Упрочнение высокотемпературное

Ползучесть обусловливается двумя процессами, протекающими при высокотемпературном длительном нагружении металла и действующими противоположно. Так, в процессе пластической деформации при высоких температурах происходит упрочнение (наклеп) металла, что повышает его сопротивление деформации. Одновременно при температуре нагрева металла, превышающей температуру его рекристаллизации, происходит разупрочнение металла вследствие рекристаллизации, что облегчает деформацию. [c.199]

Конструкции отечественных пластометров, методики и результаты экспериментальных исследований, аналитические зависимости а от температурно-скоростных режимов высокотемпературной деформации с учетом упрочнения и разупрочнения наложены в справочнике Высокотемпературные упрочнение и разупрочнение металлов и сплавов , изданного в 1992 г. в издательстве Наукова думка (г. Киев). [c.49]

Изложенные соображения относительно критического напряжения то относятся и к деформирующему напряжению Тд в области низких температур, при которых не происходит возврата. При высоких температурах наиболее активна диффузия точечных дефектов, что будет влиять на дислокационную структур. Поэтому следует различать низко- и высокотемпературное упрочнение. [c.207]

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЕ УПРОЧНЕНИЕ. Здесь коэффициент 08=7 0 в отличие от низкотемпературного упрочнения. Значение 0s может принимать положительные и отрицательные значения (наоборот, 0о>О всегда) в зависимости от того, приводит ли пластическая деформация к увеличению или уменьшению числа термически активируемых актов и глубины их протекания. При этом важную роль играют два процесса [c.208]

В первом из этих случаев (а) на кривых отсутствует стадия I. Уже на самых начальных стадиях упрочнение имеет характер, типичный для стадии II. При дальнейшей деформации оно сменяется слабым разупрочнением, переходящим в установившуюся стадию деформации, на которой напряжение остается неизменным, несмотря на продолжающуюся деформацию. Наличие установившейся стадии деформации может быть рассмотрено как основной отличительный признак динамического возврата при высокотемпературной деформации по сравнению с холодной деформацией. Это различие хорошо видно и из сравнения хода кривых о—е для алюминиевого сплава Д16 при 20 и 300—400° С (см. рис. 198). [c.363]

Так же, как и высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО) сталей (см. гл. III), данный способ упрочнения основывается на сохранении в материале такого структурного состояния, которое возникло при пластической деформации в области высоких температур. Однако, в отличие от ВТМО, данный способ не связан с обязательным фазовым превращением (например, мартенситным в случае закаливающихся сталей) и может быть осуществлен на материалах, не претерпевающих фазового перехода при охлаждении (аустенитные стали, некоторые жаропрочные сплавы, чистые металлы и др.). Применяемое в этом случае для сохранения полученного структурного состояния быстрое охлаждение от высоких температур (закалка) предназначается для предотвращения развития рекристаллизации в наклепанном материале через зарождение и рост новых зерен [70], а не для фиксации полученной дислокационной структуры в новой фазе. [c.44]

Следует отметить, что графический способ в отличие от расчетного (по параметрам деформационного упрочнения) автоматически учитывает потерю некоторой плотности дислокаций в результате динамического возврата при первичной высокотемпературной деформации, при остывании заготовки от высоких температур и в процессе нагрева для повторной деформации. [c.179]

Проведенные Томпсоном и др. [83] исследования стержневого эвтектического сплава Со — Сг с карбидным упрочнением свидетельствуют о прочности связи и высокотемпературной стабильности поверхности раздела. Характеристики кратковременной и длительной прочности приведены на рис. 21. Микроструктура эвтектики практически стабильна вплоть до 1370 К, а эвтектический сплав обладает более высоким сопротивлением ползучести, чем традиционный жаропрочный сплав на кобальтовой основе Маг М-302. Судя по энергии активации, процесс ползучести определяется упрочняющей карбидной фазой, что также подтверждает эффективность передачи нагрузки через поверхность раздела. [c.263]

Хотя исследования армированных окислами металлов, связанные с проблемой упрочнения металлов керамическими волокнами, начаты давно, технология получения материалов этого класса разработана очень слабо. Такие высокопрочные тугоплавкие материалы с высоким модулем предполагается использовать для работы при высоких температурах, например, для горячих деталей газотурбинного двигателя. Требование высокотемпературной стабильности материала в таких условиях сильно осложняет проблему изготовления этих композитов по сравнению с композитами, предназначенными для работы при более низких температурах, например А1 — В. Большое внимание, которое сейчас уделяется поверхностям раздела в этих материалах, связано с вопросами совместимости составляющих именно в процессе изготовления материала, когда вопросы взаимодействия наиболее актуальны. В равной степени важно, чтобы сплошность поверхности раздела сохранялась в процессе эксплуатации материала, особенно при температурах ниже температуры его изготовления. Этот вопрос лишь недавно был подробно изучен для металлов, армированных непрерывными волокнами сапфира. [c.350]

