Хладноломкость термической обработки

Термическая обработка способствует снижению порога хладноломкости и влияет на это свойство низколегированных сталей примерно так же, как и на свойства углеродистой стали марки СтЗ. [c.401]

Резкое понижение пластических свойств стали или ее ударной вязкости в области отрицательных температур получило название хладноломкости. Различают верхнюю Г 1 и нижнюю Тк2 температуры хрупкости. Опыт эксплуатации машин при низких температурах позволил сделать вывод о целесообразности использования для характеристики металла верхней температуры хрупкости, так как при Гк1 на разрушение металла меньше влияют различные случайные факторы (например, особенности плавки, надрезы и т. п.). Температурные границы появления хладноломкости стали зависят от ряда внешних и внутренних факторов. К внутренним факторам относятся химический состав стали и ее структурное состояние, определяемое способами выплавки, механической и термической обработки, а к внешним — конструктивное оформление детали, условия деформирования, характер напряженного состояния. [c.226]

Момент наступления хладноломкости смещается в сторону возрастания температур от следующих причин 1) увеличения ширины образца 2) заострения формы надреза 3) увеличения скорости испытания 4) неправильной термической обработки, вызвавшей укрупнение зерна, явление отпускной хрупкости И т. д. 5) наклёпа и старения после наклёпа 6) повышения содержания фосфора, кремния и др. [c.39]

В массивных сварных балках и колоннах каркасов котлов остаточные напряжения могут достигать большой величины, особенно при неправильном выборе последовательности сварки их элементов. Металл, находящийся в сложнонапряженном состоянии под действием остаточных напряжений, приобретает хрупкость, особенно при понижении температуры. Отмечались случаи хрупкого разрушения балок и ферм каркаса от ударов при монтаже в зимних условиях, а также разрушения эстакад топливоподачи при резких колебаниях температуры зимой в северных районах Советского Союза. Для снижения опасности хрупкого разрушения стальных ко.ч-струкций, монтируемых и эксплуатируемых при температурах ниже —30° С, их необходимо изготовлять из спокойной стали, отличающейся более высоким порогом хладноломкости, чем кипящая и полуспокойная сталь. В цехах, в которых изготовляют сварные конструкции для котлов, температура не должна быть ниже 0°С. Сварные соединения каркасов термической обработке не подвергают. [c.204]

Для ряда теплоустойчивых и жаропрочных сталей, в первую очередь для хромомолибденованадиевых перлитных и высокохромистых ферритных и феррито-аустенитных сталей, в результате проведения термической обработки возможен сдвиг порога хладноломкости в область положительных температур. В этом случае материал при комнатной температуре становится хрупким, оставаясь в то же время вязким при рабочей температуре. [c.23]

П р о к о ш к и н Д. А. Влияние температуры деформации при термомеханической обработке на механические свойства и порог хладноломкости конструкционной легированной стали. Металловедение и термическая обработка , 1966, № 9. [c.65]

При применении 9%-ных никелевых сталей необходимо учитывать влияние термической обработки на хладноломкость. Наилучшее сочетание свойств для работы при температурах глубокого холода получается после двойной нормализации стали при 900 и 790 С и отпуска при 500° С [709, 712]. [c.467]

Хладноломкость этих сталей усиливается их склонностью к чрезмерному росту зерна при нагреве выше темпера тур 850—900 °С, причем крупнозернистость не устраняется последующей термической обработкой, так как в сталях отсутствуют фазовые превращения [c.273]

Технологические причины нарушение оптимального технологического режима сварки и термической обработки (недостаточный подогрев при сварке, недоотпуск сварного соединения или отсутствие термообработки). Порог хладноломкости металла смещен в сто-рону положительных температур [c.267]

После термоциклирования стали по сравнению со сталями, прошедшими обычную термическую обработку, имеют значительно более высокие прочностные свойства при одновременном снижении порога хладноломкости в области более низких температур. ТермоЦиклирование дает такое упрочнение, при котором повышение прочност-нык свойств достигается без снижения пластичности и ударной вязкости. [c.603]

