Напряжения изменения при отпуске

Отпуск для устранения внутренних напряжений. Производится в широком интервале температур от 200 до 550° (для легированных чугунов до 650°) в зависимости от химического состава чугуна и назначения отливки. Время выдержки — 1 час на каждые 25 мм сечения отливки, охлаждение — медленное (в печи). Чем выше температура отпуска, тем более совершенное, в данных условиях охлаждения, устранение остаточных напряжений достигается при отпуске при 400° удаляется 20% напряжений, при 500° — 50—60%, при 550° — 90% и при 600° — более 95%. Отпуск при температурах ниже 500° не вызывает изменений твердости и механических свойств. Отпуск при 500—550° вызывает только незначительные изменения твердости и не отражается на механических свойствах чугуна. Отпуск при более высоких температурах в случае нелегированных чугунов может иметь следствием заметные изменения твердости, структуры и прочности, связанные с процессом графитизации перлитной составляющей. [c.687]

Другими словами, в третьем превращении при отпуске происходит ряд изменений, приводящих к снятию внутренних напряжений и карбидным превращениям. При 400°С третье превращение заканчивается, и сталь состоит из феррита и цементита. Дальнейшее повыщение температуры приводит, к коагуляции частиц феррита и цементита, что легко наблюдать по микроструктуре при больших увеличениях. [c.274]

Отпуск — это процесс термической обработки, связанный с изменением строения и свойств закаленной стали при нагреве ниже критических температур. При отпуске происходит распад мартенсита (пересыщенного твердого раствора С в а-Ре после закалки) и остаточного аустенита. Вследствие перехода к более устойчивому состоянию образуются структуры продуктов распада УИ и Л, смеси а-Ре и карбидов. При этом повышаются пластичность и вязкость, снижается твердость и уменьшаются остаточные напряжения в стали. [c.107]

Отпуск Нагрев и выдержка закаленной стали ниже критической точки. При отпуске происходит распад мартенсита с образованием цементита, что сопровождается изменением свойств стали и уменьшением остаточных напряжений [c.162]

Влияние длительности отпуска на изменение остаточных напряжений представлено на фиг. 131. Для установления влияния выдержки при отпуске можно пользоваться для всех опытов одним образцом, если выдержку начать с наименьшей величины и в последующем увеличивать время [c.217]

Отпуск стали, уменьшая зти остаточные напряжения, приводит к уменьшению степени деформации закаленных деталей. Уменьшение остаточных напряжений при отпуске происходит за счет нагрева стали, когда с увеличением ее пластичности упругие деформации переходят в пластические структурные превращения при отпуске происходят с объемными изменениями, уменьшающими напряжения. [c.697]

Скорость нагрева при отпуске должна быть небольшой, так как закаленная сталь обладает высокими внутренними напряжениями, а возникающие при повышении температуры неравномерности нагрева и объемные изменения могут, складываясь с внутренними напряжениями, привести к образованию трещин. Следует иметь в виду, что изменения объема закаленной стали сказываются уже при нагреве до 38 [c.38]

В начальной стадии отпуска мартенсит содержит некоторое количество углерода. При отпуске углеродистой стали выше 200° С происходит распад остаточного аусте-нита, при этом резко уменьшаются напряжения. При отпуске легированной стали происходит изменение карбидов. [c.403]

Как в процессе цементации, так и при закалке и последующем отпуске происходят объемные изменения. При этом создаются значительные внутренние напряжения сжатия, способствующие повышению трещиностойкости. Результатом структурных преобразований и внутренних напряжений является деформация и изменение размеров цементированных деталей, возникает необходимость восстановления нужных размеров и качества поверхности дополнительной механической обработки (шлифованием). [c.359]

