Испытание металла хладноломкость

Испытания металла швов на хл а достой кость при различном значении эквивалента примесей показали, что порог хладноломкости металла швов тем ниже, чем меньше [c.250]

Динамические испытания - это испытания, при которых скорость перемещения захватов машины составляет более 10 мм/мин или происходит приложение нагрузки ударом. При такой скорости нагружения могут быть определены динамические свойства при растяжении (или сжатии), параметры динамической вязкости разрушения, а также ударная вязкость при изгибе и ее составляющие - работа зарождения трещины и ее распространение. Динамические испытания металлов проводят для определения условий возникновения хрупкого состояния (обратимая и необратимая отпускная хрупкость, хладноломкость, синеломкость и др.), для оценки поведения материалов в условиях повышенной скорости деформирования и для выявления структурных изменений, связанных с изменением величины зерна, выпадением дисперсных фаз, появлением флокенов и т.п. [c.175]

Существуют способы оценки склонности металла к возникновению хрупкого разрушения и его сопротивления распространению хрупкой трещины. Наиболее распространенным способом оценки склонности к хрупкому разрушению являются испытания серии образцов Шарпи с V-образным надрезом на ударный изгиб при различных температурах. Критерий оценки — критическая температура перехода от вязкого к хрупкому разрушению 7, или порог хладноломкости (рис. [c.545]

Для обеспечения эксплуатационной надежности сосудов, работающих под давлением при отрицательных температурах, выбор материалов должен производиться с учетом их порога хладноломкости. Существующая методика определения этого показателя (Т 50) несовершенна, а значения ударной вязкости металла, получаемые при испытаниях, не могут служить критерием оценки его хладноломкости. [c.51]

Для количественного сопоставления склонности материалов к хрупкому разрушению в зависимости от температурных условий эксплуатации широко используется способ серийных испытаний на ударную вязкость стандартных образцов с надрезом. По результатам этих испытаний обычно строят температурные зависимости ударной вязкости Ои и доли вязкой составляющей в изломе Fb- Для хладноломких металлов эти зависимости имеют резкий спад, по которому определяют критическую температуру хрупкости Гкр. При более пологих переходах в область хрупкого состояния используют условные приемы определения Гкр по допуску на снижение Дн или Fs- Полученная из испытаний критическая температура хрупкости Гкр(°К) сопоставляется с минимальной температурой металла в условиях эксплуатации Та. [c.20]

Температура испытания. С ростом температуры пластичность всех металлов повышается (прочность понижается) даже такие нетипичные металлы (полуметаллы), как сурьма (выше 300°С) и висмут (выше 100°С), пластичны. Вблизи точки плавления пластичны типичные неметаллы, например кремний, германий, сера и даже алмаз. Природная пластичность чистых металлов при низких температурах меньше, но она достаточна для обработки их давлением. У чистых металлов нет температурных зон хрупкости, горячеломкости, хладноломкости. [c.191]

При повышенном содержании водорода становится явно выраженным порог хрупкости, аналогичный порогу хрупкости хладноломких металлов. В частности, у титана с содержанием водорода около 0,03% порог хрупкости при испытании гладких [c.116]

Порог хладноломкости у ОЦК-металлов наиболее явно выражается при испытании на ударный изгиб гладких образцов. Подобное явление наблюдается и у -сплавов титана. Как видно из рис. 54, при испытании гладких образцов в интервале температур (—60)-н(—100)° С имеет место значительный разброс данных (от [c.121]

Определение ударной вязкости при комнатной температуре не может дать характеристики хладноломкости. Поэтому для ее выявления испытания на удар производят при различных температурах и определяют у металла температуру резкого падения его ударной вязкости, т. е. его перехода в хрупкое состояние (фиг. 45), такое снижение ударной вязкости очень опасно для деталей, работающих на холоде. [c.66]

Важная характеристика, которая может быть получена при испытаниях на ударную вязкость, — температура перехода е хрупкое состояние. Для металлов с объемноцентрированной решеткой, а также низкоуглеродистых сталей характерно резкое снижение ударной вязкости ниже некоторой области температур, характеризующих порог хладноломкости. [c.55]

