Чугун Напряжения остаточные

Весьма хрупким материалом является чугун. Для образцов из обычного серого литейного чугуна относительное остаточное удлинение при разрыве не превышает 0,015%, в то время как для стали марки СтЗ оно превышает 20%. Деформации чугуна очень малы они с самого начала не следуют закону Гука, а потому диаграммы его растяжения и сжатия получаются криволинейными однако участки диаграмм, соответствующие малым напряжениям, лишь незначительно отличаются от прямой. [c.39]

В точных изделиях для постоянства их размеров иногда могут быть допущены довольно значительные остаточные напряжения, уровень которых в стабилизированных деталях не должен превышать 20—40% предела текучести материала. Предельно допустимая величина остаточных напряжений внутри указанного интервала при данном материале определяется прежде всего формой детали. Например, для сложных отливок из серого чугуна величина остаточных внутренних напряжений не должна превышать 2—3 кгс/мм , для фасонного стального литья [c.407]

Условный предел текучести (ао,о1. 0,1. Зо 2) определяется как напряжение, вызывающее в чугуне заданную остаточную деформацию (например, 0,01, 0,1 или 0,2%). [c.105]

Стенки литых деталей обладают неодинаковой прочностью в поперечном сечении из-за различия условий кристаллизации. Прочность максимальна в поверхностном слое, где металл вследствие повышенной скорости охлаждения приобретает мелкокристаллическую структуру и где образуются благоприятные для прочности остаточные напряжения сжатия. В поверхностном слое чугунных отливок преобладает перлит и цементит. Сердцевина, застывающая медленнее, имеет крупнокристаллическое строе-Ш1С с преобладанием феррита и графита. В ней нередко образуются дендритные кристаллы и возникают усадочные раковины и рыхлоты. [c.54]

Это связано с тем, что даже однократное превышение максимальным напряжением временного сопротивления вызывает разрушение, а для чугуна это также связано с остаточными напряжениями и неоднородной структурой. [c.13]

Противоположным свойству пластичности является хрупкость, т. е. способность материала разрушаться при незначительных остаточных деформациях. Для таких материалов величина остаточного удлинения при разрыве не превышает 2—5%, в ряде случаев измеряется долями процента. К хрупким материалам относятся чугун, высокоуглеродистая инструментальная сталь, камень, бетон, стекло, стеклопластики и др. Следует отметить, что деление материалов на пластичные и хрупкие является условным, так как в зависимости от условий испытания (скорость нагружения, температура) и вида напряженного состояния хрупкие материалы способны вести себя как пластичные, а пластичные — как хрупкие. [c.35]

Ряд материалов, например, чугун, стекло, каменные материалы, кирпич, бетон относятся к так называемым хрупким материалам. Диаграмма растяжения таких материалов существенно отличается от диаграмм пластичных материалов. На рис. 2.94 показан примерный вид диаграммы растяжения чугуна. К характерной особенности всех хрупких материалов можно отнести разрушение образцов при ничтожно малых остаточных деформациях. На диаграмме растяжения почти не получается прямолинейного участка, искривление начинается при сравнительно небольших напряжениях, но сами деф)Ормации незначительны, так что отклонение от закона Гука невелико, поэтому в практических расчетах это отклонение не учитывается. При приближении к пределу прочности кривая быстро отклоняется вправо и происходит хрупкое разрушение образца. [c.278]

Нормализация чугуна производится при температуре 850... 950 с целью получения отливок повышенной прочности и износостойкости, т. е. получения отливок со структурой перлита. Одновременно происходит измельчение перлита и частичное снятие остаточных напряжений. После полного прогрева отливки выдерживаются в печи еще 30... 120 мин с целью выравнивания структур по всему объему. Охлаждение производится на воздухе. Используя нормализацию, можно повысить марку чугуна примерно на два класса. [c.82]

Отпуск как самостоятельный вид термообработки применяют только для снятия остаточных напряжений отливок из серого чугуна. При этом их нагревают до температуры 500..,550°С, выдерживают 2...8 ч и охлаждают вместе с печью. [c.82]

Иначе обстоит дело в другой группе материалов, называемых хрупкими. К их числу относится, например, высокоуглеродистая закаленная сталь, а также чугун. На рис. 4.14 представлена диаграмма растяжения и сжатия для чугуна. На ней практически отсутствует площадка текучести — шейка не появляется, поэтому напряжение увеличивается монотонно вплоть до момента разрыва при напряжении о . Общее удлинение в момент разрыва, а также остаточное удлинение невелико. Кривые при нагружении и раз-гружении практически совпадают. Поскольку у хрупких материалов предела текучести о не существует, для них критерием статической прочности считают предел прочности о . [c.104]