Основной вывод, который следует из анализа поведения усов сапфира с высоким и низким содержанием примесей, заключается в том, что исходное состояние усов не является оптимальным для высокотемпературного упрочнения. Примеси, попадающие в усы в процессе их роста, ограничивают рабочую температуру композитов усы сапфира — никель величиной 1270 К, причем эта температура определяется исключительно плавлением частиц примесей. Таким образом, присутствие примесей ухудшает перспективы использования сапфира в качестве высокотемпературного упрочнителя, определяемые, в частности, его высокой точкой плавления. [c.405]

Завершающей технологической операцией, влияющей на достояние поверхности труб, является очистка от продуктов высокотемпературной (окалина) и атмосферной (ржавчина) коррозии. При этом геометрия и физико-механическое состояние поверхностного слоя существенно зависят от режимов обработки, применяемой среды и инструмента. Так, при очистке трубопроводов скребками-резцами возможны высокая степень пластической деформации локальных участков на поверхности трубы, а также риски, подрезы и т. д. Эти концентраторы напряжений являются потенциальными очагами развития коррозионно-усталостных трещин. Очистка трубопроводов с применением проволочных щеток хотя и исключает повреждения поверхности труб в виде подрезов, но в зависимости от режимов обработки вследствие деформационного упрочнения может понижать коррозионную стойкость металла. [c.252]

Выбор алюминия в качестве материала для образцов при выяснении механизма упрочнения в конструкционных материалах определяется тем, что анализ и изучение этого явления в таких сплавах, как стали, сопряжен со значительными трудностями вследствие очень сложных структурных превращений, происходящих в этих материалах в условиях высокотемпературного воздей- [c.95]

Развитие основных отраслей современного машиностроения в значительной мере определяется созданием новых конструкционных материалов, повышением свойств существующих металлов и сплавов, а также усовершенствованием процессов их производства и упрочнения. Это, в свою очередь, требует глубокого изучения строения и свойств материалов, как применяемых в машиностроении в настоящее время, так и новых. Поэтому в практике металловедческих исследований все большее внимание уделяется разработке, созданию и применению прогрессивных способов изучения металлических материалов в широком температурном диапазоне, к которым прежде всего следует отнести методы низко- и высокотемпературной металлографии, объединяемые под общим термином тепловая микроскопия . [c.3]

Использование установки ИМАШ-9-66 открывает принципиально новые возможности для изучения влияния таких факторов, как температура, время и скорость растяжения, на процессы упрочнения и разупрочнения металлов и сплавов в различном структурном состоянии (после тех или иных режимов термической или термомеханической обработок). Измерение микротвердости может служить также одним из чувствительных методов изучения механизма деформации, закономерностей фазовых и структурных превращений широкого класса материалов. Например, в работах [66 67 ], выполненных на установке ИМАШ-9-66, показано, что метод измерения микротвердости позволяет на основании анализа температурной зависимости микротвердости устанавливать температурные интервалы для полупроводниковых материалов с различными механизмами деформации, а также определять природу этих механизмов и изучать влияние на них легирования и других факторов. С помощью полученных температурных зависимостей микротвердости проведено исследование кинетики процессов старения и разупрочнения ряда сталей и сплавов [48, с. 25—32 85—95 68 69], влияния фазового наклепа на упрочнение аустенита [50, с. 27—31 ], роли неметаллических включений в процессе высокотемпературного разрушения стали [50, с. 110—114 129—132] и др. [c.172]

Многими исследователями была показана связь между высокотемпературной твердостью металлов и сплавов и их сопротивлением пластическому деформированию и разрушению под нагрузкой при высоких температурах. Поэтому критерием степени упрочнения стареющего сплава при высоких температурах может служить его твердость [104, 105]. [c.223]

Достигаемое упрочнение проволоки наклепом, как правило, быстро снимается при повышенных температурах, поэтому ведутся работы по созданию условий сохранения высокотемпературной прочности и сопротивления ползучести при высоких температурах. [c.42]