Существует много способов, с помощью которых можно ослабить внутренние напряжения при закалке и свести к минимуму образование закалочных трещин и коробление деталей. Один из них — подготовка изделия к закалке путем отжига, нормализации или высокого отпуска. Это позволяет освободить изделие от вредных внутренних напряжений, образовавшихся при всех предыдущих видах обработки. Если эти напряжения своевременно не снять, они усилятся напряжениями, возникающими при закалке, и приведут к короблению изделий или к трещинам. Весьма эффективный способ уменьшения внутренних напряжений — медленное охлаждение изделий при температурах превращения аустенита в мартенсит (для углеродистой стали — это 300 °С и ниже). Как известно, непосредственный переход аустенита в мартенсит не требует больших скоростей охлаждения. Если превращение аустенита в мартенсит происходит при медленном охлаждении, то изменение объема изделия по сечению протекает более равномерно. Таким образом достигается уменьшение внутренних напряжений. [c.214]

Вклад фазового наклепа определяется плотностью дислокаций, созданной в исходном состоянии, и ее изменениями в процессе эксплуатации. При отпуске и длительной эксплуатации карбиды ванадия выделяются на дислокациях и закрепляют их созданные дислокационные стенки являются барьером для движения новых дислокаций, возникающих под действием напряжений в процессе ползучести. Из этого следует, что изменения фазового наклепа обусловлены в первую очередь термической устойчивостью карбидной фазы [6]. [c.15]

Если нагрев вызывает структурные изменения в отдельных слоях металла, то в случае закалки удельный объем увеличивается и в закаленном мартенситном слое появляются остаточные фазовые напряжения сжатия, наоборот, при отпуске этого слоя металла в нем возникают остаточные фазовые напряжения растяжения. [c.135]

Низкий отпуск проводится при температуре 120. .. 250 °С. Продолжительность выдержки при отпуске устанавливается из условий обеспечения стабильности свойств стали и объемных изменений деталей при эксплуатации, Обычно выдержка тем длиннее, чем ниже температура отпуска. Она может длиться от 0,5 до 15 ч. Цель низкого отпуска состоит в сохранении высокой твердости и уменьшении остаточных напряжений, возникших при закалке. При отпуске получают структуру - мартенсит отпуска. Низкому отпуску подвергают инструментальные, углеродистые и легированные стали, а также детали, прошедшие перед закалкой цементацию, нитроцементацию, или детали, подвергнутые поверхностной закалке. [c.629]

С помощью термообработки можно в широких пределах изменять структурное состояние и механические свойства металлических материалов. При отсутствии четко выраженных аномалий, как правило, термообработка оказывает на усталостную прочность примерно такое же влияние, как на предел прочности и твердость, при этом отношение предела вьшосливости к пределу прочности имеет линейную зависимость и зависит от структуры. Отклонения от этого правила наблюдаются у высокопрочных материалов их можно, вероятно, объяснить влиянием остаточных напряжений, концентраторов напряжений, возникших при обработке поверхности, и неблагоприятными структурными изменениями. У углеродистой стали наиболее высокая усталостная прочность наблюдается у образцов со структурой мартенсита отпуска, а характеристики усталости мартенситной структуры с доэвтектоидным ферритом уступают характеристикам циклической прочности нормализованных образцов. Термическая обработка, изменяя [c.228]

Усталостную прочность стали с нанесенным электролитическим покрытием можно заметно изменить последующей термообработкой (рис. 8.22). Сложный характер изменения усталостной прочности в зависимости от температуры отпуска объясняется происходящими в результате нагрева изменениями остаточных напряжений в слое покрытия. В интервале 200—300° С растягивающие остаточные напряжения растут вследствие остаточной усадки хрома. При температуре выше 400° С в слое хрома начинают уменьшаться растягивающие напряжения, а при более высоких температурах появляются сжимающие остаточные напряжения. [c.301]

Структурные изменения приводят при отпуске к снижению твердости и более равномерному распределению ее значений в зоне сварного соединения (рис. 3-35), при этом повыщается пластичность и ударная вязкость металла. Уровень остаточных сварочных напряжений снижается на 70—80% (рис. 5-1). [c.208]

Целью отпуска является изменение строения и свойств закаленной стали повышение вязкости и пластичности, уменьшение твердости (рис. 119). Кроме того, при отпуске частично или полностью устраняются внутренние напряжения [c.201]

Для защиты от коррозии в этих случаях латунные изделия никелируют, а иногда цинкуют. Для снятия напряжений изделия подвергают отпуску при температуре 200—250°, при которой не происходит заметного изменения механических свойств. [c.87]

