода, тем выше и 4о-Термическое упрочнение углеродистых сталей повышает и несколько снижает порог хладноломкости (рис. 167, Уту)- [c.316]

МДж/м2 при 20 °С и 0,5 МДж/м при температуре эксплуатации. Выполнение этого требования осложняется отрицательным влиянием масштабного эффекта (усиление карбидной неоднородности). С увеличением диаметра (стороны) штампа с 20 до 100 мм вязкость снижается в сердцевине более чем на 30—35%. Для повышения сопротивления хрупкому разрушению штампы перед началом работы надо нагревать до 300—350 С. Температура испытаний влияет на свойства сталей повышенной теплостойкости и вязкости (табл. 74). Область применения сталей повышенных теплостойкости и вязкости приведена в табл. 75. [c.675]

Из критериев прочности для большинства валов современных быстроходных машин решающее значешзе имеет выносливость. Усталостные разрушения составляют до 40—50% случаев выхода валов из строя. При работе с большими перегрузками может проявляться малоцикловая усталость. Для тихоходных валов из нормализованных, улучшенных и закаленных с высоким отпуском сталей ограничивающим критерием может быть также статическая несущая способность при пиковых нагрузках (отсутствие недопустимых остаточных деформаций). Наконец, для таких нк валов из хрупких и малопластичных материалов (чугуны, низкоотпущен-ные стали) — сопротивление хрупкому разрушению. [c.420]

Расчетное исследование НДС образцов из стали 15Х2МФА (рис. 1.4), подвергнутых растяжению в области низких температур, было проведено с целью анализа параметров, характеризующих сопротивление хрупкому разрушению материала [131]. Подробно результаты расчета и эксперимента будут изложены в подразделе 2.1.4. В настоящем разделе мы хотим продемонстрировать работоспособность метода решения упругопластических задач в части учета геометрической нелинейности. Дело в том, что перед разрушением испытанных образцов при Т = —100 и —10°С происходила потеря пластической устойчивости (зависимость нагрузки от перемещений имела максимум). Очевидно, что расчетным путем предсказать потерю несущей способности конструкции можно, решая упругопластическую задачу только в геометрически нелинейной постановке. При численном моделировании нагружение образцов осуществляли перемещением захватного сечения образца от этапа к этапу задавалось малое приращение перемещений [131]. При этом анализировали нагрузку, действующую на образец. Механические свойства стали 15Х2МФА, используемые в расчете, представлены в подразделе 2.1.4. На рис. 1.4 представлены зависимости нагрузки от перемещений захватной части образца. Видно, что соответствие экспериментальных данных с результатами расчета хорошее. Наибольшее отличие расчетной максимальной нагрузки от экспериментальной составляет приблизительно всего 3 % различие в среднеинтегральной деформации при разрушении образца е/ = —1п (1—i j) (i ) — перечное сужение нет- [c.32]

Для сталей высокой прочности, алюминиевых и титановых сплавов в широком интервале температуры критические значения коэффициентов интенсивности напряжений мало зависят от температуры. Поэтому оценку сопротивления хрупкому разрушению элементов конструкций из таких материалов следует проводить по минимальным значениям / i . Как показано в 3, при определении по уравнениям (3.13) критических значений температуры элементов конструкций имеет существенное значение учет роли размеров напряженных сечений, остаточной напряженности, деформационного старения и охрупчивания в условиях эксплуатации. Эти факторы принимаются во внимание путем введения соответствующих экспериментально устанавливаемых температурных сдвигов А нр, и АГкрг (см. рис. 3.8). [c.64]

Так, создаваемые при ВМТО искажения границ в значительной степени предотв-ращают также образование фаз, ослабляющих связь между соседними зернами [16, 13], что приводит к существенному повышению сопротивления хрупкому разрушению. В частности, локализация деформации по границам зерен и связанное с этим искажение межзеренных переходных зон, сохраняемое и после охлаждения, благоприятно изменяют условия обособления, а также форму фаз и соединений, ответственных за развитие отпускной хрупкости стали, и, кроме того, способствуют оптимальному, т. е. соответствующему наивысшей прочности, распределению частиц упрочняющей фазы. [c.49]

Хладноломкость и сопротивление хрупкому разрушению оцениюжпся по кривым ударная вязкость—температура и доля вязкой составляющей в изломе-температура. Такие кривые для образцов биметалла сталь-молибден с двумя видами надреза — по двум слоям и по стали (см. шс. 97, надрезы / и III) - представлены на рис. 101 и 102. Здеа же дня сравнения показаны кривые для стандартных образцов молибдена и стали. [c.103]

Оценка сопротивления хрупкому разрушению шпилечной стали 38ХНЗМФА приведена в работе [81. Испытания проведены на [c.388]