В настояш,ее время известны способы сохранения высокотемпературной прочности и сопротивления ползучести. К таким способам относятся дисперсное упрочнение металлической матрицы тугоплавкими кислородными и бескислородными дисперсными частицами [52]. Сравнительно недавно созданы вольфрамовые сплавы W—Hf—С и W—Hf—Re—С для получения волокон (проволоки) для армирования никелевых матриц [95]. Упрочняющей фазой в волокнах из вольфрамового сплава является карбид гафния. Подобное упрочнение дисперсными частицами может быть осуществлено и на других металлах. [c.42]

Труднее объяснить часто наблюдаемые переходы между поведением I и II типов, вызванные изменениями температуры п приложенных напряжений. Наиболее вероятно, что такие переходы обусловлены многочисленными переменными параметрами, связанными с типом и морфологией оксида, механизмом ползучести и составом сплава. Например, можно ожидать, что толстые окалины, образующиеся при высоких температурах на стойких к окислению сплавах, особенно с высоким содержанием хрома или алюминия, будут повышать сопротивление ползучести на воздухе. Высказывались предположения, что изменение типа поведения с температурой отражает переход от высокотемпературного упрочнения, связанного с окалиной, к отрицательному воздействию адсорбции газов (особенно в вершинах трещин) при более низких температурах [23—27]. В то же время изменения температуры могут оказывать и косвенное влияние, изменяя преобладающий тип ползучести [1—6]. Это может быть причиной и переходов, вызванных изменением уровня проложенных напряжений [1-6]. Действительно, в состоянии очень высокого напряжения может отсутствовать стадия установившейся ползучести и тогда по существу мы наблюдаем влияние среды на режим ускоренной ползучести или на разрушение материала. В связи с этим следует заметить, что, к сожалению, большинство исследований коррозионной ползучести, а также и большинство технических испытаний на ползучесть [1-6] не сопровождаются непрерывной регистрацией деформации при определении времени до разрушения (длительной прочности). [c.41]

К процессам объемного упрочнения относятся отжиг, нормализация, закалка, высокотемпературный отпуск. [c.484]

Для режима нагружения без высокотемпературной выдержки при постоянной нагрузке уравнение кривой длительного циклического деформирования (3.12) переходит в уравнение связи между циклическими напряжениями и деформациями при мгновенном деформировании с учетом старения материала в процессе малоциклового нагружения. Уравнения состояния материала при длительном малоцикловом нагружении в принятой форме [(3.12) или (3.13)] описывают основные процессы циклического упругопластического деформирования (упрочнение, разупрочнение, асимметрию, одностороннее накопление деформаций, циклическую анизотропию конструкционных материалов при малоцикловом нагружении. [c.158]

Изменение прочности тела и границ зерен в зависимости от температуры позволяет сделать следующие выводы. В материалах, предназначенных для эксплуатации при низких температурах, особое внимание следует уделять упрочнению тела зерен, тогда как в материалах, используемых для изготовления деталей машин и механизмов, работающих в условиях высокотемпературного нагрева, необходимо в первую очередь увеличивать прочность границ зерен. [c.217]

Стали и сплавы с интерметаллидным упрочнением имеют пониженные температуры растворения у -фазы (850—1100° С) и менее чувствительны к ее коагуляции при охлаждении. Поэтому в совмещении высокотемпературного нагрева с быстрым охлаждением для таких сталей и сплавов нет необходимости. В этом случае горячекатаный материал малых сечений можно использовать как материал, прошедший термомеханическую обработку, если прокатка его (или конец прокатки) проходила при температурах порядка 950—1000° С и достаточно больших степенях деформации (15-25%). [c.228]

Определенный вклад в высокотемпературное радиационное охрупчивание сталей вносят также процессы упрочнения тела зерна за счет выделений из неравновесного а-твердого раствора избыточных фаз и др. [c.112]

Упрочнению ВТМО поддаются также обычные среднеуглеродисть1е стали, хотя эффект упрочнеш1я в этом случае получается меньшим. Так, высокотемпературная термомеханическая обработка повышает предел прочности стали 45 до 180 — 200 кгс/мм . [c.176]

Упрочнение оболочки происходит только в процессе ее сушки и химического твердения. Свеженанесенная оболочка практически не обладает прочностью. При естественной и высокотемпературной сушке одновременно с испарением из оболочки жидкой фазы происходят необратимые процессы твердения связующего. Этот же процесс происходит при химическом твердении. Твердая гель цементирует зерна пылевидной составляющей суспензии и обсыпоч-ного песка, сообщает оболочке прочность и жесткость. [c.201]

