Технологические стали - Методы определения температур

Рассмотрены основные типы повреждений металла оборудования тепловых электростанций, работающего при высоких температурах. Показано влияние физических и технологических факторов на характеристики жаропрочности, работоспособность и долговечность теплоустойчивых сталей. Приведены расчетно-экспериментальные методы определения характеристик жаропрочности и прочности сталей и средства технической диагностики оборудования. [c.2]

Описанные выше методы определения пластичности при высоких температурах применяются при внутризаводских испытаниях, при разработке новых технологических процессов или сталей, режимов нагрева перед горячей деформацией, а также при выборе вида деформации. В отдельных случаях такие испытания предусматриваются техническими условиями на заготовки, используемые для горячей механической обработки. [c.347]

Возможность ускоренной оценки влияния технологических факторов доказана при исследовании влияния режима термической обработки и вида чистового шлифования на характеристики рассеяния предела выносливости стали ЗОХГСА (работа проводилась совместно с Киевским политехническим институтом). Испытаниям на усталость при изгибе с вращением подвергались образцы из стали ЗОХГСА после закалки с высоким (630°С), средним (510°С) и низким (190°С) отпуском, шлифованные обычными наждачными и алмазными кругами до одинаковой степени чистоты поверхности (8-й класс). Определение характеристик рассеяния пределов выносливости, осуществленное по двум методам — экстраполяции кривых усталости и возрастающей нагрузки, показало, что среднее значение предела выносливости повышается при снижении температуры отпуска приблизительно в соотношении 1 1,3 1,6. При этом среднее квадратическое отклонение также увеличивается, а рассеяние, характеризуемое коэффициентом вариации, остается практически неизменным. Замена обычных кругов алмазными в случае шлифования до одинаковой степени чистоты, поверхности не отразилась существенно на указанных характеристиках при всех трех режимах термообработки. Достигнутая экономия времени (1,3-10 циклов при возрастающей нагрузке, вместо 4,7-10 при постоянной амплитуде напряжений) и образцов (90 шт. вместо 500 шт.) свидетельствует [c.188]

Легирование клапанных сталей одновременно хромом и кремнием предусматривает главным образом повышение окалиностойкости. Совместное влияние хрома и кремния на повышение сопротивления окислению при высоких температурах иллюстрируется диаграммами на фиг. 52 и 53 [1]. Учитывая необходимость сохранения определенного уровня технологических свойств н, в частности, обеспечения деформируемости сталей, содержание кремния, как правило, не превышает 2,5—3%. Следует иметь также в виду, что если при 6—8% Сг содержание кремния будет выше 3,5%, то сталь становится ферритной и не поддается упрочнению методами термической обработки. Это следует учитывать при обработке хромокремнистой стали, обладающей вообще невысокими механическими свойствами. [c.698]

Общая для всего мира тенденция улучшения рабочих параметров ГТД за счет увеличения степеней сжатия как следствие приводит к появлению большого числа коротких лопаток с собственными частотами колебаний даже по первой форме в области высоких звуковых частот циклов. Увеличение частоты / при данном ресурсе эксплуатации Тэ автоматически приводит к росту циклической наработки N. Поскольку ресурс Тэ также имеет тенденцию к росту, увеличивается относительное число усталостных повреждений среди возможных нарушений работоспособности деталей ГТД. Стала актуальной проблема оптимизации технологии коротких лопаток и связанных с ними элементов дисков по характеристикам сопротивления усталости на высоких звуковых частотах и эксплуатационных температурах, которые, как и частота нагружения, становятся все более высокими. Из-за жестких требований к весу деталей и сложности их конструкции в каждой из них имеет место около десятка примерно равноопасных зон, включающих различные по форме поверхности и концентраторы напряжений гладкие участки клиновидной формы, елочные пазы, тонкие скругленные кромки, га.лтели переходные поверхности), ребра охлаждения, малые отверстия, резьба и др. Даже при одинаковых методах изготовления, например при отливке лопаток, поля механических свойств, остаточных напряжений, структуры и других параметров физико-химического состояния поверхностного слоя в них получаются различными. К этому следует добавить, что из-за различий в форме обрабатывать их приходится разными методами. Комплексная оптимизация технологии изготовления таких деталей по характеристикам сопротивления усталости сразу всех равноопасных зон без использования ЭВМ невозможна. Поэтому была разработана система методик, рабочих алгоритмов и программ [1], которые за счет применения ЭВМ позволяют на несколько порядков сократить число технологических испытаний на усталость, необходимых для отыскания области оптимума методов изготовления деталей, а главное строить математические модели зависимости показателей прочности и долговечности типовых опасных зон деталей от обобщенных технологических факторов для определенных классов операций с общим механизмом процессов в поверхностном слое. Накапливая в магнитной памяти ЭВМ эти модели, можно применять их для прогнозирования наивыгоднейших режимов обработки новых деталей, которые в авиадвигателестроении часто меняются без трудоемких испытаний на усталость. Построение [c.392]