Отпуском называется такая термическая обработка, при которой закаленные детали также нагреваются до определенной температуры, выдерживаются при ней, а затем охлаждаются. Отпуск применяется для снижения хрупкости, улучшения обрабатываемости, уменьшения внутренних напряжений и частично для изменения твердости. Чем выше температура нагрева металла при отпуске, тем ниже твердость, но выше пластичность и ударная вязкость его после отпуска. [c.18]

Закалка (стали) — термическая обработка, заключающаяся в нагреве стали до определенной температуры, выдерживании ее при этой температуре в течение заданного времени и последующа быстром охлаждении. Закалка вызывает резкое изменение свойств стали. В результате закалки обычной стали повышаются ее твердость, прочность, текучесть и снижаются удлинение и вязкость. Для уничтожения хруп-коста, снятия остаточных напряжений, возникших при закалке, изделия подвергаются отпуску. Во избежание получения трещин или значительного коробления применяют изотермическую и другие виды закалки, [c.196]

Закалке и стабилизирующему отпуску (Т7) подвергаются те отливки, которые работают при повышенных температурах. Температура старения в этом случае выбирается выше рабочей температуры, при которой работает деталь. Таким образом, все структурные превращения и снятие внутренних напряжений произойдут при старении и не будут происходить в процессе работы. Не будут происходить поэтому и изменения размеров и формы детали. [c.275]

Бающимися в месте контакта круга с обрабатываемой деталью. Предварительно закаленные стали при шлифовании претерпевают изменения внутреннего состояния, к которым относятся объемные изменения, вызывающие в свою очередь появление напряжений в поверхностном слое. Для нормально закаленной углеродистой стали при отпуске в интервале температур 80—200° С происходит превращение, связанное с уменьшением объема. Отпуск в интервале 200—260° С вызывает превращение, вызывающее некоторое увеличение объема. Отпуск в пределах 260—400° С сопровождается уменьшением объема. На рис. 231 приведены изменения объема в зависимости от структурного состояния инструментальной стали. Объемные изменения при шлифовании могут вызвать образование трещин, расположенных под прямым углом к направлению шлифования. Появление шлифовальных трещин сопровождается прижогом. Чувствительность шлифуемой стали к прижогам и трещинам обычно возрастает с повышением твердости, а также с увеличением содержания легирующих добавок. [c.377]

Во многих случаях уменьшение остаточных напряжений является побочным процессом, совершающимся при разнообразных операциях термообработки одновременно с основными структурными и фазовыми изменениями. Например, литейные и сварочные напряжения уменьшаются при отжиге, основной целью которого является фазовая перекристаллизация (см. 25). Литейные напряжения уменьшаются при гомогенизационном отжиге. При высоком отпуске стали наряду с основным процессом превращения мартенсита в сорбит уменьшаются закалочные напряжения. Остаточные напряжения, возникшие в результате холодной обработки давлением, уменьшаются при рекристаллизационном отжиге, основной целью которого является снятие наклепа. [c.117]

Средний отпуск, проводимый при нагреве изделий до 350— 450°С. При отпуске наблюдается изменение структуры стали — переход мартенсита в тростит. В результате снижаются твердость и прочность стали, а относительное удлинение и вязкость повышаются. Естественно, что внутренние напряжения, возникшие в стаЛи при закалке, при среднем отпуске снимаются в большей степени, чем при низком. Обычно средний отпуск применяют для термической обработки пружин и рессор. [c.136]

Изменение структуры при отпуске. Находясь в напряженном и неустойчивом состоянии, закаленная сталь стремится к своему устойчивому стабильному состоянию, т. е. к превращению мартенсита и остаточного аустенита в феррито-цементитную смесь. [c.31]

Устранение внутренних напряжений, возникающих при сварке, и изменение структуры и свойств наплавленного и основного металлов в зоне термического влияния достигается последующей после сварки термической обработкой. Внутренние напряжения снимают общим или местным высокотемпературным отпуском при 600—650° С. Общий отпуск сварных конструкций производят в печи. Нагрев при местном отпуске (например, трубопроводов) осуществляется переносными термическими печами, специальными высокочастотными индукторами. Местный отпуск не устраняет полностью напряжений, вызываемых сваркой. [c.219]