Химико-термическая обработка 185 Хладноломкость 196, 199, 212, 224, 275 [c.342]

Измельчение микроструктуры позволяет существенно повысить механические свойства сталей временное сопротивление, пластичность, ударную вязкость, усталостную прочность и др. УМЗ микроструктура приводит к снижению порога хладноломкости сталей [345], в них в меньшей степени проявляется отпускная хрупкость [346]. Такое влияние измельчения микроструктуры на свойства стали связывают с резким увеличением суммарной протяженности границ, на которых, как известно, происходит сегрегация примесей [347]. При измельчении зерен снижается концентрация примесей на них, более равномерно распределяются карбиды, что приводит к улучшению механических свойств сталей [347]. Между тем, как следует из приведенных выше данных, температуры проведения СПД и последующей термической обработки для сталей в отличие, например, от титановых [c.226]

Данные, приведенные в табл. 21, которые следует pa Mai-ривать как приближенные, так как температура перехода ь хрупкое состояние зависит от многих факторов (чистота стали, размер зерна и др.), показывают, что спокойная сталь значительно лучше, чем кипящая, а термическая обработка резко понижает порог хладноломкости. [c.198]

При обычной термической обработке (закалка + отпуск) прочность определяется содержанием углерода н температурой отпуска. Прочность снижается по мере повышения температуры отпуска (рис. 299). Из рис. 299 видно, что при отпуске 200 С получаем прочность порядка 180 кгс/мм , т. е. обычные среднеутлеродистые (0,3—0,4% С) стали, обработанные путем закалки и низкого отпуска, имеют прочность в пределах 170— 200 кгс/мм (см. рис. 299). Однако упрочнение за счет повышения содержания углерода имеет свой предел (0,4%), при более высоком содержании углерода прочность не возрастает, значение Ов становится нестабильным (рис. 301). Это объясняется тем, что простое увеличение углерода приводит к повышению порога хладноломкости и при Ов>200 разрушение становится почти полностью хрупким. [c.390]

Значительное в,пияние на порог хладноломкости оказывают структура металла, а следовательно, и режимы деформации и термической обработки. [c.532]

Испытание некоторых сталей на ударную вязкость пока- зало, что термическая обработка существенно влияет на их склонность к хрупкости (рис. 57). Так, хладноломкая в состоянии поставки сталь Ст. Зкп после закалки показала лучшие результаты из данной испытанной группы сталей. Худшей термической обработкой для испытанных сталей является отжиг, который дает гсрупное зерно феррита и грубое строение пластинчатотч) перлита. Поэтому отжиг не может быть рекомендован в качестве заключительной термической обработки для деталей машин, эксплуатируемых на Севере. Наиболее высокую хладостойкость сталей обеспечивает нормальная закалка с последующим высоким отпуском. [c.149]

Наличие значительных ударных нагрузок, дефекты термической обработки, низкое качество материала, повышенное содержание фосфора, водорода, наличие концент-траторов напряжений (трещин), хладноломкость стали [c.131]

Были проведены исследования влияния термической обработки на ударную вязкость сталей. Металл исследовали как в состоянии поставки, так и после отжига, нормализации и улучшения. Исследования показали, что стали углеродистые обыкновенного качества в условиях низких температур не всегда обеспечивают надежную работу машин. Сталь СтЗкп склонна к старению, она становится хладноломкой уже при температуре —20° С. Ударную вязкость стали СтЗкп при температуре ниже —20° С можно незначительно улучшить, применяя термическую обработку при режиме улучшения нагрев до температуры 900° С, охлаждение в воде, отпуск при температуре 600° С. [c.226]

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]