Для установления порога хладноломкости стали 20 - материала паропровода — изучены его участки, примыкающие к траектории распространения хрупкой трещины на расстоянии 20...150 мм от края разрыва (состояние 1) и на расстоянии 1,2...1,3 м от места разрыва (вдоль трубы) (состояние 2). Исследован также металл сварного шва на расстоянии 1,5 м от линии разрыва (состояние 3). Результаты сериальных испытаний на ударный изгиб образцов типа Менаже (ГОСТ 9454-78) приведены на рис. 2.21. [c.43]

Положение температурного интервала вязко-хрупкого перехода при испытании образцов на ударный изгиб используют для характеристики хладноломкости металла. Чем ниже температура, при которой наблюдается резкое изменение ударной вязкости, характеристики пластичности или доли вязкой составляющ,ей в изломе, тем [c.90]

Такие испытания выявляют опасную склонность металла к хрупкому разрушению (отпускная и тепловая хрупкость, хладноломкость, синеломкость, а также чувствительность к изменению величины зерна, выпадению дисперсных фаз, появлению флокенов, которые часто не выявляются другими методами механических испытаний). Ударные испытания широко применяют в заводской практике для оценки качества металла при контроле металлопродукции. [c.15]

Температура испытания оказывает большое влияние на величину ударной вязкости металлов, особенно имеющих строение в виде пространственно центрированной (углеродистые стали) или гексагональной решетки (цинк и его сплавы), которые подвержены хладноломкости. [c.185]

При испытании на ударную вязкость разрушение образца бывает хрупким, с блестящим кристаллическим изломом без заметной пластической деформации, и матово-серым, вязким (волокнистым) со следами пластической деформации. Ударная вязкость зависит от вязкости и прочности материала, а также от температуры испытания. В зависимости от температуры вязкое разрушение металла переходит в хрупкое. Температуру, соответствующую этому переходу, называют порогом хладноломкости. [c.102]

Рассмотренная схема перехода от пластичности к хрупкости применима к разным случаям хрупкого разрушения, в том числе и к эффекту Ребиндера. В присутствии жидких металлов температура перехода, так называемый порог вынужденной хладноломкости, значительно выше, чем при испытании того же металла в отсутствие активной среды. Так, для системы ртуть — цинк Тс 160° С, тогда как при растяжении таких же монокристаллов цинка с той же скоростью деформации, но без ртутного покрытия, Тс —70° С. Таким образом, порог естественной хладноломкости цинка находится примерно на 230° С ниже порога вынужденной хладноломкости в присутствии ртути. [c.238]

Испытания позволяют определить порог хладноломкости металлов. [c.192]

Для определения порога хладноломкости металла полученные данные испытаний на ударную вязкость наносят на график зависимости ударной вязкости от температуры (рис. 53). Температура, при которой наблюдается значительное падение ударной вязкости одного или нескольких испытуемых образцов, является порогом хладноломкости данного металла. [c.96]

Испытания показали, что твердый раствор, образуемый фосфором с железом, значительно отличается от твердых растворов З и Мп с железом. В то время как 51 и Мп при добавке к железу даже до 1 /о повышают твердость и прочность и не снижают пластичности, добавка Р резко снижает пластические свойства железа и стали и особенно ударную вязкость. При содержании Р в количестве 0,1 — 0,2<, д в металле замечается хрупкость, особенно при низких температурах (ка морозе). Хрупкость при низких температурах называют в практике хладноломкостью. [c.137]

Серийные испытания проводят для оценки склонности металла к хладноломкости и определения критических порогов хладноломкости (хрупкости). Для этого [c.186]

Проведенные опыты показали хорошие результаты стабильности процесса, формирования шва и механических испытаний сварного соединения, показатели которых были не ниже соответствующих показателей основного металла ударная вязкость оказалась выше, а порог хладноломкости ниже аналогичных показателей при испытании сварных соединений, выполненных обычной электрошлаковой сваркой. Таким образом, рекомендуемый упрощенный способ может быть широко использован для электрошлаковой сварки плавящимся мундштуком на режимах, указанных в табл. 128. [c.376]