Проведение ВТМО значительно изменяет характер остаточных напряжений. При этом и величина и знак остаточных напряжений зависят от степени обжатия, предшествующего закалке. Характер зависимостей в основном одинаков для всех исследованных сталей. ВТМО почти во всех случаях приводит к изменению знака остаточных напряжений на поверхности. Это относится как к осевым, так и к тангенциальным остаточным напряжениям (рис. 2.26). Увеличение степени деформации приводит к росту сжимающих напряжений на поверхности образцов (рис. 2.27). Эта закономерность не нарушается и при изменении температуры отпуска. Несмотря на то, что увеличение температуры отпуска уменьшает остаточные напряжения (так же как и после обычной закалки), характер зависимости от степени деформации сохраняется. При этом даже при температуре отпуска 380°С на поверхности образцов сохраняются благоприятные сжимающие остаточные напряжения (см. рис. 2.26). [c.98]

Процесс динамического старения закаленной и низкоотпущен-ной стали заключается в нагружении до напряжений, вызывающих возникновение небольшой остаточной деформации и отпуска при повышенной температуре в условиях постоянной общей деформации или напряжения. В процессе отпуска под напряжением происходит релаксация локализованных внутренних микронапряжений или при ускоренном распаде мартенсита. Возникающая в процессе нагружения и развивающаяся во время отпуска малая пластическая деформация приводит к изменению исходной субструктуры,. которая, возможно, становится полигонизованной и закрепляется выделяющимися на дефектах дисперсными частицами карбидов. Этот метод динамичед ого старения был опробован на упругих чувствительных элементах из стали 50ХФА для прецизионных манометров. После закалки к отпуска при 150° С упругие элементы разжимали до появления остаточной деформации, а затем подвергали отпуску под нагрузкой в специальном приспособлении. В результате динамического старения возрастает. предел упругости и в 2,5 раза уменьшается упругий гистерезис, что повышает точность и долговечность приборов [65]. [c.39]

Как показывают данные расчета, приведенные в п. 3 главы П1, величина остаточных напряжений в разнородных сварных конструкциях в первую очередь зависит от разности коэффициентов линейного расширения аустенитной и перлитной сталей, типа конструкции и ее рабочей температуры. При этом отдельные конструктивные изменения, папр., наличие отверстия в центре диска, изменение его ширины и т. п. относительно мало сказываются на величине напряжений. В случае использования аустенитной стали с низким пределом текучести и высокими значениями коэффициента линейного расширения (например, стали 1Х18Н9Т) напряжения еще до полного охлаждения изделия при отпуске могут достигать предела текучести. Повторный нагрев изделия приводит к снижению величины напряжений, а последующее охлаждение восстанавливает первоначальную эпюру. [c.49]

Добавка хрома к железу способствует образованию мар-тенситной (игольчатой) структуры (о. ц. к.-решетка) при сравнительно медленном охлаждении стали вследствие распада аустенитной структуры (г. ц. к.-решетка), устойчивой при повышенных температурах. Малая критическая скорость закалки позволяет осуществлять ее и получать мар-тенситную структуру при охлаждении на воздухе. В закаленном состоянии эти стали имеют высокую прочность и относительно низкую ударную вязкость. Для получения оптимальных механических свойств стали подвергают термообработке. Для мартенситных сталей, как правило, применяют нормализацию и отпуск (воздушное охлаждение от температуры аустенизации и затем повторный нагрев до определенной температуры нилсе температуры аустенизации). При отпуске в интервале температур 200—370 °С происходит снятие внутренних напряжений без изменения структуры и прочностных свойств 550—650 °С — распад мартенсита на феррит и карбиды типа СггзСе, при этом прочность стали снижается, а ударная вязкость повышается. Например, у стали 0,3 С 13 Сг при отпуске до 450 С Ob=1600 МПа, ударная вязкость (по Изоду) составляет 22 Дж до 800 °С 0в = 85О МПа, ударная вязкость равна 100 Дж [51, с. 26]. [c.154]