Однако быстрое охлаждение вызывает сильное переохлаждение аустенита, что уменьшает количество свободного феррита и приводит к образованию тонкой ферритно-цементитной структуры (троостит, сорбит). После закалки следует отпуск, чаще самоот-пуск за счет теплоты, сохранившейся при неполном охлаждении при. закалке. После упрочнения сортового проката временное сопротивление о в возрастает в 1,5—2,0 раза при сохранении bu o кой пластичности и понижении порога хладноломкости. Одновременно повышается и предел выносливости. Термическая обработка с прокатного нагрева позволяет сэкономить 10—50 % металла для изготовления конструкций, дает экономию энергетических ресурсов и позволяет в ряде случаев заменить легированные стали термически упрочненными углеродистыми сталями. [c.257]

Хромоникелемолибденованадиевые стали. Нередко в хромоникелевую сталь кроме молибдена (вольфрама) добавляют ванадий, который способствует получению мелкозернистой структуры. Примером сталей, легированных Сг, N1, Мо и V, могут служить 38ХНЗМФ и 36Х2Н2МФА. Большая устойчивость переохлажденного аустенита обеспечивает высокую прокаливае.мость, что позволяет упрочнять термической обработкой крупные детали. Даже в очень больших сечениях (1000—1500 мм и более) в сердце-вине после закалки образуется бейннт, а после отпуска — сорбит. Указанные стали обладают высокой прочностью, пластичностью и вязкостью и низким порогом хладноломкости (см. табл. 8). Этому способствует высокое содержание никеля. Молибден, присутствующий в стали, повышает ее теплостойкость. Эти стали можно использовать при температуре 400—450 С. [c.281]

Стали 15Х25Т и 15X28 используют чаще без термической обработки для изготовления сварных деталей, работающих в более агрессивных средах и не подвергающихся действию ударных нагрузок, при температуре эксплуатации не ниже —20 °С. Эти стали обладают крупнозернистостью в литом виде и склонны к сильному росту зерна при нагреве свыше 850 С (например, при сварке), что сопровождается охрупчиванием стали. Измельчить зерно и повысить пластичность термической обработки нельзя, так как стали не претерпевают а-> у-нревращений сварные конструкции из стали 15X28 склонны к межкристаллит-ной коррозии. Углерод и азот способствуют охрупчиванию стали (повышают порог хладноломкости) и являются причиной меж-кристаллитной коррозии. [c.295]

Окончательная термическая обработка поковок сводится к закалке (или двойной закалке) в воде, реже в масле и отпуску. Иногда вместо закалки применяют нормализацию. Продолжительность этих операций 100—400 ч. На рис. 173 приведена схема закалки и отпуска роторов турбогенератора массой 50—100 т из сталей 25ХНЗМФА и 38ХНЗМФА. После закалки в масле структура по сечению — верхний бейнит, что предопределяет высокий порог хладноломкости и пониженное значение ударной вязкости КСи, особенно в глубинных зонах. Закалка в воде приводит к частичному образованию мартенсита, но главным образом, нижнего бейнита, что обеспечивает комплекс высоких механических свойств. Продолжительность охлаждения поковки в воде при диаметре (толщине) 1000—1200 мм составляет 2,5—3 ч. Вслед за закалкой следует отпуск при 580—600 С. [c.335]

Термическую обработку, состоящую из закалки и высокого отпуска, назышкпулучшением. Улучшение значительно повышает конструкционную прочность стали, уменьшая ее чувствительность к концентраторам напряжений, увеличивая работу развития трещин и снижая температуру порога хладноломкости. [c.62]

Изучение влияния условий термической обработки на хладноломкость стали 2X13 позволило установить, что после закалки с 1050—1100° С в масле и отпуска на твердость 207 НВ порог хладноломкости приходится на температуру минус 40- -60°С я = = 1,2-3,5 кГ-м/см [638]. [c.117]

Для оценки неоднородности свойств наиболее представительными используются параметры твердости, удельной энергии статической тре-щиностойкости и хладноломкости с учетом влияния тепловых условий сварки и термической обработки. Особенности заключаются в следующем [c.43]