Величина ударной вязкости не единственная характеристика сопротивления металлов и сплавов действию ударных нагрузок при различных температурах обработки и эксплуатации, особенно при низких температурах. Другой характеристикой является хладноломкость — хрупкое разрушение металлов в условиях ударных нагрузок и пониженных температур. Для определения склонности металлов к хладноломкости прибегают к исследованию зависимости ударной вязкости от температуры испытания и построению серии кривых ударная вязкость — температура испытания (рис. 4). При низких температурах испытания у некоторых [c.18]

Е. М. Шевандин разработал метод сериальных испытаний на малых кольцевых и полукольцевых образцах, гладких и с надрезом [17], Применение сериальных испытаний на ударный изгиб целесообразно только для хладноломких металлов (Fe-a, Zn, Сг и сплавов на основе этих металлов). В качестве примера на рис. 20.3 приведены результаты испытания типично хладноломких металлов Fe-a и Zn и нехладноломкого алюминиевомагниевого сплава и магния, с различной величиной зерна. На рис. 20.3 показано, что существенное различие в величине ударной вязкости для крупно- и мелкозернистых железа и цинка наблюдается только в температурном интервале перехода от вязких к хрупким изломам. [c.166]

При постоянных параметрах испытания (сечение образца, скорость деформирования) на порог хладноломкости оказьшают влияние следующие факторы а) размер зерна (чем крупнее зерно, тем выше порог хладноломкости) б) наличие второй фазы, в особенности дисперсной (приводит к повышению порога хладноломкости) в) чистота металла (ее повышение, в особенности по примесям внедрения, способствует понижению порога хладноломкости) г) образование твердых растворов замещения (как правило, оно приводит к повышению порога хладноломкости, впрочем, имеются важные исключения из этого положения - никель в сплавах железа, рений в сплавах молибдена и др.). [c.29]

В работе [86] описан прибор конструкции И. А. Гиндина и Я. Д. Ста-родубова для изучения микротвердости и микроструктуры различных материалов как при охлаждении ниже 0° С, так и в процессе низкотемпературного (10—300° К) деформирования. Прибор снабжен алмазной пирамидой, охлаждаемой до температуры опыта, а также оптической системой, с помощью которой определяются размеры наносимого на образец отпечатка при температуре испытания и исследуется микроструктура. На этом приборе наблюдают фазовые превращения, старение и распад метастабильных структур при активизации пластическим низкотемпературным деформированием или только при охлаждении. Кроме того, с помощью данного прибора можно изучать закономерности зарождения и развития трещин в твердых телах, что весьма важно для установления физической природы хладноломкости металлов и сплавов. [c.193]

Очень важное значение имеют испытания на удар при повышенных и рабочих температурах. Ряд сталей обладает низкой ударной вязкостью при 20° С, что связано не только со смещением порога хладноломкости металла в сторону положительных температур, но иногда и с дефектами термической обработки. В этих случаях испытания производят лри температуре 50° С, и если при этом величина ударной вязкости соответствует требования ТУ, деталь пропускают в производство естественно, что это допускается только для деталей, работающих при по-выщенных температурах. Ударную вязкость применяемого металла необходимо контролировать на всем диапазоне температур, от комнатной до максимальной рабочей, чтобы установить нечувствительность стали данной марки к тепловой хрупкости. Для определения ударной вязкости при повышенных и рабочих температурах важно совпадение температуры образца в момент его разрушения с заданной температурой испытания. Для испытания при высоких температурах используют стандартные образцы типа Менаже. [c.437]

Очевидно, что переход от практически равномерней деформации при низких температурах к локализованной при средних температурах вызван уменьшением способности титана к физическому упрочнению. Вследствие этого уменьшается равномерная деформация и полное удлинение. Подобная зависимость равномерной и полной деформации от температуры испытания наблюдается и на других металлах. В частности (рис. 37), у А1, Ni, РЬ повышение температуры сопровождается уменьшением б и ippaaH с одновременным ростом ф. У железа это явление выражено менее явно из-за хладноломкости. Из этих данных следует, что о действительном охрупчивании свидетельствует одновременное уменьшение б и -ф. Уменьшение б при росте или неизменности ip указывает лишь на уменьшение способности к упрочнению. [c.94]

