Работа разрушения углерода

Рис. 5.16. Зависимость работы разрушения от процентного содержания углерода 3 период роста трещины для сталей в состоянии поставки (энергии нагружающей

Фпг. 17. Изменение работы разрушения образцов стали с различным содержанием углерода при испытании в интервале температур 20—бОО С [27]. Состав стали а — 0. 12% С 0,009% 5 0,50% Мп 0,030% 5 0,024% Р 0,04% N1 0,03% Сг 5 — 0,20%, С 0,25% 51 0,78%о Мп 0,025 /о 5 0,024%, Р 0,09% N1 0,(6% Сг 0,009% К 0,Г6% Си / — 0,25% С 0,25% 81 0,39% Мп 0,016% 5 0,008% Р 0,16% N1 0,06% Сг 0,004% N. Ударные образцы с надрезом глубиной 2 мм испытаны на маятниковом копре МК-30. Стали а и б — мартеновские сталь в выплавлена в электропечи. [c.188]

Рис. 1.2.3. Зависимость работы разрушения К отожженных углеродистых сталей от содержания углерода

В работе [162] было исследовано влияние добавок серы, фосфора, углерода, хрома, а также кремния и марганца на вязкость разрушения [c.183]

При высоком содержании углерода структура характеризуется массивными первичными карбидами дендритного расположения с заметными плоскостями образований, которые могут служить причиной разрушения отливок при работе или вследствие возникновения внутренних напряжений во время остывания. При малом содержании углерода первичные карбиды мельче и располагаются равномернее, без столбчатой ориентации. [c.64]

Обычными примесями в углекислом газе (теплоносителе) являются окись углерода и пары воды. При температуре до 550° С в сухом газе (содержание паров воды не превышает 10 %) на поверхности углеродистых и низколегированных сталей образуются защитные окисные пленки. Иногда наблюдается разрушение этих пленок после длительного времени работы материала (в течение нескольких десятков тысяч часов), сопровождающееся резким увеличением скорости коррозии. Разрушению окисной пленки способствует повышение давления, температуры и содержания паров воды в газе. Во влажном газе (содержание воды более 5-10 %) окисление идет интенсивнее при температуре, превышающей 350° С. Увеличение содержания окиси углерода в углекислом газе до 5% не приводит к значительному возрастанию [c.288]

В сварных соединениях перлитных сталей, заметно отличающихся между собой по степени легирования (напр., в соединениях углеродистой стали с хромомолибденованадиевой), при условии их работы выше температуры 400—450°, возможно развитие в зоне сплавления переходных прослоек, обусловленных диффузией углерода (п. 5). Наличие указанных прослоек может вызвать преждевременное разрушение изделия в условиях работы при высоких температурах. Поэтому для подобных соединений необходимо либо ограничивать предельную температуру их работы до 300—350 , либо между свариваемыми деталями вводить элемент из стали, промежуточной по составу свариваемым (в данном случае из хромомолибденовой стали). [c.30]

Футеровка подины и откосов печи работает в тяжелых условиях. Температура ванны в конце продувки ее кислородом поднимается до 1800 и даже 1850° С. Перегрев металла приводит к размягчению набивного слоя и разрушению футеровки. При нормальном ходе плавки футеровка в течение 5—10 мин в конце продувки находится под воздействием высокой температуры, а после присадки феррохрома температура снижается на 200—250 град. Заправку подин после выпуска плавки производят смесью магнезитового порошка с 30% порошка хромистой руды. Применение хромистой руды резко повышает стойкость футеровки и позволяет выплавлять сталь с более низким содержанием углерода и меньшим угаром хрома. [c.43]

Такое снижение содержания хрома в ванне экономически недопустимо, так как требует больших добавок феррохрома, которые вновь приводят к увеличению содержания углерода и сводят на нет всю предыдущую работу по обезуглероживанию ванны. Кроме того, на разрушенной подине и откосах невозможно удержать низкий углерод и обеспечить нормальное проведение и выпуск плавки. Поэтому металлурги в течение длительного времени вели поиски такой технологии, которая давала бы возможность в промышленном масштабе получать нержавеющую сталь с низким содержанием углерода. [c.155]

Вследствие специфической природы растворения углерода в жидком железе чрезвычайно медленно проходит процесс разрушения прочных пинакоидов графита. В присутствии кремния ослабляются связи железо — углерод из-за сильного взаимодействия между железом и кремнием, поэтому углерод вытесняется из раствора. Наличие в жидком литейном чугуне некоторого количества суб-микроскопического графита отмечается во многих работах [16—18, 30—32]. Пинакоиды графита не являются обособленной фазой, они могут отдавать четвертый валент- [c.128]

