Предел сталь-сталь

Поверхностные слои инструментов горячей деформации в каждом цикле нагрев — охлаждение изменяют свой объем. При нагреве поверхностные слои должны были бы расшириться, но более холодные внутренние слои препятствуют этому, вследствие чего вначале внешние слои упруго сжимаются (рис. 30). Если температурный градиент от поверхности внутрь детали достаточно велик, то при данном коэффициенте теплового расширения напряжение сжатия при доминирующей температуре достигнет действительного предела текучести (предела ползучести) и в поверхностном слое произойдет пластическая деформация (сжатие). При быстром охлаждении этот же слой должен был бы постепенно сжиматься, но из-за предшествовавшей пластической деформации и из-за сопротивления теперь уже более нагревшихся внутренних слоев протекание этого процесса затруднено или он вообще не происходит и, таким образом, поверхностный слой сначала упруго, а затем пластично растягивается. При восстановлении первоначальной температуры размер поверхностного слоя совпадает с его первоначальным размером, но в нем остается растягивающее напряжение, величина которого соответствует пределу текучести стали. Поэтому в новом цикле нагрев — охлаждение возникает дополнительная остаточная деформация (см. рис. 30). Если можно было бы повышение температуры поверхности ограничить так, что возникла только упругая деформация, то диаграмма напряжение—деформация стала бы обратимой и термическая усталость не наступила. [c.47]

Обрабатываемость в горячем и холодном состоянии. Пластичность в горячем состоянии нелегированных сталей не намного хуже, чем конструкционных сталей. Стали, содержащие 1,2—1,3% углерода, уже меньше поддаются деформации. С повышением температуры нагрева примерно до 1200° С пластичность сталей возрастает. Верхний предел температуры деформации ограничивается опасностью окисления. Пластичность легированных теплостойких сталей растет только до 1150—1180° С. Карбиды карбидообразующих легирующих, . находящихся в растворе, при охлаждении во время деформации в большинстве случаев выделяются на границах аустенитных зерен, что значительно ухудшает пластичность стали. Поэтому температуру деформации теплостойких сталей доводят не более чем до 1100—> 1150° С. [c.75]

Содержание легирующих элементов в сталях может изменяться в очень широких пределах. Сталь считают легированной хромом или никелем, если содержание этих элементов составляет 1% или более. При содержании ванадия, молибдена, титана, ниобия и других элементов более 0,1—0,5% стали считают легированными этими элементами. Сталь является легированной и в том случае, если в ней содержатся только элементы, характерные для углеродистой стали, марганец или кремний, но их количество должно превышать 1 %. [c.284]

Сравнивая характер изменения прочности исследуемых сталей при статическом и периодическом нагружении в зависимости от технологических параметров процесса ВТМО (см. рис. 2.7), можно отметить, что значительное повышение предела выносливости образцов после ВТМО с отпуском при 200°С по сравнению с обычной закалкой при том же отпуске связано и с наибольшей разницей характеристик пластичности для этих режимов при статическом нагружении. Для стали 40Х, имеющей достаточно высокий уровень пластичности при обычной закалке и низком отпуске, прирост предела выносливости (как и Ов и г з) после ВТМО и низкого отпуска значительно ниже, чем для стали 45. Низкий отпуск после обычной закалки уменьшает предел выносливости. Прочность же при статическом растяжении имеет высокое значение. Отношение а-1/ов (коэффициент выносливости) в этом случае имеет крайне низкое значение (0,26 для стали 45 и 0,36 для стали 40Х). Это еще раз доказывает, что рост статической прочности [c.92]

В зависимости от скорости охлаждения с температур, лежащих выше линии SE, углерод частично или полностью выделяется из твердого раствора в виде карбидов. Этот процесс оказывает решающее влияние на свойства сталей. При быстром охлаждении (закалке) распад твердого раствора не успевает произойти, и аустепит фиксируется в пересыщенном и неустойчивом состоянии. Количество выпавших карбидов хрома, помимо скорости охлаждения, зависит и от количества углерода в стали. При его содержании меиее 0,02—0,03%, т, е. ниже предела его растворимости в аустените, весь углерод остается в твердом растворе. [c.283]

