Ударная вязкость - Влияние температуры

Рис. 8. Влияние температуры, длительности отпуска и скорости охлаждения после отпуска на ударную вязкость при комнатной температуре стали (0,43%С, 0,34%51, 0,44%Мп, 1,48%Сг, 3,1 %Ы1) после закалки с 850°С в масле о—о—о—о — охлаждение в масле — — — — охлаждение в печи

Наряду с благоприятным влиянием на повышение прочности и вязкости в обычных условиях V при содержании его 0,2—0,6% заметно повышает ударную вязкость стали при температурах ниже 0° С. [c.5]

На высоколегированных сортах стали наблюдается провал ударной вязкости после обычной закалки и отпуска при температуре, при которой происходит дисперсионное твердение и превращение остаточного аустенита. Применением ВТМО устраняется этот провал и обеспечивается получение высокопрочной стали с допустимой ударной вязкостью. Благоприятное влияние ВТМО можно иллюстрировать на высокохромистой стали ВНС-6, легированной ванадием, молибденом и вольфрамом. Заготовки из этой стали были нагреты на 1050° С и подвергнуты ВТМО с деформацией на 85% за три прохода. Из катаных полос были изготовлены плоские образцы рабочим сечением 2X5 мм и расчетной длиной 40 мм для испытаний на разрыв, образцы размерами 2 X 5 X X 40 мм с надрезом — для испытаний на удар. [c.48]

Когда нет необходимого оборудования или когда процесс вакуумного раскисления не подходит по каким-либо причинам, добавляют элементы, которые сами реагируют с кислородом, такие, как кремний, алюминий, титан, ниобий, ванадий или цирконий (марганец также действует как раскислитель). Эти металлы, особенно когда они присутствуют в избытке, оказывают значительное влияние на окончательные свойства стали. Наиболее часто используется в качестве раскислителя кремний, который присутствует в виде твердого раствора в феррите и оказывает заметное влияние на ударную вязкость при низкой температуре. Алюминий влияет на свойства стали по-разному. Он очищает зерна стали от кислорода и реагирует с азотом, увеличивая тем самым ударную вязкость углеродистых сталей, но, будучи добавлен в заметном количестве, способствует графитизации и ослаблению границ зерен, действуя тем самым на прочность и свариваемость. Окись алюминия, которая является продуктом реакции с кислородом, может оставаться в стали во, взвешенном состоянии, образуя неметаллические включения. Другими возможными раскислителями могут быть титан, цирконий, ниобий и ванадий, которые в одних случаях могут оказаться полезными, а в других— вредными, поэтому использование этих элементов ограничивается созданием определенных сортов сталей, где их влияние проявляется с положительной стороны. [c.51]

Уменьшение низкотемпературной пластичности носит название отпускной хрупкости. Наиболее часто она наблюдается у Сг, Ni, Мо" сталей, используемых для роторов турбин, и Мп, Мо сталей, используемых для корпуса легководных реакторов. Проявляется она в уменьшении ударной вязкости или увеличении температуры хрупкого перехода. Это связано с миграцией определенных элементов, которые занимают соседствующее положение в периодической системе, к границам зерен и проявляется в виде интер-кристаллитного излома. Миграция наблюдается для большинства легирующих элементов, включая углерод, кремний, никель и марганец, но не отмечена для молибдена. Примесные элементы при температуре отпуска находятся в твердом растворе и выделяются по границам зерен при температуре 500° С. Поэтому хрупкости можно избежать при быстром охлаждении стали с температуры отпуска, но это может привести для массивных изделий к появлению высоких, превышающих предел текучести, внутренних напряжений, действие которых может быть более отрицательным, чем сама отпускная хрупкость. Технология ступенчатого охлаждения от температуры отпуска при удачно выбранной температуре ступенек позволяет избежать отпускной хрупкости и в то же время не привести к появлению больших внутренних напряжений. Отпускная хрупкость может быть сведена к минимуму при снижении содержания примесей от 0,01 до 0,001% за счет тщательного выбора скрапа и шлака, а также при использовании очень чистого, например электролитического, железа. Дальнейшее улучшение может быть достигнуто в результате удаления кремния, т. е. при использовании вакуумного раскисления. Трудно расположить элементы в порядке усиления их влияния на отпускную хрупкость, так как некоторые из них используются редко или в таких малых количествах, что их влияние трудно учесть. Проведенные в последние годы исследования позволили получить стали для больших роторов, температура хрупкого перехода которых снижена со 100° до 0°С. [c.53]