В зависимости от содержания углерода и легирующих элементов в структуре сталей этого класса может быть определенное количество ферритной составляющей поэтому эрозионная стойкость этих сталей прежде всего зависит от количества перлита, его дисперсности и равномерности распределения в структуре. При наличии в структуре этих сталей феррита эрозионная стойкость зависит также от степени его легированности. Кроме того, в структуре легированных сталей перлитного класса при наличии феррита могут образовываться высокодисперсные фазы, упрочняющие феррит в результате дисперсионного твердения [49, 79]. Ранее уже указано, что с увеличением количества перлита и его дисперсности эрозионная стойкость стали возрастает. Легированный феррит обладает большим сопротивлением микроударному разрушению, чем нелегированный. Снижению эрозионной стойкости обычно способствуют факторы, увеличивающие неоднородность структуры стали, например коагуляция карбидов и других упрочняющих дисперсных выделений из твердых растворов, сфероидизация карбидов при отжиге. Значительно снижают эрозионную стойкость фазы, образовавшиеся в стали из-за случайных (или скрытых) примесей. Такие фазы чаще всего имеют пониженную эрозионную стойкость. Изучением эрозионной стойкости различных сталей занимались многие исследователи [2, 7, 8, 12, 19, 47]. Большую часть исследовательских работ по определению эрозионной стойкости материалов выполняли с помощью магнитострикционного вибратора (МСВ). [c.178]

Эффективность образования аустенитной или ферритной структуры под действием легирующих элементов сплава определяется следующими положениями. Увеличение содержания хрома, титана, кремния, алюминия и молибдена способствует образованию ферритной фазы, а увеличение содержания никеля, марганца, углерода и азота расширяет область существования аустенита и повышает его устойчивость. Поэтому для получения стали с неустойчивым аустенитом необходимо учитывать влияние каждого элемента, входящего в ее состав. Решение этой задачи требует проведения большой экспериментальной работы, вследствие чего в настоящее время разработано очень мало марок сталей с высокой сопротивляемостью гидроэрозии. В хромоникелевых сталях при длительном нагреве до температур 700—900° С или медленном охлаждении от 900—950° С образуется интерметаллид-ная о-фаза. Эта составляющая выделяется преимущественно по границам зерен, сообщая этим сталям исключительно высокую хрупкость и снижая их эрозионную стойкость. Однако а-фаза может вызвать и повышение сопротивляемости микроударному разрушению, если она имеет высокую степень дисперсности. В последнее время установлено, что а-фаза образуется почти во всех хромоникелевых аустенитных сталях, в том числе с присадкой молибдена и других легирующих элементов. При аусте-низации хромоникелевые стали нагревали до более высоких температур (1000—1050° С), при которых хрупкая а-фаза растворяется. [c.208]

По данным работы [19], растворением максимально возможного количества углерода достигается повышение предела текучести на 8 кГ мм . С повышением содержания углерода и прочности стали снижаются ее пластические и вязкие свойства, а также ухудшается сопротивление хрупкому разрушению. Характер изменения ударной вязкости стали при минусовых температурах в зависимости от содержания углерода представлен на рис. 3. Увеличение количества перлита (углерода) сопровождается повышением критической температуры хрупкости [c.20]

Цель настоящей работы — определение различными методами склонности хромоникелевой стали к межкристаллитной коррозии и установление влияния термической обработки, содержания углерода и легирования титаном и ниобием на межкристаллитное разрушение стали. [c.116]

Ударные испытания с малыми ударными скоростями (менее чем 5 м/с) осуществлены на установках Изода и Шарпи. Интерпретация этих результатов, как указано выше, очень трудна, поэтому они здесь представлены в количественном виде. В работе [45] обнаружено, что стеклополиэфирные и бороалюминиевые композиты обладают значительно худшими ударными свойствами, чем алюминиевые и титановые сплавы. Наблюдалось увеличение сопротивления удару с увеличением содержания волокна, но авторы не смогли установить сколько-нибудь последовательной связи между работой разрушения, вычисленной по диаграмме напряжение — деформация и измеренной энергией удара. В [43] осуществлены такие же испытания на алюминиевых композитах, армированных углеродом (35% объемного содержания углерода RAE типа 2), и получены гораздо более низкие значения энергии удара даже по сравнению с композитом стекло — полиэфирная смола. Для армирования эпоксидных смол использовались [c.322]