Методом пропитки в вакууме получали композиционный материал на основе алюминия, упрочненного нитевидными кристаллами окиси алюминия. Технологический процесс заключался в предварительном получении полуфабрикатов в виде ленты из проволочной сетки с нанесенными на нее после воздушной сепарации нитевидными кристаллами. Такая лента разрезалась на отрезки определенной длины, которые подвергались на специальной установке прокатке до необходимой толщины. На полученные таким образом листы методом катодного напыления наносили покрытие из нихрома (60% Ni —24% Fe—16% r) или из углеродистой стали. Листы с покрытием пропитывались жидким алюминием. Полученный таким образом материал, содержащий 20 об.% нитевидных кристаллов AI2O3, имел при 500° С предел прочности 21 кгс/мм и длительную, 100-часовую прочность при этой же температуре 8,4 кгс(мм . По данным работы [174] модуль упругости композиции алюминий — усы AljOa составлял 12 6000 кгс/мм2. [c.100]

В последние годы для жаропрочных сплавов начали проводиться работы по новым технологическим схемам термомеханической обработки, среди которых представляют наибольший интерес механотермическая обработка (МТО) и высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО). Более перспективным, главным образом из-за легкости осуществления, является метод ВТМО, который заключается в совмещении пластической деформации, проводимой при температурах, превышающих температуру рекристаллизации, с закалкой. Этот процесс был впервые использован Садовским с сотрудниками в 1958 г. для повышения жаропрочности аустенитной стали ЭИ481. Основное требование, которое предъявили авторы к нормальному процессу ВТМО, — полное подавление рекристаллизации. Для осуществления этого требования необходимо строго соблюдать режимы деформации, подбирать определенные способы деформирования и ограничивать габариты изготавливаемых изделий до 10—12 мм. [c.35]

Температурные зависимости характеристик трещиностойкости и определение по ним переходных температур хрупкости позволяют оценить влияние технологических факторов на склонность сталей хрупкому разрушению. Исследование структуры листового проката СтЗсп (серия 3, табл. 2.4) травлением по методу Фри и измерение микротвердости по толщине образцов показали наличие прокатного наклепа на глубину 0,3...0,4 толщины листа с повышением микро- [c.61]

Известны достоинства метода тензометрических моделей из материала с низким модулем упругости [1, 2] возможность выполнения объемных моделей особо сложных деталей и конструкций, в том числе составных, с точным воспроизведением формы, силовой нагрузки, условий сопряжения и жесткости, что трудно достижимо на моделях поляризационнооптического метода малые величины прилагаемых нагрузок, что приближает эксперимент к камеральной работе простота выполнения моделей и легкость внесения изменений в них для сопоставления вариантов конструкции несущественное различие коэффициентов Пуассона материала модели, нагружаемой при комнатной температуре, (0,35) и натуры из стали (0,28) возможность определения на объемной модели напряжений и перемещений от нескольких видов силовых нагрузок возможность выполнения в модели технологических отступлений, неизбежных в крупной натурной конструкции, и оценки их влияния, а также изучения действия отдельных силовых воздействий в общем комплексе нагрузки, что обычно неосуществимо на натурной конструкции. [c.58]

Весьма эффективно повышает плотность жидкофазное спекание (ЖФС), классическим примером которого являются технологические процессы получения твердых и тяжелых сплавов. Для низколегированных сталей применение ЖФС сопряжено с необходимостью использования более высокой температуры, но пропитка спеченных сталей медными сплавами является хорошо известным методом повышения плотности и прочности. Так, в США в начале 90-х годов 10 % всего объема продукции порошковой металлургии пропитывали медью. Перспективы суш,ествен-ного повышения свойств псевдосплавов сталь—медь связаны с определением оптимальных режимов термообработки, при которых упрочнение происходит за счет дисперсионного твердения. Именно у дисперсион-но-твердеюш их материалов (мартенситно-стареющих сталей и псевдосплавов сталь-медь) достигнута наибольшая конструктивная прочность. [c.279]

