Сталь Коэффициент теплового расширения

При выборе сварочных материалов для сварки ферритных высокохромистых сталей необходимо учитывать возможное отрицательное проявление различия в коэффициентах теплового рас-ши])еиия основного металла и металла швов. Заметное различие коэффициентов теплового расширения основного металла и металла швов приводит к накоплению локальных деформаций после каждого цикла нагрева и охлаждения. [c.278]

Теплостойкие ферритные стали уступают аустенитным по жаропрочности, жаростойкости и свариваемости. Однако они менее трудоемки при обработке давлением и резанием, а термическая обработка их менее сложна. Кроме того, они обладают лучшими физическими свойствами (коэффициентом теплового расширения и теплопроводностью), что имеет важное значение при изготовлении ряда деталей, работающих при повышенных температурах. [c.211]

Жаропрочность сталей ванадий повышает вследствие образования дисперсных карбидов, нитридов, способствуя тем самым сохранению при рабочих температурах высокой твердости, малого коэффициента теплового расширения, устойчивости против разгара и высокотемпературного истирания. Он улучшает технологичность инструментальных сталей, снижает чувствительность к перегреву, обезуглероживанию, трещинообразованию, повышает технологическую пластичность. На литейные технологические свойства сталей и сплавов влияние ванадия исследовано недостаточно. [c.87]

Тонкий неповрежденный слой окалины сравнительно хорошо защищает сталь. Обычно образуются более толстые слои, которые имеют иной коэффициент теплового расширения, чем металл, и легко отслаиваются. Они не обеспечивают достаточной адгезий лакокрасочного покрытия и ускоряют его разрушение. [c.63]

Стекловолокно- стало одним из компонентов многих композиционных материалов. Возьмем, к примеру, синтетические полимеры. Они отличаются низким удельным весом, устойчивостью против коррозии и, к сожалению,. невысокой прочностью, которая более чем в 10 раз уступает прочности мягкой стали. Как повысить их прочность с тем, чтобы использовать их в строительстве и в производстве. Армировать их Но металлы не могут быть арматурой пластмасс — такая арматура для них дорога, тяжела, неудобна, да и коэффициенты теплового расширения у пластмасс и металлов различны. [c.100]

Необходимо учитывать низкую теплопроводность полиамидов и их высокий коэффициент теплового расширения — в 10 раз больше, чем для стали, следует выполнять детали тонкостенными и с зазорами, гарантирующими от заеданий при повышении температуры. [c.166]

Инвар характеризуется тем, что при температурах от —50 до -f 100° С его коэффициент теплового расширения почти равен нулю. При более высоких температурах этот коэффициент резко возрастает и становится больше, чем у обыкновенной стали. Применяется инвар в точном приборостроении для изготовления эталонов длины, калибров, маятников и т. п. [c.19]

Во-первых, они дорогие, обладают высокими коэффициентом теплового расширения и пределом текучести и низким коэффициентом теплопроводности, поэтому изделия большого сечения, изготовленные из аустенитных сталей, склонны к короблению под действием термических напряжений. Хотя стали и имеют высокий предел текучести, крупногабаритным изделиям присуща хрупкость. Поэтому в ядерных установках аустенитные стали используют почти исключительно для труб паропроводов, работающих при температуре >550° С. Следовательно, предел прочности стали более важен, чем другие механические характеристики. [c.59]

Преимущество таких швов состоит в том, что их коэффициенты теплового расширения имеют промежуточное значение между коэффициентами аустенитных и феррит-ных сталей. Наиболее интересным. методом, который успешно приме- Рис. 7.11. Схема переходного сое- [c.85]

Большинство сложных сплавов относится к типу жаропрочных, которые сочетают структуру и сопротивление ползучести аусте-нита с низким коэффициентом теплового расширения феррита и были разработаны фирмой Вестингауз в США. Это в основном Ni, Со, Сг, Мо, Fe твердеющие сплавы, в которые в одних случаях добавляется титан, а в других—вольфрам и молибден, когда требуется высокий коэффициент теплового расширения. Для того чтобы обеспечить требуемые высокотемпературные свойства корпусов турбин и паросборников, рекомендуется использовать аусте-нитные стали. [c.230]