Влияние карбидов на ударную вязкость высокомарганцовистой стали (14% Мп 0,6% С) исследовано авторами работы [144]. Установлено, что старение закаленной стали при 600 °С в течение 8 ч приводит к значительному снижению работы разрушения при 0°С. В результате старения наблюдалось выделение по границам зерен карбидов типа МгеСе в виде непрерывной сетки. Для предотвращения такого выпадения карбидов содержание углерода в стали должно быть менее 0,5%, а марганца — более 15%. [c.105]

Толщина цементованного слоя определяется размерами детали, условиями ее работы, содержанием углерода и легирующих элементов в стали. После цементации и последующей термической обработки требуемая структура цементованного слоя (на глубине 0,2 мм) — мелкоигольчатый мартенсит (углеродистая сталь) или мелкоигольчатый мартенсит с включениями дисперсных карбидов (легированная сталь) (рис. 98, а). Наличие в цементованном слое структурно свободных карбидов в виде сетки приводит при шлифовании к получению трещин (из-за хрупкости слоя). Кроме того, крупные включения карбидов, выходя на поверхность, могут выкрашиваться в процессе работы. Если детали работают при больших знакопеременных давлениях, в структуре цементованного слоя недопустимо наличие большого количества остаточного аустенита, который превращается в неотпущенный мартенсит, имеющий большую хрупкость. Присутствие больших количеств остаточного аустенита (более 10—15%) приводит к усталостному разрушению слоя. [c.127]

Разрушение малоуглеродистых сфероидизированных сталей (0,065 и 0,3% С) с растворенными дисперсными частицами цементита происходит благодаря описанным ранее процессам образования пор, их роста и последующего слияния. При более высоком содержании углерода (0,55—1,46% С), как показано на рис. 18, рост пор ограничивается, и разрушение происходит путем образования сетки мелких трещин, соединяющих поры у разрушенных частиц. Точный ме.ханизм образования этих трепщн пока не установлен. В работах [59, 60] сделано предположение, что неправильные пути этих сеток могут показывать последовательность локализованных слияний пор, сколов и разрывов. В работе [72] подобные трещины были обнаружены в армко-железе с неметаллическими включениями [72] и названы некристаллографическими трещинами. В [61] сделано предположение, что такие межзеренные трещины в армко-железе связаны с высоким содержанием кислорода. В работе [72] отмечено, что соединившиеся трещины распространяются в области высоких растягивающих напряжений при существенно меньшей деформации, чем требуется для роста [c.88]

Хрупкие разрушения металла подогревателя со стороны греющего пара отмечались при работе блоков на нейтрально-окислительном водном режиме [91. Змеевики и перегородки пароохладителей поврежденных ПВД были покрыты слоем легкоотслаива-ющихся продуктов коррозии (до 4 мм). Наблюдалось охрупчивание металла и его обезуглероживание в зоне повреждений, причем наименьшее количество углерода обнаружено в металле, контактирующем с паром. В нем обнаружено также повышенное содержание водорода. Основная причина этого— коррозия с водородной деполяризацией, вызванная действием пузырьков диоксида углерода, прилипаемость которых способствует упариванию [c.173]

В экспериментах с катодным наводороживанием сплавов Ре — С с низким уровнем прочности при возрастании содержания углерода наблюдалось усиление растрескивания [36]. В работе [19] отмечено уменьшение времени до разрушения низкоирочного чугуна (а также сплавов Ре — N1) [19]. При исследовании КР в нитратных растворах [34, 35] аналогичные результаты были получены для сплавов, закаленных в воде. При охлаждении в печи поведение было более сложным. Исследованные сплавы после закалки имели мартенситную структуру, а при медленном охлаждении — ферритперлитиую. Возможно, что в этом случае главную роль играли микроструктурные эффекты. Тем не менее в случаях, [c.57]

Отливки из чугуна типа силал оправдали себя в условиях работы, где жаростойкость является основным требованием. Они не выдерживают значительных механических напряжений и трескаются при быстрых местных нагревах и охлаждениях. Состав № 9 рекомендуется для колосников, печных и топочных деталей, для работы при температурах до 850° С. При более высокой температуре происходит отслаивание и даже разрушение отливки (при повышенном содержании углерода и крупных графитных включениях). С увеличе- [c.54]