Поверхностное пластическое деформирование (обкатку роликом, наклеп дробью) можно применять для повышения усталостной прочности деталей из ковкого и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Серые чугуны не восприимчивы к такому упрочнению из-за почти полного отсутствия пластических свойств. Обкатка роликом при нагрузке 100—120 кгс, числе оборотов 600 в минуту и подаче 0,2 мм/об с последующим нанесением надреза повысила выносливость на 43% ферритного и на 50—60% ферритно-перлитного чугунов. На основе этих данных отливки из ферритно-перлитного чугуна можно рекомендовать подвергать дробеструйной обработке с целью очистки и упрочнения, а отверстия под подшипники в отливках обкатывать роликами [119]. Высокой эффективностью характеризуется накатка галтелей коленчатых валов дизелей, изготовляемых из высокопрочного чугуна и проходящих азотирование в газовой среде при температуре 560—580° С в течение 96 ч. Глубина азотированного слоя при этом составляет 0,7—0,9 мм. Само азотирование повышает усталостную прочность на 25—30%. Двойная накатка (до и после азотирования) позволяет увеличить усталостную прочность на 60— 70%. Остаточные напряжения, полученные при первой накатке, снимаются нагревом при азотировании накатка обеспечивает получение более правильной формы галтели, заглаживает неровности и риски после механической обработки и повышает эффективность последующего азотирования и повторной накатки [120]. [c.100]

Поверхностные слои труш,ихся деталей машин находятся в условиях неравномерного объемно-напряженного состояния сжатия, при этом даже очень хрупкие материалы (чугун, сталь с высокой степенью закалки) обладают высокой пластичностью. В зависимости от условий трения под влиянием пластической деформации и тепла на поверхности трения изменяется структура поверхностного слоя. В результате в нем возникают остаточные напряжения. [c.190]

Упрочнение пластическим деформированием поверхностного слоя (наклепом), повышение физико - механических свойств поверхностного слоя, изменение величины и знака остаточных напряжений в поверхностном слое, улучшение микрогеометрии обработкой поверхности Вибрационная галтовка Чугун, сталь, сплавы из цветных металлов и на основе титана Сохраняется от предшествующей обработки 10-12-й Увеличивается на 10-15% Напряжения сжатия 10-15 0,05 0,2 [c.286]

Условия застывания расплавленного чугуна также влияют на прочность, и их тоже нужно учитывать при конструировании. Известно, что при охлаждении отливок происходят усадки и возникают литейные (остаточные) напряжения. Они нередко приводят к последующему, порой значительному короблению деталей. Напряжения, возникающие в отливках, в естественных условиях выравниваются, или, как говорят, снимаются, очень медленно для -крупных и сложных станин на это требуется несколько месяцев. Чтобы не тормозить производство, отливки иногда передают из литейного цеха на механическую обработку, не дав им даже как следует остыть. Это кончается не всегда благополучно. Собранные из таких деталей узлы и машины, особенно если отливки сложные, через некоторое время отказываются работать. А при выяснении причин разладки оказывается, что естественное выравнивание литейных напряжений привело к короблению деталей, подшипники перекосились, шипы заклинились и валы не повернешь. [c.181]

Термическая обработка серого чугуна применяется для а) снятия остаточных внутренних (литейных) напряжений б) уменьшения твёрдости и улучшения обрабатываемости [c.535]

Внутренние остаточные напряжения (часто называемые литейными напряжениями) могут превышать предел текучести или предел прочности чугуна и приводить к короблению, трещинам и разрушению детали. Для снятия или [c.535]

Влияние режима отжига на остаточные напряжения серого чугуна состава — 3,18%, С — 2,45%, [c.536]

Влияние режима отжига на остаточные напряжения н механические свойства (чугун состава 2,64 / С 0,78 /о с 1.48-/. SI. 0,89 /оМп, W7 /oP, 0,lV/ S, 0,16% r, 0,31% N1) [61. Нагрев со скоростью 120—140 С в час. охлаждение до 200° С со скоростью 12-15° С в час [c.537]

Фиг. 18. Влияние температуры нагрева на снятие остаточных напряжений в чугунных отливках.