Тензодатчик с базой 1 мм располагался в обоих случаях под надрезом с противоположной стороны образца. При расчете МКЭ использовали сетку из 1600 КЭ и 861 узла, принимали = 21 000 МПа, (i = 0,3. В элементарном акте прорезки использовали четыре пары КЭ, размер которых определялся приращением длины надреза А/. Результаты конечно-элементного расчета показаны на рис. 5.3. Максимальные сжимающие напряжения (о = —700 МПа) концентрируются со стороны, подвергнутой ППД, и дальше резко уменьшаются, переходя в растягивающие на глубине 0,7 мм и достигая значения сг = = 500 МПа на глубине 1,2 мм (кривая 2). В силу значительного градиента напряжений и довольно большого первого шага прорезки А/= 0,1 мм можно предположить, что значения ОН на первом шаге расчета значительно усреднены. В связи с этим был проведен расчет МКЭ с шагом приращения длины надреза А/, в два раза меньшим, чем в приведенных результатах эксперимента, и значениями е , полученными путем интерполяции указанных данных. Значения максимальных сжимающих напряжений со стороны, подвергнутой ППД, возросли по абсолютной величине од 1080 МПа, что незначительно превышает предел текучести стали (рис. 5.3, кривая 3). Дальнейшее уменьшение А1 практически не привело к изменению резуль- [c.276]

На рис. 9.6 показано влияние температуры отпуска на механические свойства закаленной стали. С повышением температуры отпуска твердость ИВ и предел прочности стали понижаются, вязкость а и пластичность 8 и повышаются. Значительное изменение механических свойств стали происходит при температурах отпуска выше 400° С. [c.120]

Причем пружины и рессоры, подвергающиеся большому количеству знакопеременных нагрузок в единицу времени, должны работать при напряжениях ниже предела выносливости стали после термической обработки. [c.187]

Н/мм —предел текучести стали (см. табл. 1.1). [c.17]

Предел прочности стали Oj = 1000 Н/мм предел выносливости при изгибе ст ,р = 360 Н/мм (см. табл. 1.2). Допустимый коэффициент безопасности [s] =-= 1,75. Определить допускаемое напряжение. [c.17]

Для стержней малой гибкости применение специальных высокосортных сталей целесообразно, так как в этом случае повышение предела текучести стали увеличивает критические напряжения, а следовательно, и запас устойчивости. [c.517]

Применение механотермической обработки (МТО), которая Заключалась в предварительной пластической деформации заготовок образцов растяжением на 20 % и последующего старения, дало возможность увеличить предел выносливости стали с 270 до 350 МПа (см. рис. 26) максимальный условный предел коррозионной выносливости при этом достигает 320 МПа. Применение механотермической обработки нержавеющих аус-тенитных сталей обусловливает увеличение плотности и равномерности распределения в них дислокаций и их полигонизацию. Повышение сопротивления усталостному и коррозионно-усталостному разрушению стали после МТО объясняется затруднением движения полигонизованных дислокаций, а также затормаживанием диффузионных процессов. Резкое снижение упрочняющего эффекта при нагреве стали до 800°С происходит из-за интенсивных рекристаллизационных процессов выделения и коагуляции вторичных фаз. [c.64]

Наибольший предел выносливости, так же как и для стали 22К, имеют образцы с приваркой облицовки продольными швами. Предел выносливости облицованной стали 20ГСЛ равен 8,5 кгс/мм , что на 41% ниже предела выносливости стали 20ГСЛ (рис. 21, б). Самый низкий предел выносливости, равный 5,5 кгс/мм , имеют облицованные образцы с пересекающимися швами. Предел выносливости такой конструкции облицовки в 2,б раза ниже предела выносливости стали 20ГСЛ (для стали 22К в 2,7 раза). [c.42]

Растворяясь Б феррите, фосфор сильно искажает кристаллическую решетку и увеличивает пределы прочности и текучести (см. рис. 95), но уменьшает пластичность и вязкость. Снижение вязкости тем значите.мьпее, чем больше в сгали углерода. Фосфор повышает порог хладноломкости ста.ан н уменьшает работу развития трещины. Сталь, содержащая фосфор на верхнем пределе для промышленных плавок (0,045 %), имеет работу распространения трещины в 2 раза меньшую, чем сталь, содержащая менее 0,005 % Р. Каждая 0,01 % Р повышает порог хладноломкости стали на 20—25 °С. [c.133]