Надежность работы в значительной мере зависит от соответствия примененных материалов и их качества требованиям нормативнотехнологической документации. Действующие нормы и правила предусматривают механические испытания и металлографический анализ основного металла и сварных соединений котлов, трубопроводов пара и горячей воды и сосудов, работающих под давлением. Объемы и методы механических испытаний и металлографических исследований строго регламентированы [23, 24, 25]. Механические испытания ставят своей задачей определение механических свойств при комнатной и рабочей температуре, без знания которых нельзя правильно выбрать материал для изготовления детали и оценить состояние металла в процессе эксплуатации. Основными видами механических испытаний являются испытания на растяжение, твердость и на ударный изгиб (динамические испытания). Технологические испытания на загиб, раздачу и свариваемость служат для оценки возможности проведения технологических операций, необходимых для изготовления и монтажа оборудования (сварки, гибки, вальцовки и т. п.). Такие важнейшие для котельных материалов испытания, как испытания на ползучесть, длительную прочность, сопротивление усталости, релаксацию напряжений, не предусматриваются действующими правилами котлонадзора в качестве контрольных и служат в основном для выбора допускаемых напряжений и установления ресурса работы элементов, изготовленных из различных сталей. [c.8]

Задачи, стоящие перед ТЦО, разноплановы. Стали и другие сплавы, подвергаемые ТЦО, существенно отличаются по химическому составу и физике процессов упрочнения. Разнообразны способы нагревов и охлаждений. Все это усложняет предварительную отработку технологического процесса ТЦО деталей. В целях ускорения и обеспечения достаточно высокой степени достоверности получаемого результата при разработке режимов ТЦО целесообразно использовать метод планирования экспериментов. В каждом конкретном случае ставится задача достижения определенного уровня тех или иных свойств, например наибольшей ударной вязкости или наибольшей прочности при заданном значении характеристик пластичности. Как показано в предыдущих главах, формирование свойств и структуры сплавов при ТЦО определяется выбранными режимами. Исследование влияния отдельных параметров обработки дает необходимые сведения для дальнейшей оптимизации процесса в целом. При этом определено, что механические свойства сплавов существенно зависят от таких параметров режима ТЦО, как скорости нагревов и охлаждений, максимальная и минимальная температуры в циклах, число циклов и др. Кроме того, такие стандартные [c.210]

При одинаковой (в пределах класса) шероховатости поверхности образцов из сталей 40ХНМА и ОХНЗМФА циклическая прочность после ЭХО на 10—12 % ниже по сравнению с обработкой шлифованием [182]. Испытания проводили на машине МУИ-6000 при чистом изгибе с частотой вращения 3000 об/мин при нормальной температуре. Форма образцов при сравнительных испытаниях для определения влияния технологических факторов на циклическую прочность соответствовала ГОСТ 2860—65. Шероховатость поверхности образцов Яа = 0,02-н 0,25 мкм по ГОСТ 2789—73. Электрохимическую обработку производили в 11%-ном хлоридном электролите при плотности тока 15—18 А/см и температуре 25—30° С. Образцы для сравнения обрабатывались точением с последующим тонким шлифованием. Результаты усталостных испытаний (рис. 35) были подвергнуты статистической обработке методом корреляционного анализа с построением кривых средних вероятностей разрушения в координатах сг — 1п Л/. Границы областей рассеяния долговечностей построены по граничным экспериментальным точкам. [c.73]

Производство труб прессованием (выдавливанием) широко распространено в цветной металлургии и оно является основным методом изготовления труб из цветных металлов и сплавов. Прессование стальных труб стало развиваться сравнительно недавно, так как длительное время не удавалось преодолеть трудности, которые сопровождают этот технологический процесс. Только создание прессов с высокой скоростью прессования (значительно большей, чем при прессовании цветных металлов), применение высокостойкого при температурах прессования инструмента и использование стеклянной смазки, обладающей одновременно и хорошими теплоизоляционными свойствами, позволили осуществить промышленное производство стальных труб таким методом. Получение труб прессованием имеет определенные преимущества по сравнению с другими, что именно и способствовало его широкому развитию. Эти преимущества в основном заключаются в следующем. [c.525]

Таким образом, материалы с пониженной теплопроводностью, какими являются высоколегированные стали, особенночувствительны к изменению параметров шлифования. Существуют определенные связи между последними и характером изменения свойств обрабатываемых материалов, причем величина теплового воздействия определяется не только значением температур, но и временем теплового воздействия, скоростью-нагрева и охлаждения, отчего зависит концентрация тепла в поверхностном слое и, как следствие, структурная неоднородность и отличие физико-механических свойств. Как отмечалось выше, при ленточном шлифовании характер теплового воздействия значительно более благоприятный, чем при шлифовании кругом. Силовое воздействие при ленточном шлифовании более-равномерное и умеренное, чем при шлифовании кругом. Отмеченные обстоятельства оказывают решающее влияние не только-на )формирование свойств поверхностных слоев металла, но также и на работоспособность и выносливость деталей в процессе эксплуатации. Таким образом, ленточное Шлифование-является одним из технологических методов повышения долговечности деталей .машин. [c.68]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...