Влияние длительного нагрева при 800—850° С на ударную вязкость при разных температурах стали типа 25-20 и металла шва [c.254]

Следует помнить, что показатели ударной вязкости, приводимые в паспортах на материалы, сильно зависят от размеров образцов, формы и размеров подрезов. Эти показатели не являются фундаментальными свойствами материалов, как описанные выше показатели вязкости разрушения (ур, G или Кс). На рис. 2.11 показано влияние радиуса закругления в конце надреза на ударную вязкость пластичного полимера. Чем острее надрез, тем меньше ударная вязкость. Для сравнения двух полимеров необходимо использовать образцы и надрезы одинакового типа. В работе [24] хорошо описаны недостатки ударных испытаний пластиков и предложена качественная характеристика ударной вязкости пластиков по температуре, при которой их разрушение переходит от преимущественно хрупкого к преимущественно пластичному разрушению при нанесении острых или тупых надрезов. [c.63]

Ковка высоколегированных жаропрочных сталей и сплавов 503—516 — Влияние режима на ударную вязкость 510 — Влияние структуры на механические свойства 509 — Влияние ЭШП на качество металла 506 — Зависимость ковочных свойств от способа выплавки 505 — Зависимость критической степени деформации от температуры 514 — Ка- [c.561]

Несмотря на то, что влияние низких температур на вязкость было исследовано и существовала необходимость в металле, обладающем хорошей вязкостью при низких температурах (для авиационных пушек), требование проведения испытаний на ударную вязкость при низких температурах в то время не было включено в технические условия на материал. Это упущение, вероятно, было результатом отсутствия данных низкотемпературных ударных испытаний, на основании которых можно было бы обосновать технические требования, а также результатом того, что получение сталей с хорошей вязкостью при низких температурах было трудоемким и дорогостоящим процессом. [c.273]

Согласно ГОСТ 7268-82, о склонности стали к деформационному (механическому) старению судят по величине ударной вязкости при заданной температуре (обычно комнатной) после холодной деформации на 10% и отпуска при 250 С в течение 1 ч. Под влиянием механического наклепа и последующего температурного воздействия температурные зависимости ударной вязкости и доли волокна в изломе смеш аются в сторону положительных температур на АТ . При этом ударная вязкость на верхнем шельфе темпера- [c.146]

Иное влияние легирующих элементов на ударную вязкость при минусовых температурах и на условные пороги хладноломкости. Имеющиеся в литературе несоответствия по этим характеристикам можно объяснить повышен- [c.24]

Результаты сдаточных испытаний листов, полученных из металла опытных ковшей, в которых алюминий был задан трубками в количестве 0,38—0,46 кг/г (плавки № 1, 2), по сравнению с металлом сравнительных ковшей (обычный способ ввода алюминия в количестве 0,48—0,52 кг/т) при несколько более высокой прочности имели и более высокую ударную вязкость при —40 С. При вводе трубками меньшего количества алюминия (пл. № 3) ударная вязкость получилась ниже (табл. 72). Результаты определения ударной вязкости в интервале температур от -Ь60°С до —80°С образцов от листов в горячекатаном и нормализованном состояниях подтвердили положительное влияние на эту характеристику ввода алюминия трубками. [c.211]

Влияние отпуска на механические свойства. На рис. 22 изображены кривые изменения механических свойств стали 40 в зависимости от температуры отпуска. С повышением температуры отпуска твердость и Прочность стали снижаются, а относительное удлинение б, относительное сужение и ударная вязкость к повышаются. Температура отпуска (табл. 5) и время выдержки зависят от марки стали и массы отпускаемых изделий. [c.38]

Влияние температуры на характеристики прочности ковкого чугуна приведено на фиг. 52, а относительное изменение ударной вязкости при пониженных температурах— на фиг. 53. [c.214]

Чтобы исключить влияние возможных колебаний площади поперечного сечения образца в месте разрушения на критерий динамической прочности, работу разрушения относят к площади поперечного сечения образца в узком месте напротив надреза. Так получают ударную вязкость a =AJF МН-м/м Испытанию на ударную вязкость подвергают также сварные стыки трубопроводов, имеющих толщину стенки более 12 мм. Образцы вырезают поперек шва, и надрез делают по наплавленному металлу со стороны раскрытия шва. На величину ударной вязкости большое влияние оказывает температура. Сталь с высокой ударной вязкостью при комнатной температуре может оказаться очень хрупкой при испытании на морозе сталь с мелким зерном лучше сопротивляется динамическим нагрузкам. [c.557]