Для изготовления автомобильных рессор широко применяют сталь 50ХГА, которая по технологическим свойствам превосходит кремнистые стали. Для клапанных пружин рекомендуется сталь 50ХФА, стали с ванадием не склонны к перегреву и обезуглероживанию. Однако эта сталь имеет малую прокаливаемость и может применяться только для пружин с сечением проволоки 5—6 мм. Для увеличения прокаливаемости сталь легируют марганцем (50ХГФА), который снижает ударную вязкость. Предел выносливости стали, а следовательно, и долговечность рессор и пружин резко снижается при наличии на поверхности различных дефектов (забоин, рисок, царапин и т. д.), играющих роль концентраторов напряжений. Поэтому к качеству поверхности рессорно-пружинной стали предъявляют высокие требования. Оптимальная твердость рессор для получения максимального предела выносливости — HR А2—48 при более высокой твердости предел выносливости снижается. [c.306]

Предел выносливости стали 40ХНР [72] для заготовки диаметром 25 мм после закалки с 850° С в масле и отпуска при 550° С с охлаждением в масле t j = 47 кПмм (переменный изгиб при кручении). Состав стали в пределах марки по ТУ. [c.149]

Так как к углеродистым сталям обыкновенного качества не предъявляется высоких требований, то и условия, приемки их значительно легче, чем условия приемки остальных сталей. Стали обыкновенного качества принимаются либо только по механическим свойствам, либо только по химическому составу. Все конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества ГОСТ 380—60 разделяет на две основные группы группу А и группу Б. Стали группы А классифицируются по механическим свойствам, а стали группы Б — по химическому составу. Для сталей группы А установлено семь основных марок Ст. 1, Ст. 2, Ст. 3, Ст. 4, Ст. 5, Ст. 6 и Ст. 7. Чем больше цифра в марке стали, тем сталь прочнее и тверже и тем больше ее предел текучести, но зато она менее пластична и менее вязка. Предел прочности стали марки Ст. 1 равен 32—40 кг1мм , а предел прочности стали марки Ст. 7 более 70 кг1мм . Относительное удлинение стали Ст. 1 должно быть не меньше 33%, а относительное удлинение стали Ст. 7 всего только 10%- Эта разница в механических свойствах объясняется, конечно, различным содержанием углерода в стали Ст. 1 углерода содержится около 0,1%, а в стали Ст. 7 — около 0,6"/о. [c.91]

Примечания 1. Трубы из углеродистых сталей марок 10, 20 допускается применять прн температуре не ниже —40 С с техническими требованиями по ГОСТ 8731 — 74. 2. Допускается применять отливкн из сталей марок 20Л-П. 20Л-П1, 25Л-П, 25Л-П1 в термически обработанном состоянии (закалка с отпуском, нормализация с отпуском) прн температурах от —31 до —40 °С. 3. Для анкерных болтов могут применяться стали, рекомендованные для аппаратов V > > 100 м. Стали марок 20. 25. 30, 35. 40 и ВСт5сп могут применяться для крепежных деталей, работающих прн температуре не ниже —40 °С. 4. Пределы применения двухслойной стали определяются по основному слою. 6. Допускается испытание деталей при средней температуре самой холодной пятидневки. 6. Для материалов, не приведенных в настоящей таблице, нижний температурный предел применения определяется по табл. 3.2, 3.3, 3.9, 3.12, 3.14, 3.16. 7. Для макро-климатнческих районов, в которых температура воздуха наиболее холодной пятидневки может быть ниже —40 °С, материал для аппаратуры назначает головной институт подотрасли в каждом отдельном случае особо. 8. Прн толщине проката менее 5 мм допускается применение сталей по ГОСТ 380—71 категории 2 вместо сталей категорий 3 и 4. [c.22]

Кислородно-флюсовая резка чугуна мало отличается от резки высокохромистых сталей. Отличие состоит главным образом в том, что при резке чугуна применяется специальный флюс, содержащий около 30—35% доменного феррофосфора. Процесс резки протекает со скоростями на 50—55% меньшими, чем резка высокохромистых сталей. Для резки чугуна толщиной до 50 мм расход газов и флюса в 2,5—3 раза, а при больщих толщинах в 1,5—2,5 раза больше, чем для резки высокохромистых сталей. Расстояние между режущим соплом и металлом при резке чугуна устанавливается в пределах 30— 50 мм. В процессе резки возможно отбеливание чугуна в кромке реза и в зоне термического влияния резки, а также образование трещин в результате неравномерного нагрева и охлаждения чугуна при резке. Поэтому, когда производят отрезку прибылей и литников у чугунных отливок или разделительную резку отливок с целью изготовления из разрезанных частей каких-либо деталей, а не для переплавки чугунного лома, процесс резки чугуна должен производиться с предварительным подогревом и с последующим медленным охлаждением. Отрезку прибылей и литников в чугунных изделиях целесообразно производить в литейном цехе, непосредственно после отливки, когда температура изделия еще достаточно высока. [c.413]