Высокая эффективность упрочнения мартенситной стали объясняется развитием дислокаций и перераспределением атомов внедрения углерода в кристаллической решетке. Вследствие неравномерности деформации при накатке в поверхностном слое глубиной 5— 20 мкм могут возникать микротрещины и микронадрывы. Мартенсит-ная сталь, отличающаяся более высокой прочностью, чем стали с сорбитной структурой, меньше склонна к образованию трещин. Чтобы их вызвать, нужно накатку производить при большей силе. Эффект упрочнения сталей с мартенситной структурой был бы еще выше, если бы не малое сопротивление хрупкому разрушению и не повышенная чувствительность к концентраторам напряжений. Связанное с накаткой повышение механических свойств как бы компенсирует недостаток пластичности указанных сталей. [c.99]

В дальнейшем (в конце 60-х годов) в расчеты прочности по критериям сопротивления хрупкому разрушению стали вводиться уравнения линейной мехашки разрушения, связывающие предельные нагрузки, размеры, форму и места расположения возможных дефектов через критические значения коэффициентов интенсивности напряжений К[с- П )и этом запасы по критическим температурам [ДТ] составляют 20—30 С, а по величинам Kj Ик =1,5-2. [c.39]

Преимущество ма ртенситностареющйх сталей перед друГими высокопрочными сталями, содержащими углерод, по конструктивным свойствам состоит главным образом в более высоком сопротивлении хрупкому разрушению, в особенности, в более высоком сопротивлении развитию трещины. Это обеспечивает малую чувствительность мартенСитностареющей стали к наличию различных концентраторов напряжений (микротрещины, риски, надрезы, и др.), что обусловливает высокую эксплуатационную надежность и долговечность изделий, изготовленных из этих сталей. Больший размер трещин при данном напряжении, допускаемый в мартенситноЬтареющих сталях, имеет важное значение для контроля в производстве. Увеличивается вероятность обнаружения потенциально опасных дефектов до того, как они приведут к катастрофическому разрушению детали. [c.103]

Мартенситностареющие стали характеризуются высоким сопротивлением хрупкому разрушению и, в особенности, сопротивлению распространению трещины [97]. Так как упрочнение этих сталей при отпуске сопровождаеся уменьшением неоднородных микронапряжений (Аа/а) (рис. 49) представляет интерес оценить роль неоднородных микронапряжений в сопротивлении металла хрупкому разрушению. [c.118]

В результате исследования сопротивления хрупкому разрушению металла сварного соединения рулонной стали 12ХГНМ в исходном состоянии и после тепловой выдержки при 350 С в течение 1000 ч установлено, что в исходном состоянии наиболее низкие значения ударной вязкости присущи металлу зоны термического влияния. Длительная тепловая выдержка при 350 °С приводит к некоторому повышению сопротивления хрупкому разрушению металла всех зон сварного соединения стали 12ХГНМ. Наиболее низкие критические температуры хрупкости соответствуют критерию R U 60 Дж/см , промежуточные — K V 35 Дж/см и наиболее высокие — В > 50 %. [c.291]

Исследование сопротивления хрупкому разрушению металла сварного сое динения рулонированных сосудов высокого давления из стали марки 12ХГНМ / Корчинский в. Г., Корчагин А. П., Сосновская Т. И.— В кн. Многослойные сварные конструкции и трубы Материалы I Всесоюз. конф. Киев Наук, думка, 1984, с. 287—291. [c.388]

Выполнено исследование сопротивления хрупкому разрушению металла сварного соединения высокопрочной рулонной стали 12ХГНМ (по ТУ 14—105— 314—75), предназначенной для изготовления рулонированных сосудов высокого давления. Определены значения критических температур хрупкости металла различных зон сварного соединения, необходимые для установления безопасных температур гидроиспытаний и разработки регламента пуска РСВД в холодное время года. [c.388]

Никель, дорогой и дефицитный легирующий элемент, вводится в аустенитные жаропрочные стали в количестве не менее 9 % для получения аустенитной структуры. Вместе с никелем вводится хром. Для снижения склонности к меж-кристаллитной коррозии в аустенитные стали вводятся титан и ниобий, которые связывают практически весь углерод в термически устойчивые карбиды. Избыточное содержание титана и ниобия приводит к образованю интерметаллических соединений и как следствие к охрупчиванию стали. Никель повышает коррозионную стойкость аустеиитных сталей. В перлитную сталь, идущую для изготовления барабанов, вводят 1 % никеля для повышения предела текучести и сопротивления хрупкому разрушению. [c.103]

Высоким требованиям нефтегазовой промышленности к прочностным и вязким свойствам, а также сопротивлению хрупкому разрушению сталей в полной мере удовлетворяют низколегированные стали нового поколения, так называемые малоперлитные, обладающие уникальным сочетанием свойств высокой хладостойкостью, прочностью, ударной вязкостью и повышенной свариваемостью. С другой стороны, известно, что увеличение объемной доли углерода приводит к увеличению содержания перлита и упрочнения. Далее, увеличение объемной доли перлита в стали сопровождается уменьшением отношения От/Ов, происходит более быстрый рост временного сопротивления по сравнению с пределом текучести. Такого рода влияние на упрочнение целесообразно для конструкционных сталей, используемых при [c.10]