Нельзя согласиться с мнением автора [42] о наличии у сплавов эквикогезивной температуры, выше которой прочность границ зерен меньше прочности самих зерен. Высокотемпературное разрушение по границам зерен наблюдается только при загрязнении их примесями, например свинцом, образцы чистой латуни разрываются по телу зерен (см. рис. 9) при ф= 100 % [43]. Однако у сплавов закономерности усложнены дополнительным влиянием легирования, приводящего к искажению кристаллической решетки, повышению деформационного упрочнения, температуры рекристаллизации и пр. Еще большие изменения происходят при образовании других фаз, появлении способности к закалке и другим видам термической обработки. Существенное влияние оказывает изменение растворимости легирующего элемента с температурой. [c.177]

Есть основание полагать, что такое специфическое строение границ является результато.м локальных пластических смещений внутри блочной структуры наклепанного аустенитного зерна и диффузионного перемещения сегментированной границы при высокотемпературном нагреве [13]. Ряд исследователей разработал специальные способы высокотеМ Пературной МТО, позволяющие получить структуру стали с развитой зубчатостью границ и тем самым существенно повысить сопротивляемость ползучести [14, 15]. Получаемые искажения в периферийных областях зерна в значительной степени способствуют упрочнению, предотвращают образование фаз, ослабляющих связь между зернами [13, 16], и увеличивают барьерный эффект границ зерен. [c.14]

Хазлет и Хансон [50] опытами на никеле установили, что после предварительной деформации растяжением на 2—6% и последующего отжига при 800° наблюдается упрочнение, вследствие чего форма кривых Ползучести (при температуре и ч-тания на ползучесть 700°) изменяется. Однако этот pf связанный с высокотемпературным отжигом (800°), можг [c.29]

В связи с этим, согласно принятой в настоящей работе классификации упрочняющих обработок, целесообразно такой способ упрочнения называть высокотемпературной механико-термической обработкой (ВМТО), а не ВТМО, как это было сделано ранее [14, 71—73 и др.]. [c.44]

Общие замечания. Нарушение сплошности и несущей способности пространственно-армированных композиционных материалов при повышенных (выше 250 °С) температурах вследствие сравнительно низкой теплостойкости матрицы ограничивает температурный диапазон их применения. Решение задачи упрочнения матрицы в целях приближения ее прочности при повышенных температурах к высокому температурному сопротивлению углеродных волокон привело к появлению углеродной (или графитовой) матрицы и композиционных материалов на ее основе. Создание нового класса высокотемпературных материалов, получивших название углерод-углеродных композиционных материалов, описано в работе [109] там же приведена библиография по этим материалам. Первоначально со.зданные углерод-углеродные композиционные материалы основывались на двухнаправленном армировании. Они обладали лучшей прочностью в плоскостях армирования по сравнению с монолитным поликристаллическим графитом, но уступали по прочности, нормальной к плоскости армирования. Переход к пространственно-армированным материалам устраняет эту проблему [108, 114, 123]. Пространственное армирование резко повышает сопротивление этих материалов к действию нестационарных температурных напряжений и абляционную стойкость. Разработке и созданию пространственно-армированных материалов на основе углеродной матрицы уделяется большое внимание [106, 107]. [c.167]

Высокотемпературная пористая керамика в ряде случаев нуждается в поверхностном уплотнении и упрочнении. В работе определены условия формирования жаростойких глазуроподоб-ных слоев, прочно сцепленных с окисной керамикой (MgO, А12О3, ЗЮа). Изучена микроструктура стеклокерамических композиций, определен их фазовый состав и коэффициент термического расширения (КТР). [c.139]

На данной установке исследовалась стойкость образцов из стали 65Г при повторно-контактном нагружении после высокотемпературной термомеханической обработки с диффузионным превращением аустенита (ВТМДО) [79] и после комбинированного упрочнения, включающего ВТМДО и последующее деформационное старение (обжатие 3%, старение при [c.49]

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]