Другим примером разработки технологического процесса диффузионной сварки служит методика расчета параметров сварки по концентрации элементов в диффузионном переходном слое. На рис. 28 приведены кривые, построенные согласно расчетным данным. Из кривых (рис. 28, а) видно, что при выдержке 30 мин при 973 К зона диффузии практически отсутствует. При температуре 1073 К (рис. 28, б) за время сварки 30 мин появляется незначительная зона диффузии. При нагреве до 1173 К (рис- 28, в) выдержка 10 мин обеспечивает приемлемую зону диффузии. При температуре 1223 К (рис. 28, ё) и температуре 1273 К (рис. 28, 5) гарантия получения качественного соединения повышается. Таким образом, диффузионную сварку стали 20X13 следует проводить при температуре 1173—1223 К в течение 10 мин. В этом диапазоне температур предел текучести стали, по данным разных авторов, составляет 11,7—19,6 МПа. Давление на детали при диффузионной сварке целесообразно принять равным 15,7 МПа. На рис. 29, а—д приведены экспериментальные данные для стали 20X13. Рассчитанные оптимальные режимы1хорошо согласуются с экспериментальными данными. [c.59]

Рис. 288. Работа распространетгя трещин в зависим сти от предела прочности-Сталь типа Х5МФС. Улучшенное состояние (автор)

Тем не менее, возможности термического улучшения также не безграничны. Как и в случае других видов упрочнения — при увеличении прочности термически улучшенной стали снимаются вязкие свойства. На рис. 288 показана зависимость работы распространения трещины от предела прочности стали в улучшенном состоянии (типа Х5М2СФ). [c.366]

Из рассмотренных сечений опаснее второе козффициент запаса для этого сечения при пределе текучести стали Ст.З — 240 Мн1м [c.95]

При ВТМО предел прочности повышается до 220—280 кгс/мм , что все же в 1,5-2 раза больше прочности при раздельной обработке давлением и термообработке. Кроме того, увеличивается пластичность и ударная вязкость, уменьшается чувствительность стали к концентрагцш напряжений. [c.176]

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]

На основании экспериментальных данных составлен график (рис. 179) зависимости пределов выносливости сталей t i от Пределы выносливости возрастают с увеличением только при значениях f ,, близких к единице. По мере повышения выигрыш уменьшается и при к >4 [c.302]

Однако этот выигрыш не всегда приводит к упрочнению, так как аустенитные стали значительно уступают по прочности качественным конструкционным сталям. Например, предел текучести стали ЭИ69 равен 40 кгс/мм , а конструкционной стали ЗОХГС (часто применяемой для изготовления силовых болтов) 90 кгс/мм . [c.365]

Что касается выбора материала, то для стержней большой гибкости (когда сг,(р Стпц) применять сталь повышенной прочности нецелесообразно. Это следует из того, что в данном случае модуль упругости Е является единственной механической характеристикой, определяющей сопротивляемость стержня потере устойчивости (см. формулу (13.5)1, а для различных сортов стали его величина практически одинакова. Для стержней малой гибкости применение высокосортных сталей оказывается выгодным, так как с увеличением предела текучести повышаются критические напряжения, а следовательно, и запас устойчивости. [c.214]

Имея величину временного сопротивления Рд, пределы выносливости стали при симметричном цикле MOH LHO приближенно найти по следующим эмпирическим соотношениям соответствеиью для растя- кгс/ т ження — сжатия, изгиба и круче-ни я [c.597]

При повышенных требованиях к прочности применяют чугуны с шарооид-ным графитом (табл. 2,2) их обрабатывают в расплавленном состоянии присадками магния или церия, что придает графиту шаровидную форму и тем самым сильно уменьшает внутреннюю концентрацию напряжений. Предел выносливости высокопрочных чугунов с шаровидным графитом при средних размерах сечений приближается к пределу выносливости стали 45 и до двух раз выше, чем у обычного чугуна СЧ20 с пластинчатым графитом модуль упругости (1,6...1,9) Ю МПа, [c.27]

Предел выносливостн стали после закалки 880 С (масло) и отпуска [84] [c.172]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...