Как показывают исследования [4], чугун с шаровидным графитом из-за более высокого значения модуля упругости и меньшей теплопроводности обладает большей склонностью к образованию остаточных напряжений, чем обычный серый чугун. [c.29]

Остаточные напряжения в отливках из высокопрочного и серого чугуна [c.34]

Влияние режима отжига на остаточные напряжения и механические свойства чугуна [1] [c.34]

Возникновение остаточных деформаций даже при весьма низких напряжениях является результатом концентрации напряжений па кромках пластинок графита. Эти напряжения превышают предел текучести металлической матрицы и приводят к пластической деформации отдельных микрообъемов металлической основы чугуна. [c.65]

Остаточные литейные напряжения образуются в отливках после перехода чугуна из области пластических в область упругих деформаций. Если после перехода в область упругих деформаций градиент температур в массивных и тонких частях от- [c.156]

Рис. 13. Снижение остаточных напряжений в чугуне с шаровидным графитом

Отливки из чугуна ковкого 112, 134, 135 — Конструирование 132 — Напряжения литейные остаточные 131 — Толщина стенки 120, 127, 132 [c.241]

Пределы выносливости 122 Старение чугуна естественное 29 --искусственное (отжиг низкотемпературный) 28—30, 98, 101 — Влияние на снижение остаточных напряжений 32, 34 — Режимы 28, 34, 35 [c.245]

М. Е. Гарбер считает, что в белых чугунах количество остаточного аустенита должно быть минимально, так как присутствие устойчивого аустенита всегда снижает сопротивление изнашиванию [22]. Для получения максимальной износостойкости следует стремиться к получению белых чугунов с мартенситной основой, однако следует иметь в виду, что последняя содержит значительное количество остаточного аустенита. В условиях абразивного изнашивания при значительных ударных нагрузках и повторяющихся высоких напряжениях, испытываемых одним и тем же объемом изнашиваемого металла, лучшей может быть аустенитная металлическая основа. [c.33]

Обыкновенные серые чугуны могут выдерживать нагрузку около 7 кГ/мм при 315—370°, давая остаточную деформацию менее 1 % за 10 ООО час. По данным ASTM, скорость ползучести в 0,1% за 1000 час. при 450° вызывается для серых чугунов напряжениями порядка 5—10 кПмм . [c.683]

Плавленно-литые огнеупоры — изделия, получаемые литьем из расплава, приготовляемого в дуговых электропечах. Для литья используют теплоизолированные формы из чугунных, графитовых или песчаных плит. Отлитый брус в форме помещают в засыпку из диатомита и охлаждают в течение 10—15 сут. Для охлаждения стек-лобруса предусмотрены туннельные или конвейерные печи, позволяющие вести процесс по заданному режиму. Это предотвращает возникновение в нем остаточных механических напряжений. Остаточные напряжения в брусе возникают при температурах 1500—1200 °С. При более низких температурах возникают только временные остаточные напряжения, исчезающие при выравнивании температуры по толщине материала. [c.396]

С целью повышения качества поверхности заготовок на многих предприятиях аппаратостроения протяжные кольца матриц изготавливают из чугуна марки СЧ 15-32 и СЧ 32-52, механические свойства которых приведены в табл. 4.4, где в наименовании марок серого чугуна буквы и числовые индексы обозначают С - серый, Ч - чугун, первое число соответствует пределу прочности при растяжении ( б , Ша), второе число - пределу прочности при изгибе (6g y, Ша). При выборе марки чугуна следует учитывать, что с уменьшением прочности чугунов улучшаются их литейные сроР-стза и уменьшаются остаточные напряжения и коробление с увеличением толщины стенок отлквок механические свойства понижаются вследствие ухудшения структуры металла. [c.97]

В чугунных от 1И 1ках толщины стенок часто определяются не условиями прочности или жесткости, а технологическими соображениями. У менее проч1и.1Х чугунов литейные свойства лучше, а остаточные напряжения и коробление меньше, чем, более прочных. [c.26]

В настоящее время на практике регулирование режима охлаждения ограничено применением кокилей, полупостоянных и разовых песчаных форм. Наибольшую стойкость имеют изложницы, полученные в разовых песчаных формах, поскольку в них формируется отливка с наибольшей степенью графитизации чугуна (фер-ритно-перлитная матрица) и минимальными остаточными напряжениями. [c.341]

Крышка турбины, опора пяты, верхнее и нижнее кольца относятся к стационарным деталям направляющего аппарата. Состоят они, как правило, из нескольких частей (секторов), габариты которых определяются условиями транспортировки и производства. Число секторов принимают четным, чтобы иметь сквозные меридианные разъемы, необходимые при обработке стыков. Выполняются эти детали сварными из проката МСтЗ, реже литыми из стали 20ГСЛ или ЗОЛ. Можно применять высокопрочный чугун ВПЧ 40-5, хорошо зарекомендовавший себя на Камской ГЭС. Выбор материала зависит от напряженного состояния деталей и условий производства. В последние годы в отечественном гидротурбостроении преимущественное применение нашли сварные конструкции. Они отличаются наименьшей затратой материалов для заготовок и наименьшей массой, требуют меньших припусков на обработку, позволяют точно выдерживать толщину стенок, в них отсутствуют внутренние и поверхностные дефекты, неизбежные в отливках, их фактическая прочность больше соответствует расчетным значениям. Общим недостатком сварных конструкций является наличие остаточных напряжений и вызываемых ими деформаций. Для устранения этих напряжений обязательно применение термической обработки (отпуска и нормализации) после сварки. Допустимые деформации сварных деталей должны находиться в пределах припусков на обработку. [c.96]