На маневренные характеристики турбины большее, чем номинальное давление, оказывает влияние температура первичного пара. Она пока не превосходит 783—793 К, хотя за рубежом имеется тенденция ее повышать (например, в Японии — до 830 К). Для давления 13 МПа и выше обычно применяется промежуточный прогрев пара также до температуры 783—793 К. При выборе начальной температуры необходимо учитывать как главный фактор — отсутствие аустенитных сталей в основных деталях парогенератора и турбины, особенно же — сочетания сталей перлитного и аустенитного классов, имеющих различные коэффициенты теплового расширения только при соблюдении этого условия можно ожидать хороших маневренных характеристик блока, если, конечно, применяются надлежащие конструкции сильно нагретых частей. [c.85]

Влияние низкой температуры. При работе в условиях отрицательной температуры первоначальное сжатие уплотнительного кольца по высоте сечения может вследствие температурной усадки резины уменьшиться или полностью исчезнуть. Величина этой усадки определяется коэффициентом теплового расширения, который у резины почти в 10 раз больше, чем у стали. Ввиду этого величину обжатия кольца необходимо выбирать такой, чтобы после уменьшения размера, обусловленного понижением температуры, обжатие оставалось достаточным для сохранения герметичности уплотнений. [c.529]

Характерные для высоколегированных сталей теплофизические свойства определяют некоторые особенности их сварки. Пониженный коэффициент теплопроводности при равных остальных условиях значительно изменяет распределение температур в шве и околошовной зоне (рис. 9.5). В результате одинаковые изотермы в высоколегированных сталях более развиты, чем в углеродистых. Это увеличивает глубину проплавления основного металла, а с учетом повышенного коэффициента теплового расширения возрастает и коробление изделий. [c.360]

Таким образом, допустимо при расчете, как это рекомендуется в нормах [4], рассматривать узел соединения патрубка с примыкающей частью корпуса как осесимметричную составную конструкцию из оболочки переменной формы, сопряженной с пластиной постоянной толщины. При правильном учете переменной толщины стенки патрубка и радиусного перехода к пластине напряженное состояние в нем от силовых нагрузок может быть достаточно точно определено методом конечных элементов с использованием формул теории тонких оболочек и пластин [5]. Однако, так как основание патрубка выполнено из углеродистой стали, а приваренная к основанию втулка — из нержавеющей стали, имеющих различные коэффициенты теплового расширения, в зоне сварного шва возникает объемное термоупругое напряженное состояние, которое должно определяться методами теории упругости или экспериментально. Для этой цели при осесимметричном температурном поле наиболее удобен метод механического моделирования термоупругих напряжений по заданному температурному полю [6]. [c.127]

Наиболее благоприятными для изготовления форм свойствами характеризуется керамика. Она имеет самый низкий коэффициент теплового расширения, а по теплостойкости почти не отличается от закаленной инструментальной стали. Однако при температурах [c.85]

Тепловое расширение учитывают при расчете прессовых посадок, сварке и пайке разнородных материалов, изготовлении аппаратуры из двухслойных сталей и ее эксплуатации, при выборе клеев и эксплуатации машин и приборов в изменяюш ихся температурных полях. У большинства материалов при повышении температуры коэффициенты теплового расширения увеличиваются. При термоциклировании или частых колебаниях температур в изделиях и деталях создаются неоднородные температурные поля и возникают напряжения. Работа материала при повышенных температурах и меняюш ихся напряжениях сопровождается появлением треш ин и разрушением даже, если эти материалы являются высокопластичными. Наиболее стойки к термической усталости и разрушению при термических ударах материалы, в которых малое тепловое расширение сочетается с высокой теплопроводностью. [c.63]

