МЕТАЛЛЫ Испытания при пониженных температурах

Испытания при пониженной температуре образцов, имеющих остаточные напряжения, позволили сделать следующий вывод остаточные напряжения могут резко снижать статическую прочность сварного соединения только при условии наличия резкого концентратора напряжений, расположенного поперек максимальных растягивающих остаточных и рабочих напряжений, а также достаточно низкой температуры, которая при данной структуре металла и данном концентраторе напряжений должна переводить металл у надрезов в хрупкое состояние. [c.219]

На рис. 337 приведена общая форма зависимости прочности от продолжительности приложения нагрузки при разных температурах. Такого вида диаграммы справедливы для многих металлов и сплавов, так что представленную зависимость следует рассматривать в принципе как общую для металлов. Как видно из диаграммы, при пониженной температуре прочность металлов мало зависит от продолжительности воздействия нагрузки. Так, при напряжении несколько ниже Ов (на диаграмме обозначено X) разрушение произойдет лишь через несколько десятков лет > 10 с). При более высоких температурах зависимость прочности от времени воздействия нагрузки становится сильнее (что видно по возрастанию угла наклона прямых). Наконец, выше некоторых температур прочность так быстро снижается с увеличением продолжительности испытания, что указание одного значения прочности без одновременного указания продолжительности воздействия нагрузки уже лишено технического смысла. Действительно, если при /4 (рис. 337) напряжение 04 вызовет разрушение через 10 с, то напряжение Oi вызовет разрушение уже через 10 с, т. е. в 10 000 раз быстрее. [c.452]

ГОСТ 1150, Металлы. Методы испытаний на растяжение при пониженных температурах. [c.353]

Испытания металлов на растяжение при пониженных температурах по ГОСТ 11150 — 75 2 (от 0 до —100 °С) 10 мин — для круглых образцов диаметром 6 мм и менее и для плоских образцов толщиной 4 мм и менее й 15 мин для образцов больших размеров 18-110 52-186 [c.280]

Критическая температура или температурный интервал, в котором появляется хрупкость данного металла, является надёжным критерием для сравнительной оценки стали по сопротивляемости ударным нагрузкам. При этом сравнительные испытания разных марок стали должны производиться при одинаковых скоростях удара и одинаковых формах и размерах образцов. Однако, ударное испытание образцов при пониженных температурах не может полностью характеризовать поведение детали, так как её форма иная и способ нагружения обычно не соответствует лабораторным условиям. [c.66]

Твёрдость больщинства металлов, особенно мягкой, стали, значительно повышается при понижении температуры испытания. На фиг. 157 представлены кривые изменения твёрдости при снижении температуры испытания от -)- 20° до — 183° С для трёх прокатных балок (углеродистая конструкционная сталь) График показывает, что твёрдость стали в указанном температурном интервале повысилась почти в два раза. [c.69]

Механические испытания сварных соединений, а такл<.е измерение твердости металла различных участков сварного соединения и наплавленного металла проводят при нормальной температуре, равной (20+10) °С. Испытания различных участков сварного соединения на статическое растяжение, ударный изгиб и стойкость металла против механического старения проводят при нормальной температуре или при повышенных или пониженных температурах, если это предусмотрено стандартами или другой технической документацией. [c.479]

Накатанные сетки применяют для изучения местных больших (в металлах) и упругих материалах, (таких, как резина) деформаций от 5% и выше [20], [76 , [77]. На поверхность детали или образца наносят сетки с базой от 0,25 до 5 мм и замеряют получаемые деформации инструментальным микроскопом или по фотографии, пересчетом находят напряжение и величины глазных деформаций и сдвига. Накатанные сетки применяют при испытании деталей и узлов до разрушения, механических испытаниях образцов, испытаниях при температурах до 350° и при пониженных температурах. [c.577]

Данные.штаммы грибов рекомендованы в качестве тест-культур при испытаниях полимеров и покрытий металлов, предназначенных для эксплуатации в конструкциях при пониженных температурах. [c.323]

С этой целью применяют испытания на ударный изгиб надрезанных образцов при низких температурах, которые способствуют повышению сопротивления пластической деформации, т. е. повышают ход кривой /щах — ё тах и тем самым увеличивают склонность металлов к хрупкому разрушению. В этом заключается основное назначение испытаний на ударный изгиб при пониженных температурах, получивших название сериальных испытаний [15, 16]. Для получения необходимых данных проводят серию испытаний на ударный изгиб при постепенно понижающейся температуре до перехода металла в хрупкое [c.165]

При сварке некоторых сталей обнаруживается значительное снижение ударной вязкости металла в участке термического старения. Легированные и высоколегированные, а также углеродистые спокойные стали практически не проявляют склонности к термическому старению в условиях термического цикла сварки. Углеродистые кипящие стали, а также обычные бессемеровские проявляют эту склонность в околошовной зоне, что сильно снижает ударную вязкость металла в этом участке (особенно при понижении температуры испытания). Склонность к термическому старению сталей вызвана повышенным содержанием в них кислорода и азота. Под воздействием нагрева в определенном интервале температур (200— 300° С) и напряжений, возникающих в сварном соединении, выделяются соединения кислорода и азота по границам зерен, вследствие чего повышается хрупкость металла. В связи с этим кипящие мартеновские и обычные бессемеровские стали не используются в сварных конструкциях, эксплуатируемых при пониженных температурах и динамических нагрузках. [c.83]