Водородная хладноломкость. Как известно [63], истинное сопротивление в момент разрыва (5J в области низких температур может резко снижаться при введении в титан водорода. У нелегированного титана с содержанием водорода 0,001% S, при понижении температуры непрерывно увеличивается, но при содержании водорода 0,012% увеличивается при понижении температуры только до —70° С. При дальнейшем уменьшении температуры испытания рост прекраш,ается. Увеличение содержания водорода сопровождается уменьшением уровня предельной прочности и расширением интервала температур, в пределах которого сохраняет постоянное значение. Напомним, что предел текучести мало изменяется при введении водорода и непрерывно повышается при снижении температуры испытания. Поэтому при определенных содержании водорода и температуре сопротивление разрыву оказывается меньше предела текучести. Металл переходит в хрупкое состояние. Снижение 5 связано с тем, что водород в титане находится в виде гидридной фазы, обладаюш,ей малым сопротивлением отрыву. При этом гидриды имеюг не глобулярную, а пластинчатую форму. В связи с этим микротреш,ины, возникаю-ш,ие при отрыве по гидридным пластинкам, оказываются больше критического размера трещ,ины, необходимого для хрупкого разрушения. [c.116]

С давних пор известно, что сталь с крупнозернистой структурой менее надежна. Металлографическое определение кругтного зерна в исследуемом объеме являетси достаточным обоснованием для бракования металла или объяснения причин разрушения. Это обстоятельство хорошо увязывается с повышением порога хладноломкости (рис. 25), Тем не менее неоднократное изучение влияния размера зерна на К(на разных сталях с различной прочностью) показало, что у крупнозернистой стали заметно выше. Это свидетельствует об отсутствии хотя бы даже качественной аналогии между результатами испытаний на ударный изгиб и и на относительную ценность этих характеристик с тючки зрения Оценки надежности стали. [c.25]

Максимальная чистота вольфрама отечественного производства— 9 ,95%. Технический вольфрам хрупок при 20° С. Температура перехода его в пластичное состояние зависит от чистоты и обработки металла, а также от условий яспхлтапкл. Температурный порог хладноломкости деформированного металла (испытание на ударный изгиб) около 300—400° С, а рекристаллизованного — около 500° С. Это объясняется меньшей величиной зерна и соответственно меньшей удельной концентрацией примесей внедрения в деформированном металле, чем в рекристаллизованном (а также в литом). В связи с этим все технологические операции, сопровождающиеся уменьшением зерна (деформация, модифицирование), повышают пластичность вольфрама (и молибдена), а операции, приводящие к росту зерна (отжиг, литье, сварка), охрупчивают его. Существенно понизить порог хладноломкости вольфрама можно очисткой его от примесей. Так, после многократной зонной очистки электронным лучом вольфрам пластичен при 20° С (6 = 12-i- [c.558]

ХРУПКОСТИ ТЕМПЕРАТУРА -темп-ра, ниже к-рой материал испытывает хрупкое разрушение, но обнаруживая к.-л. заметных остаточных деформаций. Выше ее хладноломкие металлы испытывают пластическун), а пластмассы вынуж-дешюэластич. деформацию. Это объясняется тем, что предел текучести (металлы) или предел вынужденной эластичности (полимеры) с повышением темп-ры уменьшаются и выше X. т. становятся меньше предела прочности. X. т. условна, т. к. зависит от условий испытаний режима деформации, вида напряженного состояния, размеров тела и др. факторов. Поэтому сравнение различных материалов производится при одинаковых условиях испытания. X. т. зависит не только от природы материала, но от его структуры, особенно для металлич. сплавов и твердых полиме- [c.424]