Химический состав указан в табл. 45. Эти стали сочетают устойчивости против нагрева с разгаростойкостью (термической усталостью), т. е. устойчивостью против образования трещин, которые могут возникать в эксплуатации при многократном нагреве и охлаждении поверхностного слоя. Разгаростойкость возрастает с повышением вязкости в пластичности и снижением коэффициента теплового расширения. [c.162]

Поверхностные слои инструментов горячей деформации в каждом цикле нагрев — охлаждение изменяют свой объем. При нагреве поверхностные слои должны были бы расшириться, но более холодные внутренние слои препятствуют этому, вследствие чего вначале внешние слои упруго сжимаются (рис. 30). Если температурный градиент от поверхности внутрь детали достаточно велик, то при данном коэффициенте теплового расширения напряжение сжатия при доминирующей температуре достигнет действительного предела текучести (предела ползучести) и в поверхностном слое произойдет пластическая деформация (сжатие). При быстром охлаждении этот же слой должен был бы постепенно сжиматься, но из-за предшествовавшей пластической деформации и из-за сопротивления теперь уже более нагревшихся внутренних слоев протекание этого процесса затруднено или он вообще не происходит и, таким образом, поверхностный слой сначала упруго, а затем пластично растягивается. При восстановлении первоначальной температуры размер поверхностного слоя совпадает с его первоначальным размером, но в нем остается растягивающее напряжение, величина которого соответствует пределу текучести стали. Поэтому в новом цикле нагрев — охлаждение возникает дополнительная остаточная деформация (см. рис. 30). Если можно было бы повышение температуры поверхности ограничить так, что возникла только упругая деформация, то диаграмма напряжение—деформация стала бы обратимой и термическая усталость не наступила. [c.47]

Расширяемость при нагревании. Чем больше тело нагрето, тем больше оно расширяется. Увеличение, длины в миллиметрах при нагреве образца длиной 1 мм на 1° назы- / вается коэффициентом теплового расширения. Он измеряется в мм1мм°С и обозначается греческой буквой а (альфа). Для обычной стали коэффициент теплового расширения 0,000012 (12,0-10 ), для алюминия 0,000024 (24,0-Ю )- [c.12]

Механизм привода клапанов представляет собой весьма сложное устройство с электромагнитами и механическими шарнирами. Поршень изготовлен из нержавеющей стали, а цилиндр— из фосфористой бронзы, которая обладает почти таким же коэффициентом теплового расширения, что и сталь. На иоверхпости поршня имеются небольшие кольцевые канавки глубиной и шириной по 0,25 мм, расположенные на расстоянии - 5 мм друг от друга с тем, чтобы случайные неравенства давления на поверхности поршня не могли приводить к появлению боковых усилий. [c.139]

I, - 2. Малый коэффициент теплового расширения, высокая теплопроводность, низкая удельная теплоемкость и малый коэффициент трения — эти свойства определяют весьма выгодные условия работы алмаза с точки зрения тепловой напряженности. Теплопроводность алмаза в 5 раз выше, чем теплопроводность твердого сплава Т15К6, а коэффициент линейного расширения в 8—И раз меньше, чем для быстрорежущей стали, [c.57]

Из-за большой разницы коэффициентов теплового расширения алюминиевых сплавов и стали или чугуна монометаллические вкладыши из алюминиевого сплава, установленные в стальной или чугунный корпус (наиболее распространенная конструкция подшипника), при рабочих температурах могут иметь высокие внутренние напряжения сжатия, тем большие, чем выше температура (см. табл. 77—78). При некоторой критической температуре внутренние напряжения могут достигать предела текучести материала (при условиях, зависящих от посадки, геометрических размеров, прочности сплава и разницы в коэффициентах теплового расширения корпуса и вкладыша) и вкладыши начнут деформироваться пластически. Вследствие этого при последующем охлаждении вкладышей внутренний диаметр их уменьшается против начального, что приводит к опасному уменьшению или исчезновению зазора между валом и вкладышами. Величина критической температуры, как показали расчеты и экспериментальная прогерка, обратно пропорциональна пределу текучести материала, что и привело к распространению наиболее прочных алюминиевых сплавов в начальный период промышленного применения алюминиевых антифрикционных сплавов. [c.113]