Упрочнение поверхностной термической обработкой, изменение физико-механических свойств и структуры поверхностного слоя, изменение величины и знака остаточных напряжении Закалха с нагревом газовым пламенем Сталь, чугун Коробление на 0,03—0,1 мм Снижается на один класс HR 40-70 Напряжения сжатия 30-80 0,5 10,0 [c.287]

Можно рекомендовать для расчётов средние из приведённых величин, т. е. от 0,4 до ),3 Kzj M , на основании следующих соображений 1) трение и износ незначительно изменяются при изменении р в этих пределах 2) уплотнение, а также отвод тепла от колец к стенке несколько лучше при больших значениях р] 3) современная технология позволяет обеспечить высокое качество материала чугунных поршневых колец. Значения р=0,65 - 1 KZj M следует принимать именно в тех случаях, когда возможно обеспечить высокое качество металла и совершенные способы изготовления кольца. Меньшие величины — до 0,5 Kzj M — можно рекомендовать для колец, предназначенных работать при наиболее высоких температурах, колец с большим сечением, обусловливающим некоторое понижение качества чугуна, а также для того, чтобы обеспечить возможно большую долговечность колец. Надо иметь в виду, что повышение р, а также остаточные деформации у чугунных колец связаны с наличием повышенных напряжений в кольце. Проектируя кольцо с более низкими величинами р, создают благоприятные условия уменьшения напряжений в нём как при работе, так и при надевании на поршень. В результате упругие (пружинные) свойства кольца сохранятся в течение более длительного времени. [c.822]

Методом Bauer и Sipp можно пользоваться при изучении величины остаточных напряжений в зависимости от других факторов состава чугуна, технологии выплавки и заливки чугуна, характера формы, состава формовочного песка и др. [c.218]

Распределительные валы (табл. 39). Тенденция к замене стальных распределительных валов литыми чугунными связана с высокими служебными свойствами низколегированного чугуна по сравнению со сталью, которые определяются особенностями структуры. Наличие графита в чугунных кулачках способствует удержанию смазки, что само по себе уменьшает износ кулачков. Меньший модуль упругости чугуна обусловливает и меньшие контактные напряжения в нем. Наилучшей износостойкостью обладают распределительные валы из низколегированного чугуна, в структуре которого содержатся первичные карбиды в виде игл, строчек или ячеек. При этом игольчатая структура карбидов наиболее желательна. Последующая термическая обработка (закалка) кулачков должна обеспечить максимальную твердость, не изменяя структуры первичных карбидов. Недопустимо содержание остаточного аустенита свыше 10%. Металлическая матрица закаленного чугуна состоит из игольчатого мартенсита и обеспечивает надежное удерживание карбидных зерен при воздействии на них циклических нагрузок. Химический состав чугуна должен обеспечить получение оптимальной исходной структуры в отливке и его хорошую прокаливаемость и закаливаемость. Высокая твердость кулачков лЪжет быть получена и в литье (отбеленные кулачки), при этом носки кулачков оформляются кокилем. Следует заметить, что чугунные закаленные распределительные валы более технологичны и обладают более высокими эксплуатационными свойствами. [c.104]

Отливки из ковкого чугуна по условиям изготовления почти полностью свободны от остаточных напряжений. Структура ковкого чугуна обеспечивает высокую плотность металла. Отливки с толщиной стенки 7—8 мм выдерживают гидростатическое давление до 40 am [I ], что позволяет использовать ковкий чугун для производства большого ассортимента деталей водо-, газо- и паропроводных установок. [c.112]

Остаточные напряжения в отливках из ковкого чугуна малы и не превышают 0,5кПмм [9], что связано с длительным графитизирующим отжигом при высоких температурах. Так как белый чугун по сравнению с серым имеет худшие литейные свойства — более низкую жидкотекучесть, большую линейную усадку, склонность к образованию горячих и холодных трещин и газовых раковин—это заставляет предъявлять повышенные требования к технологичности конструкции отливок из ковкого чугуна. [c.131]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...