Способ пропитки пучка усов расплавом оказался очень полезным для понимания явлений на поверхности раздела жидкий металл — окисел, и с его помощью была установлена возможность упрочнения окислами низкотемпературных металлических матриц. Однако использование этого способа не позволило получить композиты с нужными свойствами, главным образом, из-за трудностей изготовления усов желаемой морфологии и их неоднородности. Проблемы получения требуемых композитов решаются путем использования непрерывных волокон AI2O3, и в настоящее время этот способ более перспективен для получения практически полезных высокотемпературных композитов с металлической матрицей. Как было показано в данной главе, достаточно хорошо разработаны научные основы явлений на поверхности раздела и стабильности армированных окислами композитов при изготовлении их в присутствии жидкой фазы и в твердом состоянии, а также при по- [c.350]

Отрицательное влияние на жаропрочность труб из стали 12Х18Н12Т оказывает не только холодная, но и горячая деформация. Горячая деформация прокаткой при 1000 и 900 С при степенях деформации 23—30% приводит к значительному упрочнению аустенита. После высокотемпературной деформации в стали формируется субзеренная структура, которая за счет выделения на субграницах карбидов обладает достаточно высокой термической стабильностью. [c.33]

Понижение склонности к КПН стали Н17К12М5Т с изменением режима обработки (табл. 6) мо ет быть следствием упрочнения тела зерна при фазовом наклепе, что ограничивает сток дислокаций к границам зерен. Сталь после высокотемпературной закалки при КПН разрушалась хрупко, по границам зерен, после низкотемпературной закалки — практически полностью по телу зерен (рис. 46). [c.72]

Различают два вида обработки высокотемпературную термомеханическую (ВМТО), связанную с наклепом в области высокотемпературной фазы и с полиморфным или фазовым преврангением при охлаждении, и механико-термическую (МТО), заключающуюся в создании полигональной структуры путем деформирования материала и последующей стабилизации при температурах, не превышающих температуру начала рекристаллизации. Упрочнение в последнем случае связано с увеличением плотности дислокаций, более равномерным распределением их по объему металлов, созданием дополнительных дислокационных границ, уменьшением рельефа зерна и образованием субструктуры с заблокированными дислокационными границами [70, 71]. [c.45]

Л. И. Тушинский с сотрудниками в Новосибирском электротехническом институте усовершенствовал силоизмерительное и нагружающее устройства установки ИМАШ-5С-65 и выполнил на ней моделирование режимов высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО) стали. Применение модернизированных систем существенно повысило точность измерения и позволило количественно определить степень упрочнения аустенита инструментальной стали 5ХВ2С при проведении ВТМО [50]. [c.132]

При высоких температурах, в этих материалах важное значение имеет форма зерна, т. е. отношение его длины I к диаметру d. Р. Фрэзер и Д. Эванс предложили рассматривать дисиерсноупроч-ненные материалы, как волокнистые композиции, в которых зерна, упрочненные дисперсными частицами, выполняют функцию волокон, а роль границ и прилегающих к ним областей сводится к передаче напряжений от волокна к волокну. В этом случае высокотемпературная прочность может быть повышена иутем увеличения площади границ, расположенных в направлении действующих напряжений, иутем увеличения отношения Hd. [c.7]

Вопросы движения посторонних включений в твердых телах под влиянием градиента температуры или электрического напряжения, взаимодействие аключений ( В том числе и газообразных) с границами зерен, высокотемпературное деформирование (ползучесть) дисперсно-упрочненных сплавов и их спекание освещены в монографии [133]. [c.118]

Соединение металлов методом взрыва основано на принципе высокоскоростного соударения твердых тел под действием кратковременных (10 с) высоких давлений с интенсивно протекающей пластической деформацией соударяемых тел, в результате которой происходит сближение металлов на величину их межатомного взаимодействия. Процесс взрывного плакирования сопровождается упрочнением соединяемых металлов. После сварки взрывом биметалл подвергают термической обработке. Метод широко применяют для получения таких сочетаний, которые практически невозможно получить высокотемпературными методами. [c.138]

Универсальность применения нового способа упрочнения обеспечивается интенсивно разрабатываемыми мартенситно стареющими сталями, получившими за рубежом название марейджинг. Их упрочнение до значений порядка 200 кПмм и выше достигается путем старения при относительно невысокой телшературе стали, находящейся в высокопластичном состоянии. Такая обработка высокотехнологична отпадают коробление и остаточные напряжения, свойственные объемной закалке становится возможным получить сложнейшие оболочечные конструкции с большими перепадами жесткостей, практически не ограниченные размером, поскольку отпадает необходимость в высокотемпературных печах и закалочных баках. Одним словом, мартенситно стареющие стали делают подлинную революцию в технологии, резко снижая ее трудоемкость. [c.201]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...