ПОДХОД При сварке и исследовании всего лишь одного шва позволяет получать широкую ин( )ормацию о влиянии содержания РЭ в сплаве на его главное свойство, например, ударную вязкость при различных температурах испытания (рис. 44), или способах термической обработки, а также на прочностные и пластические свойства и структуру металла. [c.46]

Нормализация в ряде работ [133, с. 78 137 176 119, с. 82 200—202] рекомендуется как обработка, заметно уменьшающая склонность к деформационному старению, если о нем судить по изменению ударной вязкости при комнатной температуре. Например, по данным работы [200], нормализация кипящей Ст.З повышала ударную вязкость на 0,35 Мдж/м (3,5 кг-м см ) по сравнению с вязкостью стали в горячекатаном состоянии. Нормализация спокойной стали повышала ударную вязкость после старения по сравнению с горячекатаным состоянием до температуры испытания —40° С [119, с. 82]. Благотворное влияние оказывает правильно проведенная нормализация даже в случае повышенного содержания азота и фосфора в стали. Опытами было показано [201], что даже при введении в спокойную томасовскую сталь достаточного количества алюминия склонность ее к деформационному старению выше мартеновской, однако после нормализации обе стали в этом отношении оказались равноценными. Нормализация кипящей бессемеровской стали не изменяет существенно ее свойств по сравнению со свойствами стали в горячекатаном состоянии [71]. Не [c.105]

Влияние предварительной холодной и теплой деформации. Предварительная холодная деформация не влияет на характер температурной зависимости ударной вязкости (рис. 105). Однако минимум ударной вязкости в интервале температур динамического деформационного старения оказывается более растянутым, расширение минимума происходит в основном за счет температуры начала старения. Ударная вязкость холоднодеформированной стали при 20—600° С ниже ударной вязкости нормализованной стали. Это различие максимально при [c.265]

Рис. 20. Влияние термической обработки на ударную вязкость при низких температурах арматурной стали Ст. 5

Влияние старения на ударную вязкость при низких температурах 86] [c.87]

Влияние степени деформации нормализованного проката при старении иа ударную вязкость при пониженных температурах [85] [c.106]

Рнс. 61. Влияние легирующих элементов на ударную вязкость титана при температуре —196° С [c.101]

Испытание металла шва и металла зоны термического влияния н а у д а р и ы й и з г и б проводится для онределения ударной вязкости при заданно температуре [c.658]

Фиг. 13, Влияние содержания углерода на ударную вязкость при различных температурах испытания.

Остановимся несколько более подробно на влиянии скорости остывания на механические свойства металла шва. Изменение скорости остывания вызывает изменение количества и строения перлитной фазы (рис. 9-3), что существенно сказывается на механических свойствах металла шва (рис. 9-4). Увеличение скорости остывания приводит к возрастанию предела текучести и временного сопротивления и к снижению относительного удлинения и относительного сужения металла шва. Под влиянием скорости остывания изменяется также ударная вязкость металла шва (рис. 9-5). Увеличение скорости остывания приводит к уменьшению ударной вязкости при комнатной температуре. Однако критическая температура перехода в хрупкое состояние практически не изменяется. [c.468]

Ударная вязкость под влиянием старения как термического, так и деформационного снижается, а пороги хладноломкости сдвигаются в сторону более высоких температур. [c.153]

На рис. 6.20 показано, какое влияние может оказывать направленне удара. Удар в плоскостном направлении оказывает большее влияние, чем удар в краевом направлении. На ударную вязкость оказывают влияние температура (рис. 6.21) [c.163]

Температура службы (испытания) оказывает определенное влияние на ударную вязкость и пластичность стали. Многие металлы и сплавы в различных температурных интервалах обнаруживают опасную склонность к хрупкому разрушению. Схематично измененне ударной вязкости пол влиянием температуры для сталей перлитного класса показано на рис. 12. Падение ударной вязкости и пластичности при низких температурах называется хладноломкостью, при 500—550° — синеломкостью, при температурах немного выше точки Al в момент фазовых превращений — хрупкостью нере кристалл ива-ц и и. у сталей, недостаточно раскисленных или загрязненных серой и другими примесями, при enie более высоких температурах может наблюдаться горячеломкость или красноломкость. [c.41]