Практика технического металловедения убедительно показала, что величина ударной вязкости при комнатной температуре испытаний не может служить мерой сопротивления разрушению материалов в различных ужесточенных условиях испытаний (например, при понижении их температуры) и во многих случаях не может выявить влияние различных структурных и металлургических факторов, ответственных за ухудшение эксплуатационных характеристик. Это обусловлено тем обстоятельством, что при вязком разрушении чувствительность к структурным факторам охрупчивания резко снижается. В то же время изменение условий нагружения, способствующее хрупкому разрушению, позволяет четко выявить отрицательное влияние тех или иных структурных факторов. Такое изменение условий может быть достигнуто путем снижения температуры испытаний, обеспечивающей в ряде о. ц. к. металлов выявление вязко-хрупкого перехода. Определяемая таким образом температура хладноломкости достаточно адекватно отражает склонность сталей к опасному хрупкому разрушению в различных экстремальных условиях эксплуатации. Температуру хладноломкости, вопреки встречающимся ошибочным воззрениям, нельзя рассматривать как константу материала она зависит от конфигурации и размеров образцов, остроты надреза и вида испытаний (рис, 19.1). Положение порога хладноломкости, четко детерминированное для низкоуглеродистых сталей, становится трудноопределяемым при повышении их прочности в связи с увеличением содержания углерода (рис. 19.2) или снижением температуры отпуска после закалки. Тогда в ряде случаев в связи с пологим характером температурных зависимостей ра- [c.326]

Сталь может быть получена методом аргоно-кислород-ного рафинирования. Так же, как и другие высокохромистые стали она может подвергаться охрупчиванию вследствие выделения интерметаллических фаз (главным образом а-фазы) и 475°-ной хрупкости. Было показано, что при легировании ниобием сужаются (по времени и температуре) области выделения о-фазы и 475°-ной хрупкости. Для этой стали после термообработки (закалка с 950—1000 С) в воду) температура хладноломкости равна 0°С. Металл хорошо обрабатывается холодной прокаткой, подвергается глубокой вытяжке, не склонен к МКК при испытании в ки-пяш,ей 50,%-ной H2S04-(--Fe2(804)3 даже после термообработки от 500 до 1200 °С или многослойной сварки толстого листа. [c.171]

Для многих металлов, в первую очередь имеющих обьемноцент-рированную кубическую и гексагональную- решетку, при определенных температурах измейяется механизм разрушения, вязкое разрушение при высокой температуре сменяется хрупким при более низкой. Температурный интервал изменения характера разрушения называется порогом хладноломкости. Для установления температурной зоны перехода от хрупкого разрушения к вязкому применяются различные виды испытаний (прямые и косвенные). Однако для каждого способа оценки степени вязкого разрушения и вида испытания построенные кривые могут заметно отличаться от кривых, полученных другим методом на том же самом материале (кривые смещаются по оси температуры вправо или влево, изменяются ширина и характер изменения температурного интервала переходной зоны). [c.21]

На рис. 10 представлена зависимость ударной вязкости от температуры образца перед испытанием. Как видно из рис. 10, существует температурный интервал, в ко- -ором ударная вязкость меняет свое значение. Разрушение, соответствующее верхнему плато на температурной зарисимости ударной вязкости, отличается высокой локальной пластической деформацией (вязкий характер разрушения). В переходной области (между верхним и нижним плато) наблюдается разброс экспериментальных данных — зона пластической деформации уменьшается с понижением температуры и совершенно исчезает в области низких значений ударной вязкости (область смешанного разрушения). Кристаллические блестящие участки в изломе образца на нижнем плато зависимости свидетельствуют о хрупком характере разрушения (без существенной пластической деформации). Положение переходного интервала по оси абсцисс используется для характеристики "хладноломкости" металла. Чем ниже температура, при которой наблюдается изменение ударной вязкости, тем более стоек металл против охрупчивания вследствие снижения температуры. [c.23]