Благоприятное сочетание прочности, пластичности и вязкости, а также высокая хладостойкость (порог хладноломкости лежит в области отрицательных температур) обусловливают применение низкоуглеродистых сталей и без поверхностного упрочнения. Механические свойства таких сталей (без поверхностного упрочнения) после двойной закалки и низкого отпуска, т.е. термической обработки цементуемых деталей, приведены в табл. 9.8. При использовании этих сталей для деталей, от которых не требуется износостойкая поверхность, проводят однократную закалку по режиму I и низкий отпуск. Все стали, кроме 18Х2П4МА, приведенные в табл. 9.8, относятся к перлитному классу. [c.262]

Таким образом, эффект термической обработки (термоулучшения) заключается не в повышении прочности (поскольку по сравнению с нормализацией прочностные и другие свойства ггочтн одинаковые), а в повыше ши солротквления разрушению. При этом порог хладноломкости понижается, работа распространения трещины повышается. [c.22]

На склонность стали к хрупкому разрушению в основном влияют химический состав ее, величина зерна и микроструктура. Большинства легирующих элементов (Ni,Mn, Сг идр.) при небольшом их содержании понижают порог хладноломкости. Вредные пр>имеси (S, РГ N, О , As) повышают порог хладноломкости. Мелкозернистые стали мене чувствительны к хрупким разрушениям поэтому для сталей северного исполнения рекомендуется применять модифицированне малыми добавками алюминия, титана, ванадия при выдлавке и раскисление с добавкой повышенного по сравнению с обычным количествии алюминия, снижать температуру конца обработки давлением и проводить термическую обработку горячекатаного металла и зоны шва сварных соединений. [c.129]

На рис. 95 приведены сериальные кривые ударной вязкости и доли волокна в изломе сплавов после окончательной термической обработки. Самую высокую ударную вязкость и низкий порог хладноломкости (—50°С) показал сплав 20Х2Г8МФ. [c.228]

Решаюшее влияние на хладноломкость ферритных сталей оказывают иримеси внедрения — углерод и азот. На рис. 24 показано влияние суммарного содержания этих элементов на температуру перехода стали Х17 в хрупкое состояние, определенную испытаниями на ударную вязкость на образцах типа Шарпи. Сталь прошла термическую обработку, имитирующую влияние сварочного цикла — нагрев при 1100° С в течение 10 мин и охлаждение в воде. После указанной термической обработки величина зерна в стали составляла 0,3—0,8 мм. Для того чтобы температура перехода стали Х17 после воздействия термического цикла сварки находилась ниже нуля градусов, что необходимо д.пя падежной службы, содержание углерода и азота в сумме пе должно превышать 0,01—0,015 /о. Увеличение содержашгя ( +N) до 0,02% н более приводит к повышению переходной температуры до 100° С и выше. [c.33]

Эти стали имеют критический диаметр прокаливаемости более 100 мм, что позволяет упрочнять термической обработкой крупные детали. Стали обладают высокой прочностью, пластичностью и вязкостью. Механические свойства после закалки при температуре 850—860° С в масле и высокого отпуска составляют 90 (120) кГ/мм 00.2 = 80 (110) кГ/мм б = 10 (12)% и = 9 (8) кГ м/см (в скобках свойства стали 38ХНЗМФА). Порог хладноломкости у стали 38ХНЗМФА соответствует температурам —60 -i--ь—140°С. Этому способствует высокое содержание никеля. Молибден, присутствующий в стали, повышает ее теплостойкость. Эту сталь можно использовать при температурах 400—450° С. [c.280]

Влияние величины зерна на свойства стали. Величина зерна стали не оказывает существенного влияния на стандартный комплекс механических свойств, получаемых при испытании на статическое растяжение (стод, <Ув, б, т])) и твердость, но с ростом зерна резко снижается ударная вязкость, особенно при высокой твердости (после закалки и низкого отпуска), уменьшается работа распространения трещины и повышается порог хладноломкости. Чем крупнее зерно, тем более сталь склонна к закалочным трещинам и деформациям. Все это следует учитывать при выборе режимов термической обработки. При одинаковой твердости отожженная или нормализованная сталь с крупным зерном лучше обрабатывается резанием, но это имеет ограниченное практическое значение. [c.185]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...