Важную роль в процессе выплавки стали имеет степень ее раскисления, от которой зависит качество стали. По степени раскисления сталь делится на спокойную, полуспокойную и кипящую. В спокойной стали кремния содержится 0,12—0,35 %, в кипящей стали лишь следы (равно или менее 0,05 %), а в полу-спокойной стали кремния содержится менее 0,17%. Для уменьшения содержания в стали серы и неметаллических включений, оказывающих вредное влияние на свойства стали, применяют обработку жидкой стали редкоземельными металлами, а также бором, при этом содержание серы уменьшается в 2—5 раз, повышаются пластические свойства, в 1,5—2 раза растет ударная вязкость, смещается критическая температура хладОломкости в область более низких температур. [c.24]

В нормализованных и отожженных углеродистых сталях в качестве упрочняющей составляющей служит перлит. В малоуглеродистых сталях с 0,011—0,225%-ным содержанием С перлит непосредственно не влияет на предел текучести, но увеличивает напряжение текучести и степень деформационного упрочнения, а также уменьшает равномерное удлинение, общую пластичность и разрушающее напряжение [33]. В сталях с более высоким содержанием углерода предел текучести также увеличивается с увеличением содержания перлита, а в полностью перлитных структурах предел текучести является функцией расстояния между пластинками перлита [30, 34]. Охрупчивающее влияние больших количеств перлита показано на рис. 13. Увеличение содержания перлита, т. е. процентного содержания углерода, приводит к повышению переходной температуры хрупкости и уменьшению ударной вязкости выше переходной температуры. [c.83]

Исследования, проведенные ВНИИСтройдормашем совместно с Сибирским отделением АН СССР [41], позволили выявить характер зависимости ударной вязкости от температуры для металла, из которого изготовлены отдельные детали землеройных машин. Хладностойкость металла многих деталей оказалась неудовлетворительной даже при положительных температурах. Металлоконструкции бульдозера, изготовленные из кипящей стали СтЗкп, разрушались при температуре —15° С вследствие низкого содержания марганца. Разрушение натяжного винта из стали 35 произошло в результате того, что заготовка, сильно перегретая при ковке и прокатке, не была подвергнута улучшению. Зубчатое колесо из стали 40Х разрушилось ввиду отрицательного влияния углерода на ударную вязкость. Литая металлоконструкция из стали 35Л не проходила термической обработки и пришла в негодность при температуре —20° С. При температуре ниже —30° С не рекомендуется применять для проката и поковок стали, ударная вязкость которых при температуре —40° С ниже 4 кгс/см для литья — ниже 0,2 кгс/см . [c.226]

Фосфор ухудшает пластические свойства стали, понижает ударную вязкость при комнатной температуре, а особенно при отрицательной температуре (придает стали хладноломкость). Это влияние заметно сказьшается при содержании фосфора свыше 0,1 %. В отдельных случаях фосфор полезен улучшает обрабатываемость стали резанием, а в присутствии меди — ее антикоррозионные свойства. [c.363]

Влияние специальных способов обработки стали 16Г2АФ на ударную вязкость при отрицательных температурах [18] [c.15]

Влияние модифицирования на ударную вязкость и критическую температуру хрупкости стали 08ГФЛ [c.375]

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]

С учетом проведенных исследований было определено влияние пластической деформации на уровень механических свойств железомарганцевых сплавов, представляющих особый интерес от 17 до 28% Мп — сплавы высокой чистоты, от 14 до 25% Мп — сплавы промышленной чистоты. После обжатия на 20% при комнатной температуре (табл. 17) резко повысился предел текучести почти в 5 раз, в сплавах 01Г29 и 10Г23 880 и 1030 МПа соответственно. Изменение параметров вязкости происходит по аналогии с конструкционными материалами — ударная вязкость под влиянием деформации падает при почти неизменном пороге хладноломкости. Несколько повышается температура Г50 в сплаве Г17. Понижение температуры испытания до —196° С (табл. 18) приводит к еще более значительному повышению параметров прочности. [c.183]