С уменьшением концентрации углерода в зернах аустенита скорость диффузии углерода снижается. Скорость же диффузии хрома изменяется мало, так как концентрация хрома в зоне зерен, откуда он диффундирует, изменяется незначительно. По истечении некоторого срока скорость диффузии хрома превысит скорость диффузии углерода, и наступит момент, когда скорость процесса образования карбидов будет тормозиться подачей углерода (но не хрома). С этого момента границы зерен вновь начнут обогащаться хромом, так как атомы хрома, диффундирующие к границам, расходуются на образование карбидов не полностью. В конце концов содержание хрома на границах зерен достигает таких значений, что они вновь становятся устойчивыми. В процессе выдержки при высокой температуре тонкодисперсные карбиды становятся более крупными. Кривая, выражающая зависимость глубины проникновения межкристаллитной коррозии от длительности нагрева при температуре 650° С, проходит через максимум. В силу изложенных причин при достаточной длительности выдержки, в данном случае в течение 100 ОООчос, сталь становится стойкой против межкристаллитной коррозии. Введение в сталь 18-8 титана, а также увеличение отношения титана к углероду в стали 1Х18Н9Т, приводят к возрастанию минимального времени нагрева при данной температуре, вызывающего склонность стали к межкристаллитной коррозии и. понижению максимальной температуры, нагрев при которой приводит сталь в состояние склонности к этому виду разрушения. С уменьшением отношения титана к углероду интервал температур, длительный нагрев при которых вызывает в стали склонность к межкристаллитной коррозии, и степень склонности увеличивается [111,60]. В указанной работе, а также в работе [111,61] приводятся данные по влиянию температуры и длительности выдержки на склонность к межкристаллитной коррозии аустенитных нержавеющих сталей различного состава. [c.134]

Известен только один случай разрушения, когда основной металл содержал 0,1% углерода и сварной шов не подвергся термообработке. Несколько трубопроводов было изготовлено из сплава Esshete 1250 и работало без аварий. Однако для этого материала очень трудно подобрать подходящий присадочный металл,. [c.81]

В топочных газах всегда имеется свободный кислород, а перегретый пар, взаимодействуя с углеродом стали, образует метан с выделением кислорода. В результате реакций наружная и внутренняя поверхности труб покрываются продуктами коррозии. Окалинообразо-вание на наружной поверхности труб пароперегревателя может быть настолько интенсивным, что толщина стенки трубы уменьшается до опасных пределов, влекущих за собой преждевременную ползучесть и даже разрушение труб. Многие элементы парогенератора, особенно детали водяной и паровой арматуры и поверхности нагрева, работают в условиях эрозионного и абразивного износа. [c.168]

Нарушение шлакового режима может привести к разрушению гарнисажа и аварийным прогарам печи. Прогар футеровки может также произойти в результате увеличения жидкотекучести сплава прп понижении в нем содер- жанпя хрома, углерода или его перегреве. Успешно осваивается производство высокоуглеродистого феррохрома в закрытых печах. При нормальной работе печи давление под сводом 10 Па и температура газов 100—200 °С. Газ имеет следующий примерный состав 70—90 % СО, до 8 % На и до 1,0 % О2. Теплота сгорания газа достигает 10000—11000 кДж/м . Запыленность газа при входе в газоочистку составляет —10 г/м , в пыли содержится 18— 21 % СГ2О3. Необходима тщательная подготовка шихты к плавке. Закрытые печи должны работать на усредненных по гранулометрическому и химическому составу хромовых рудах и на коксике с постоянной влажностью (4—6 %). Количество кусковой или окускованной хромовой руды фракции 80—10 мм должно быть 80 %. [c.206]

Восстановление контакта графита с матрицей может осуществляться в результате разрушения графита. Этому способствуют газы, растворенные в графите. Причиной образования трещин может явиться и различие между адгезие и когезией. Когезия графита между базисными плоскостями, по данным работы [377], составляет примерно 350 эрг1см . Адгезия графита к насыщенному углеродом жидкому железу при 1550° С примерно равна 1300 эрг/см [179]. Если адгезия и когезия мало изменяются с температурой, то при аустенитизации может происходить разрушение графита, особенно в случаях, когда радиусы кривизны поверхности поры и включения не сильно различаются. [c.95]