Изложенное далеко неполностью характеризует состояние материала и конструкции с точки зрения ее дальнейшего поведения в коррозионной среде. По-видимому, существенное значение имеет электрохимическая природа ма1ртенситной и карбидной фаз в зависимости от условий их образования (химического состава, температуры закалки и отпуска, степени распада при отпуске, химической и структурной неоднородности и т. д.). Особенно опасны изменения структуры, а также внутренние напряжения, возникающие при сварке. В тех случаях, когда после сварки невозможно конструкцию подвергнуть полной термической обработке,, в околошовной зоне возникают узкие участки со структурой, склонной к КР. Причем и в данном случае состояние материала зон, склонных к растрескиванию, характеризуется повышенной хрупкостью. Эти участки пр0Дстявляют собой стр уктуру мэртснситз, отпущенного при термическом цикле после сварки при температуре 450— 500° С, т. е. в интервале вторичного твердения. [c.112]

Рис. 5-2. Характер изменения твердости (а) и общего уровня остаточных сварочных напряжений (б) при высоком отпуске стыка труб диаметром 273x35 мм из, стали 12Х1МФ (730° С) в зависимости от времени выдержки при отпуске.

Были прослежены и проконтролированы все этапы технологической схемы производства опытных партий лопаток с попутным металлографическим анализом, определением твердости, отклонений в геометрической форме, размерах и др. Изучали влияние концентраторов напряжений при всех вариантах термообработки, влияние виброгалтовки, определяли место закалки и старения в общей технологической схеме производства g учетом изменения геометрии лопаток (поводки) при отпуске, выявляли эрозионную стойкость отожженых и закаленных с отпуском лопаток. [c.118]

Снятие внутренних напряжений и карбидное превращение (третье превращение при отпуске). При температуре 350—400° С полностью завершается процесс выделения углерода из а-раствора (мартенсита) и происходит нарушение когерентности и обособление решеток феррита и карбида. Одновременно протекает карбидное превращение, в результате которого образуется цементит (еРехС -> РедС). Процессы, протекающие при этой стадии отпуска, сопровождаются уменьшением внутренних напряжений (напряжений второго рода), возникших в стали в связи с объемными изменениями, вызванными распадом мартенсита и остаточного аустенита. Следовательно, сталь, отпущеш1ая при температуре 350—400° С, состоит из упруго деформированных кристаллов феррита и распределенных в них мелкодисперсных частиц цементита. [c.198]

Нет единого взгляда и на причины, вызывающие изменение свойств при деформационном старении средне- и высокоуглеродистых сталей. Одни авторы повышение прочности объясняют снятием упругих напряжений первого рода [262], другие упрочнение и снижение пластичности связывают с выделением при отпуске мелкодисперсных частиц нитридов, карбидов и даже окислов [249, 250, 253, 272], третьи — говорят о справедливости и в этом случае механизма Коттрелла — Билби [258, 263], четвертые —об особом механизме, отличном от коттрелловского [80, с. 316]. Некоторые авторы [35, с. 138 250 258] по аналогии с деформационным старением низкоуглеродистой стали говорят о протекании всех трех стадий старения — от образования атмосфер примесных атомов вокруг дислокаций до возникновения выделений,. правда, без проведения прямых экспериментов. В некоторых случаях старение сталей с повышенным содержанием углерода после деформации в холодном состоянии объясняется растворением карбидов и нитридов при деформации с последующим выделением атомов внедрения из твердого раствора при старении [c.122]

Обычно процессы сфероидизации и коалесценции цементитных частиц (отжиг на зернистый перлит, высокотемпературный отпуск после закалки) приводят к росту пластических свойств. Поэтому снижение пластичности при отпуске холоднодеформированной стали обусловлено процессами, происходящими в матрице. Эксперименты по ускоренному охлаждению могут служить некоторым подтверждением этой точки зрения (см. рис. 85). Быстрое охлаждение стали после отпуска дополнительно снижает пластичность. Такое снижение пластических свойств стали нельзя объяснить ни повышенным содержанием углерода в твердом растворе (нормальных позициях внедрения), ни увеличением напряжений, так как охлаждение в воде с 600—650° С практически не оказывает влияния на пластичность. Процессы же сфероидизации и коалесценции цементитных частиц значительно облегчают адсорбцию атомов углерода на вновь образованных границах. Такое объяснение хорошо согласуется с такими экспериментальными факторами, как увеличение эффекта снижения пластичности с повышением содержания углерода в стали, степени деформации и увеличением дисперсности цементитных пластин. В сталях с грубопластинчатой структурой эффект снижения пластичности проявляется слабее (ср. рис. 55 и 59), а в сталях с низким со)1.ержанием углерода или высокоуглеродистых сталях с глобулярным цементитом, который не претерпевает изменений при деформации, а также при последующем отпуске до 600—650° С, эффект снижения пластичности очень мал или вообще не наблюдается (см., например, рис. 56). [c.211]