Стали с нитридным упрочнением. Нитридная или карбонитридная фаза наряду с карбидной может служить реагентом для измельчения зерна (в отдельных случаях весьма эффективно) и отчасти для вызова дисперсионного твердения. В горячекатаном состоянии наиболее заметное упрочнение марганцевой стали (типа 16Г2) оказывают нитриды ванадия, молибдена и вольфрама ( повышение предела текучести до 50%), но после нормализации степень упрочнения снижается до 20— 30% при одновременном существенном улучшении ударной вязкости при минусовых температурах (на уровне 4—6 кГ-м1см при —40°С). Не установлено упрочняющего влияния нитридов циркония, а нитриды алюминия незначительно упрочняют низколегированную сталь (примерно на 15%) [135]. Сопоставление механических свойств нормализованной стали с 0,15% С, 1,4% Мп и 0,9% Si при различном содержании нитридов алюминия приводится ниже [c.142]

Заслуживают Особого внимания исследования, посвященные разработке режимов ТЦО для малоуглеродистых легированных сталей, применяемых в энергомашиностроении, и в частности в атомном. Для получения строго регламентированного химического состава шва сварку крупногабаритных изделий для атомных электростанций ведут по элек-трошлаковой технологии. Но электрошлаковая сварка (ЭШС) сильно увеличивает, размеры зерен в шве и околошовной зоне, чем снижает пластичность, ударную вязкость и критическую температуру. А именно эти свойства должны быть наилучшими. Поэтому в НПО ЦНИИТмаш разработана соответствующая технология ТЦО сварных соединений из теплоустойчивой стали 10ГН2МФЛ [45].. Впоследствии было установлено положительное влияние ТЦО перед ЭШС на механические свойства сварных соединений из стали ЮГН2МФА [237]. Режим ТЦО состоял из двух нагревов (765 и 965 °С) и охлаждений (500 и 20 °С) на воздухе. Результаты этой работы приведены в табл. 7.10. [c.224]

В работе [2] сопоставляли влияние остроты радиуса надреза образцов Шнадта на ударную вязкость при комнатной температуре и влияние температуры испытания на ударную вязкость образцов Менаже из основного металла и металла околошовной зоны (при оптимальной погонной энергии). Испытания проводили на образцах из сталей 23Г и 40Х (рис. 118). Полученные данные подтверждают установившийся взгляд на температуру как на фактор, более резко влияющий на переход стали из вязкого в хрупкое состояние, чем острота надреза. [c.227]

О чувствительности к тепловой хрупкости перлитных ста.леи можно судить по результатам испытаний иа ударную вязкость при комнатных температурах. Стали, подвергшиеся охрупчиванию под влиянием длительного теплового воздехгствия в оиреде-ленпом интервале температур, при последующих испытаниях на ударную вязкость при 20 " С показывают более низкие значения а по сравнению со сталями, не склонными к тепловой хрупкости <фиг. 217). [c.285]

Влияние содержания углерода и легируюи их элементов. Повышение содержания углерода в стали от 0,1 до 0,8% влияет на эффект динамического деформационного старения при деформации изгибом (см. рис. 104) качественно так же, как и при деформации растяжением интервал температур и температуры начала и максимального развития динамического деформационного старения повышаются, абсолютная величина эффекта уменьшается. Так, при температуре максимального развития динамического деформационного старения ударная вязкость стали 10 значительно ниже, чем при комнатной температуре стали 45 находится на уровне ударной вязкости при комнатной температуре а стали У8 превышает значения ударной вязкости при комнатной температуре. [c.262]

Влияние термической обработки швов, полученных при ручной электросварке стали 06НЗ на ударную вязкость при низких температурах [63, 131] [c.129]

Влияние электрошлакового переплава стали 18Х2Н4ВА на ударную вязкость при низких температурах [118] [c.157]

Образцы из стали марки Ст. 3, сваренные вручную без термической обработки, имели ударную вязкость 10,4 кГм/см , после высокого отпуска при 650°-—12,5 кГм1см , после нормализации — 15,6 кГм см , после закалки — 8,6 кГм1см . Величина ударной вязкости сварного соединения зависит от структуры основного металла полосчатости строчечного расположения включений направления проката и т. д. На величину ударной вязкости большое влияние оказывает также технологический процесс сварочных работ. При сварке на автоматах под слоем флюса соединения из малоуглеродистых сталей при комнатной температуре имеют = = 10 20 кГм см , при сварке электродами с качественными покрытиями типа Э42, как правило, ударная вязкость составляет а = 8 кГм см . Ударная вязкость сварных соединений в большинстве случаев зависит от погонной энергии и условий остывания швов. Чем больше объем сварочной ванны, тем медленнее она остывает, тем крупнее кристаллы и меньше вязкость. [c.261]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...