Участок межкритического интервала зоны термического влияния может явиться также местом преждевременных хрупких разрушений сварных соединений ма.тоуглеродистых и низколегированных молибденовых сталей вследствие протекания при высокотемпературной эксплуатации процесса графитизации. Причиной его развития является нестабильность структур межкритического интервала при высоких температурах и распад в этих условиях цементита с выделением свободного углерода в виде графита. Графитизация явилась причиной разрушения паропровода из 0,5-процентной молибденовой стали после 5,5 лет его работы при температуре 480" С. Характерной особенностью поверхности излома является точное его расположение по участку межкритического интервала с повторением очертания сварочных валиков. На этом участке шириной 0,3—0,4 мм обнаруживается интенсивная графитизация с расположением графита в виде цепочек по границам зерен. Следы графитизации были обнаружены также в сварных соединениях ряда других паросиловых установок и в крекинг-аппаратах. [c.80]

В связи с этим первоочередное значение шеет длительная бесперебойная работа обсфудования заводов технического углерода ( ЗГУ ). Однако, как показывает практика, на ряде цроизводств еще имеются случаи аварийной остановки технологического оборудования вследствие его коррозионного износа. Кроме того, длительные простои в период плановых ремонтов вызваны необходимостью устранения многочисленных коррозионных разрушений. [c.29]

Для характеристики работы сталей при низких температурах представляют обычно большой интерес температурные зависимости Ктс как параметра заведомо хрупкого, отрывного разрушения. Многочисленными испытаниями установлено, что для низкспрочных (прежде всего низкоуглеродистых) сталей характерна пороговая температурная зависимость К с (рис. 15.11). По мере повышения прочности стали (за счет увеличения содержания углерода или при использовании низкого отпуска после закалки) понижение температуры испытаний в сторону криогенных сопровождается. лишь незначительным уменьшением и так -очень низких исходных значений К с- Температурная чувствительность Кгс находится в очевидной тесной зависимости с температурной [c.240]

На конференции под председательством Эндрю Маккенси присутствовало 52 эксперта и заинтересованных представителя, в том числе Лоуренс Брэгг, который вместе с отцом, Вильямом Брэггом, является основоположником рентгеновской кристаллографии, Сэр Джеоффрей И. Тейлор автор дислокационной теории, профессор, Н. Ф. Мотт, работы которого по физике металлов широко известны, и многие другие выдаюш иеся ученые и специалисты. Конференцию открыли профессор Дж. Ф. Бейкер, руководитель Инженерного факультета университета, и доктор Типпер. В своих докладах (1945 г.) они сформулировали проблему так, как они ее понимали особое внимание они уделили влиянию температуры на хрупкое разрушение. Г-н Дж. Л. Эдем, представитель британской корпорации Классификационного обш ества охарактеризовал разрушения, которые произошли на судах. Г-н В. Барр, главный металлург ведуш их британских металлургических заводов, представил доклад, в котором подчеркнул, что американские специалисты объясняют аварии главным образом высоким содержанием углерода в стали, и предложил контролировать процентное соотношение содержания марганца и углерода. Профессор Мотт теоретически проанализировал влияние энергетических состояний на разрушения, продолжая концепции Гриффитса (1920, 1924 гг.) применительно к вязким поликристаллич-ным материалам. В частности, Мотт показал, что скорость хрупкого разрушения должна стремиться к постоянному предельному значению. Доктор Е. Орован представил критический обзор работ о разрушении металлов в свете более поздней работы Лудвика (1924 г.). В введении он отметил, что с 1885 г. неоднократно отмечалась хрупкость материала с дефектами. [c.393]

В одной из работ установленочто при уменьшении содержания углерода в мягкой стали до предела растворимости его в железе а время до разрушения при коррозионном растрескивании остается постоянным. При дальнейшем снижении содержания углерода время до растрескивания возрастает и при содержании угле- [c.82]

В работах [123, 124] показано, что сильное пластическое деформирование и высокие температуры в зоне контакта вызывают диффузию к поверхности элементов сплаба или атомов примесей, которые в результате взаимодействия образуют новые структурные составляющие. В [124], например, выявлено диффузионное перераспределение 5п в сплаве Си—5п с образованием интерметаллического соединения типа е — СидЗп, которое приводило к разрушению поверхностных слоев подшипников. Авторы работы 123] наблюдали перераспределение атомов углерода в зоне контакта с кристаллизацией его в решетку графита, что привело к улучшению антифрикционных свойств пары и способствовало уменьшению коэффициента трения и износа. [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...