При восстановлении наплавкой происходят значительные изменения структуры материала и деформация коленчатого вала. Для снятия внутренних напряжений, возникающих при наплавке вала и подготовке его к последующей обработке Правке и точению, применяют предварительную термообработку-нормализацию (по технологии СПИ) или высокий отпуск (по технологии НПО Казтрансавтотехника ). При нормализации коленчатые валы в течение 1 ч нагревают до [c.272]

При низком отпуске (до 200°) этот мартенсит переходит в отпущенный, отличающийся от первого весьма незначительным изменением свойств, заметным иногда только при точных измерениях. Например, твердость его повышается всего на 2—3 единицы хрупкость остается попрежнему значительной. Но все-таки в этом состоянии хрупкость меньше, так как нагрев до 200° снижает напряжения, полученные при закалке. В связи с этим в низкоотпу-шенной стали наблюдается повышение предела упругости и ударной вязкости. [c.238]

Закаленная со скоростью, равной или большей критической, малолегированная сталь представлет обычно конгломерат мартенсита и остаточного аустенита. Соответственно процессы, происходящие при отпуске в легированной стали, так же как и в нелегированной стали, состоят из превращений мартенсита, остаточного аустенита и последующего, при более высоком нагреве, изменения продуктов их распада при непрерывном снижении напряжений и возможного наклепа фаз. Однако легирующие элементы оказывают существенное влияние на скорость и температурные границы течения этих процессов, а также, в ряде случаев, вызывают возникновение новых явлений, не наблюдаемых при отпуске нелегированной закаленной стали. [c.288]

Степень снятия остаточных напряжений (в исследованных сталях) в большой мере зависит от температуры отпуска (рис. , а — в). Уровень напряжений, достигнутый при нагреве стали 30Х2ГМТ до 600 °С и выдержке при этой температуре 0,5 ч при температуре отпуска 550 °С, может быть достигнут только после шестичасовой выдержки (рис. 1,в). Для других сталей (15Г2СМФ и 15ГН4М) выдержка при таком изменении температуры должна быть еще больше. [c.7]

Рассмотрены процессы снижения собственных напряжений в варном соединении и восстановления пластических свойств металла при отпуске. Изменение собственных напряжений оценено по кривым релаксации напряжений в закрученном тонкостенном трубчатом образце при нагреве его по термическому циклу отпуска. И.плюстраций 7, библиографий 3. [c.261]

Магнитные свойства. Высокие значения коэрцитивной силы в закаленной стали объясняют обычно исходя из положений теории напряжений [68], а дополнительное увеличение этой характеристики в присутствии остаточного аустенита — теорией включений [67, 68]. При отпуске коэрцитивная сила снижается, особенно в интервале температур распада остаточного аустенита (см. рис. 16, а) [69], а также наблюдается подъем кривой (максимум) в интервале температур от 400—450 до 475—550°, наличие которого объясняется [4] дроблением блоков а-фазы. Температура максимума при повышении содержания углерода в стали (рис, 12) сдвигается в область более низких температур отпуска [70]. Изменение максимальной магнитной проницаемости (см. рис. 16. б) обусловлено теми же процессами [69]. Намагниченность насыщеняя (см. рис. 16, в) резко возрастает при распаде парамагнитного аустенита, но затем несколько снижается вследствие образования цементита [71]. Остаточная индукция (см. рис. 16, г) возрастает особенно интенсивно 1В интервале 200—400° [72]. [c.698]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...