Влияние отпуска на механические свойства. Распад мартенсита при отпуске влияет на все свойства стали. При низких температурах отпуска (до 200—250 °С) уменьшается склонность стали к хрупкому разрушению. В случае низкотемпературного отпуска твердость закаленной и отпущенной стали мало зависит от содержания в ней легирующих элементов и определяется в основном содержанием углерода в а-растворе (мартенсите). В связи с этим высокоуглеродистые стали, имеющие высокую твердость после закалки, сохраняют ее (более высокое содержание углерода в мартенсите) и после отпуска при температурах до 200— 250 °С. Прочность и вязкость стали при низких температурах отпуска несколько возрастает вследствие уменьшения макро- и микронапряжений и изменения структурного состояния. Повышение температуры отпуска от 200—250 до 500—600 °С заметно снижает твердость, временное сопротивление, предел текучести и повышает относительное удлинение, сужение (рио. 128, а) и трещиностой-кость Кхс- [c.187]

Заэвтектоидные стали под закалку нагревают несколько выше температуры точки Ас (рис. 132, а). При таком нагреве образуется аустенит при сохранении некоторого количества цементита. После охлаждения структура стали состоит из мартенсита и нерастворимых частиц карбидов, обладающих высокой твердостью (рис, 132, 6). Верхний предел температуры закалки для большинства заэвтектоидкых сталей ограничивают, так как чрезмерное повышение температуры выше точки связано с ростом зерна, что приводит к снижению прочности и сопротивления хрупкому разрушению. Поэтому интервал колебания температур закалки большинства сталей невелик (15—20 С). Закалка от тем- [c.201]

Исключение составляют никель и молибден. Никель повышает сопротивление хрупкому разрушению стали, увеличивая пластичность и вязкость, уменьшая чувствительность к концентраторам напряжений и понижает температуру порога хладноломкости. При содержании в стали I % N1 порог хладноломкости снижается на 60—80 "С, дальнейшее увеличение концентрации никеля до 3—4 % вызывает менее сильное, но все же снижение порога хладноломкости. Повышая запас вязкости, никель увеличивает КСТ и Д 1 . Введение 3—4 % N1 рекомендуется для обеспечения глубокой прокаливаемости. Никель — дорогой металл, поэтому чаще в конструкционные стали его вводят совместно с хромом и другими элементами и притом в предельно минимальном количестве. В сложнолегированных сталях никель также обеспечивает высокое сопротивление хрупкому разрушению. [c.260]

Криогенные стали должны обладать достаточной прочностью при нормальной температуре в сочетании с высоким сопротивлением хрупкому разрушению при низких температурах. К этим сталям нередко предъявляют требование высокой коррозионной стойкости. В качестве криогенных применяют низкоуглеродистые никелевые стали и стали аустенитного класса, несклонные к хладноломкости. Для сварных конструкций, работающих при температуре до —196 °С, используют стали с 6—7 % N1 (ОН6А) и 8,5—9,5 % N1 (ОН9А), обладающие низким порогом хладноломкости. [c.299]

Компромиссное решение в данном случае заключается в том, чтобы при проектировании среди конкурирующих сталей выбрать сталь с более низким 0(,,2- Это ведет к некоторому увеличению массы конструкции, но повышает предел выносливости, живучесть и сопротивление хрупкому разрушению. Возможно и иргг менение более дорогих сталей, например мартенситно-стареющих или прошедших ТАЮ. [c.318]

Получить высо ую прочность у обычных машиностроительных сталей (до 0,5—0,5 % С) можно путем объемной закалки и низкого отпуска. Однако повышение прочности (ав, От) сопровождается уменьшением сопротивления хрупкому разрушению, о чем свидетельствует понижение КСП, КСТ,/С и порога хладноломкости. Чем выше содержание в стали углерода, тем ниже вязкость разрушения Кю сталей структурой отпущенного мартенсита (fи . 169, а). [c.326]

Легированные пружинные стали отличаются более высокой релаксационной стойкостью, чем углеродистые, и, кроме того, позволяют получать высокие прочностные свойства (в том числе и предел упругости) в сочета-нпи с повышенной вязкостью и сопротивлением хрупкому разрушению р упругих элементах повышенного сечения. Возможность закалки пружин и других упругих элементов из некоторых более высоколегированных пружинных сталей на воздухе также позволяет сильно уменьшить зональные остаточные напряжения, что повышает стабильность карактеристик изделий во времени. [c.205]

Стали повышенной теплостойкости и вязкости устойчивы против перегрева до 1020—1070 °С вследствие высокой термостойкости карбидов М С и V , препятствующих росту зерна аусте-нита, н в зависимости от состава закаливаются на твердость HR 48—59 (табл. 71). Лучшее сопротивление хрупкому разрушению и разгаростой-кость получают при закалке на зерно не крупнее 9—10. Для получения [c.671]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...