Легированные стали обладают меньшей теплопроводно- TbFO, чем углеродистые. В то же время коэффициент теплового расширения легированных сталей выше. Обе эти причины обусловливают более высокие тепловые напряжения в легированной стали. Положение усугубляется низкой пластичностью многих легированных сталей при высоких температурах. В хрупком материале большие местные напряжения могут привести к образованию трещин. [c.359]

При нагревании стали до 600° скорость роста окисной пленки подчиняется степенному закону с показателем степени больше двух. При этой температуре на поверхности стали образуются все три окисла ГегОз, Гез04 и FeO. Толстые многослойные пленки имеют много дефектов в етроении, вызванных различием в линейных и объемных коэффициентах теплового расширения. Наличие на поверхности надрывов и трещин облегчает процесс диффузии и способствует повышению скорости роста пленки. Разные окислы слабо сцеплены между собой, поэтому иногда наблюдается откалывание окалины даже без воздействия абразива. Этот процесс особенно заметен на углеродистых сталях при температуре выше 575°, когда на границе металл — пленка начинает образовываться закись железа, имеющая плохое сцепление с основным металлом [20]. Кроме того, толстые пленки очень хрупки, что приводит к возрастанию роли ударного износа, так как даже малоабразивные и мелкие частицы будут пробивать окалину, тогда как при ее отсутствии они практически не влияют на износ. Образованию рыхлых пленок спо- [c.27]

Наиболее серьезная проблема связана со стыковой сваркой труб из аустенитных и ферритных сталей. Эта проблема возникла частично из-за различия коэффициентов теплового расширения двух материалов, которая приводит к возникновению сдвиговых напряжений, а частично из-за образования материала с неудовлетворительными свойствами при взаимодействии между аусте-нитной сталью и наплавленным металлом, и между наплавленным металлом и ферритной сталью. [c.84]

Для изготовления элементов этого уплотнения применяются преимущественно стали с одинаковыми коэффициентами теплового расширения. При температурах до 370° С и давлениях до 280 кГ/см (с пиками до 420 кПсм ) применяются главным образом легированные и нержавеющие стали, при этом внешнее и внутреннее кольца обычно изготовляются из сталей с различной твердостью для одного 60—62 HR , для другого 38—40 ННС. Из сталей такой же твердости изготовляется корпус уплотнительного узла. При более высоких температурах применяют жаропрочные сплавы. [c.537]

Один из способов стабилизации характеристики заключается в изготовлении блока цилиндров из стали, вместо обычно применяющейся для этой цели бронзы, и, наоборот, изготовления поршней из бронзы вместо стальных. Так как коэффициент теплового расширения бронзы больше, чем стали, то при повышении температуры машины и рабочей жидкости зазор между блоком цилиндров и поршнем уменьшается. Поэтому, несмотря на значительное уменьшение вязкостн рабочей жидкости при нагреве, утечки в зазоре [c.44]

Эффект термоциклирования сильно проявляется при наличии анизотропии коэффициента теплового расширения, поэтому большинство работ по изучению пластической деформации было проведено на чистых металлах (цинке, кадмии, олове и др.), характеризующихся этим свойством. Материалы с решетками объемно-и гранецентрированного куба не имеют анизотропии, к ним относится большая часть конструкционных сталей. Рассмотрим основные закономерности пластической деформации при теплосме-нах [6]. Во многих случаях пластической деформации при термоусталости образуются линии скольжения, распределение которых как по зернам, так и внутри зерна (особенно крупного) неравномерно. С увеличением деформации скольжение охватывает все большее число зерен и образуются широкие полосы скольжения. [c.102]