Порог хладноломкости, определяется путем испытания ударным изгибом надрезанных образцов при разных температурах, В результате этих испытаний строят кривую зависимости ударной вязкости от температуры испытания (так называемая сериальная кривая по И. Н. Давидепкову). Чаще на кривой Ап — /пип наблюдается постепенный переход от вязкого к хрупкому состоянию, т. е. имеется критический температурный интервал хрупкости. Поэтому различают верхнюю (Гв) и нижнюю (7 ) границы порога хладноломкости. В этом интервале температур происходит переход от вязких волокнистых к хрупким кристаллическим изломам (см. рис. 32) с низким значением пластичности и вязкости. Чем выше порог хладноломкости, тем больше склонность металла к хрупкому разрушению. Часто порог хладноломкости определяют по температуре испытания, когда в изломе 50% вязкой волокнистой составляющей [c.71]

Фнг. 42. Схема хладноломкости А. Ф. Иоффе и связь ее с диаграммой хладноломкости [102]. S . — сопротивление отрыву — динамический предел текучести ст — продел текучести прп статических псиытаппях Т — температура перехода металла при ударном испытании из вязкого в хрупкое состояние Тд — верхний порог хладноломкости Тн — пижнпй порог хладноломкости А — работа удара (кГм) f — стрела прогиба (.к.и). [c.93]

Испытания на ударную вязкость и прочность при низких температурах. Из сказанного понятно, что правильная постаноька опытного определения ударной вязкости весьма существенна для суждения об этом свойстве металлов. Определение ударной вязкости только при комнатной температуре и при таких надрезах, формах образца и скоростях испытании, которые являются стандартными, не может дать представления о критической температуре, при которой сталь оказывается хладноломкой. Для выявления хладноломкости необходимо производить определение ударной вязкости а в пределах температур от —60 до 4-150 . [c.145]

Испытание на ударный изгиб. В комплексе механических испытаний, выполняемых для оценки свариваемости, испытание на ударный изгиб имеет особо важное значение. Оно является основным показателем для выбора параметров режима сварки (погонной энергии) при валиковой пробе, для оценки стойкости сварных соединений прн низких температурах (порог хладноломкости) и в других случаях. В зависимости от цели испытания надрез делается (на предва-[1Ительно протравленных образцах) по металлу шва, линии сплавления, околошовному участку или другим участкам зоны термического влияния. Для определения ударной вязкости в зависимости от толщины основного металла при.ченяются образцы разного сечения с полукруглым или острым надрезом (см. гл. XXVI). Для получения порога хладноломкости используют стандартные образцы с полукруглым надрезом (образцы Менаже). На каждое значение температуры испытывается 3—5 образцов. Результаты испытаний наносятся на график. Порог хладноломкости можно также оценить по виду излома ударных образцов. В этом случае определяется процент кристалличности в изломе. Установлено, что соотношение площадей кристаллической и волокнистой структуры в изломе изменяется нро-порционалыю ударной вязкости. [c.19]

Мартенситная матрица, содержащая <0,03%С и легированная более 12% N1, имеет ударную вязкость при комнатной температуре более 2—2,5 Мдж/м" (20— 25 кГ м1см ], сохраняя высокое значение вязкости до температуры жидкого водорода несмотря на о. ц. к. решетку сплава. В работе [101] показно, что никельсодержащие мартенситные стали, в отличие от железа и других хладноломких металлов, при понижении температуры испытания до —196°С очень мало увеличивают значения предела текучести. [c.114]

Следует подчеркнуть, что порог хладноломкости в большой степени зависит от величины зерна стали и резко понижается с ее уменьшением (фиг, 7). Такие испытания могут косвенно определить сопротивление металла хрупкому разрушению. Определение критической температуры хладноломкости должно получить особое распро странение при испытании сварных соединений, броневых листов, орудийных стволов и других деталей. Однако ударные испытания необходимо проводить только для материалов, склонных к хладно-.юмкости. На фиг. 8 приведены температурные кривые ударной. вязкости при понижающихся температурах. Для хладноломких металлов (цинк, железо) и частично хладноломких материалов (магний) с понижение.м температуры испытания ударная вязкость сни-J кaeт я, а для нехладноломких материалов- (алюминиевый сплав с [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...