Коэффициент теплового расширения титана может заметным образом изменяться в зависимости от содержания примесных и легирующ,их элементов а-стабилизаторы, в частности кислород, уменьшают а цирконий уменьшает его незначительно, несколько увеличивается при легировании оловом, а также р-стабилиза-торами [18]. У промышленных сплавов коэффициент теплового расширения находится в пределах от 7,3 до 11,2-10 °С (в основном от 8,0 до 9,2-10 °С" ), что соизмеримо с пределами его изменения, обусловленного текстурованностью прутков нелегированного титана (от 6,7 до 10,4-10 °С . При этом у любого из титановых сплавов коэффициент теплового расширения меньше, чем у железа и углеродистых сталей и существенно меньше, чем у нержавеющих сталей, меди и алюминия. [c.26]

На возникновение трещин в блоках существенно влияет геометрия блюмсового паза и, по мнению авторов [3], применяемые у нас блоки с прямоугольным пазом и скругленными углами имеют невыгодную геометрию. Оптимальным является сквозное круглое отверстие, но из-за трудностей монтажа такие блоки практически не применяются, хотя и предлагаются для поставок. Учитывая, что с увеличением ширины блюмса возрастают усилия на контактируемые поверхности между блоком и блюмсом за счет превышения коэффициента теплового расширения стали, идеальный катодный блюмс должен быть узким и высоким, а следовательно, адекватную конструкцию должен иметь и катодный блок. Поэтому в настоящее время в зарубежной практике все большее применение находят катодные блоки с узким одиночным и двойным пазом. [c.174]

Высоколегированными называют стали, содержащие легирующих элементов в сумме более 10 % или одного элемента не менее 5 %. Их применяют в судостроении, нефтехимической промышленности, производстве летательных аппаратов, энергетических установок, бытовой техники. Эти стали имеют более низкую, чем у углеродистых сталей, теплопроводность, больший коэффициент теплового расширения и высокое омическое сопротивление. По особенностям структуры все многообразие марок высоколегированных сталей разделяют на восемь групп мартенситные, мартенситно-ферритные, ферритные, аус-тенитные жаропрочные, аустенитные коррозионно-стойкие, аустенит-но-ферритные коррозионно-стойкие, аустенитно-мартенситные и мартенситно-стареющие стали. [c.183]

Ввиду высокого коэффициента теплового расширения суммарная внутренняя пластическая деформация металла шва и околошовной зоны при сварке высоколегированных сталей выше, чем в низколегированных сталях. В результате при сварке многослойных швов (многократная пластическая деформация), жестких соединений и т.п. околошовная зона и нижние слои металла шва могут заметно упрочняться. Самонаклеп также увеличивает количество ферритной фазы, а значит, и вероятность охрупчивания (сигматизации) швов. [c.356]

В СССР организовано производство заготовок размером 300 х200 хЗО и 300 х200 х50 мм из молибденового сплава. По сравнению со сталью 4Х5МФС, применяемой для изготовления пресс-форм при литье цветных сплавов, молибден имеет в 1,6 раз больший модуль упругости, в 3 раза меньший коэффициент теплового расширения и в 2,5 раза большую теплопроводность. Для повышения стойкости молибденовых пресс-форм требуется их [c.115]

Необходимость в таких сталях и сплавах возникает в том случае, если инструмент продолжительное время. одвергается воздействию температур 650—700° С и выше (например, при литье под давлением медных сплавов, при штамповке, при изотермическом прессовании титановых сплавов и т. д.). Кроме теплостойкости, при таких высоких температурах большее значение приобретает окалиностойкость. Положительными свойствами являются как можно меньший коэффициент теплового расширения сплава и отсутствие аллотропных превращений. [c.277]

Коэффициент теплового расширения а этих сталей yme TseHHOi меньше, чем стали W2 [c.279]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...