При пониженной температуре = —60° разрушение образцов из основного металла и многих образцов со сварными соединениями также сопровождалось появлением пластических деформаций. При этом отмечалось некоторое снижение деформаций, которое в более тильдой степени проявилось при испытании образцов с накладками. [c.73]

Динамические испытания металлов необходимы в тех случаях, когда работа деталей связана с ярко выраженными динамическими нагрузками. Данный вид испытаний необходим по той причине, что некоторые металлические материалы, достаточно пластичные при статических нагрузках, оказываются хрупкими при динамическом воздействии, особенно при пониженных температурах. [c.61]

При понижении температуры твердость металла повышается, а пластичность уменьшается (рис. 308). Некоторые данные по характеристикам металлов при низких температурах приведены в табл. 6. У металлов, сопротивление отрыву которых быстрее повышается при понижении температуры по сравнению с пределом текучести, область пластических деформаций при испытании на растяжение статической нагрузкой с понижением температуры увеличивается. То же относится и к отношению значений относительного удлинения при разрыве при —183 н +20 С. [c.446]

Если ударную вязкость приграничного участка при пониженных температурах определяют без сопоставления с ударной вязкостью основного металла, то испытания, как правило, проводятся при следующих температурах О, минус 20, минус 40, минус 60, минус 80, минус 100 С. [c.126]

При понижении температуры механических испытаний некоторых металлов наблюдается переход от вязкого разрушения к хрупкому. Вязкое разрушение внешне характеризуется заметной пластической деформацией и волокнистым строением излома хрупкое — отсутствием заметной пластической деформации и блестящим кристаллическим изломом. [c.77]

Испытанию подвергают основной металл при нормальной температуре по ГОСТ 9454—60 при пониженных температурах по ГОСТ 9455—60, при повышенных температурах по ГОСТ 9456—60 металл шва и металл зоны термического влияния по ГОСТ 6996-54. [c.40]

Лучшим методом определения степени охрупчивания было бы испытание образцов до сварки и после нее при повышенных и пониженных температурах с целью определения температур верхнего порога хладноломкости. Величина сдвига этого порога (Т кр — / пр) могла бы быть мерой охрупчивания металла. Однако такое испытание, особенно если проверяют одновременно несколько вариантов режима сварки, будет довольно трудоемким. Поэтому следует рекомендовать произвести испытание при пониженных и повышенных температурах и определить порог хладноломкости только для основного металла, Все остальные испытания образцов после сварки по различным режимам можно проводить при одной температуре, равной температуре верхнего порога хладноломкости для основного металла и обеспечивающей максимальную чувствительность метода. Степень охрупчивания сле- [c.224]

Деление разрушений на хрупкие и вязкие в инженерной прак тике является условным и основывается на результатах испытаний металлов по различным методикам. Резкой границы между вязкими и хрупкими разрушениями не существует. При переходе от вязкого разрушения к хрупкому, например, при понижении температуры постепенно возрастает роль хрупкой составляющей в виде кристаллического излома. Имеются разрушения промежуточного типа, которые называются квазихрупкими, или хрупко-пластичными. [c.247]

Схема на фиг. 33, к является наиболее жесткой. Она приобретает особенно большую жесткость в случае равенства всех трех составляющих напряжений. Подобное явление может иметь место в зонах надрезов, где в отдельных точках образуются объемные напряжения с почти равными компонентами по всем трем направлениям. Поэтому при нагружениях этого рода все металлы разрушаются хрупко. Понижение температуры испытания или эксплуатации во многих сталях способствует переходу разрушений из пластических в хрупкие. Это объясняется следующим. Акад. А. Ф. Иоффе экспериментальным путем установил, что сопротивление отрыву стали не меняется существенным об разом при понижении температуры испытания. Сопротивление срезу увеличивается с понижением температуры. Таким образом, при относительно высоких температурах разрушения происходят пластично вследствие среза при более низких температурах сопротивление срезу повышается и разрушение происходит хрупко в результате отрыва. [c.210]

Об изменении свойств металлов при понижении температуры обычно судят, ориентируясь на их свойства при комнатных температурах (18—20 °С). Следует различать поведение металлов, установленное на гладких образцах и при статическом нагружении (предел текучести Сто.г, предел прочности истинное разрушающее напряжение Ср, относительное удлинение б, поперечное сужение -ф), и поведение металлов при испытании образцов с надрезами при статическом или ударном нагружении. У подавляющего большинства металлов при понижении температуры предел прочности, предел текучести, твердость увеличиваются, и, казалось бы, эти изменения свойств могут быть использованы для назначения более высоких допускаемых напряжений и облегчения конструкций. Однако это удается сделать редко. Во-первых, многие конструкции эксплуатируются как при низких, так и при повышенных температурах, что заставляет ориентироваться на более низкие значения Со 2 и ст,,. [c.159]

Лабораторные исследования [84] показали, что для возникновения фреттинг-коррозии при трении стали о сталь требуется кислород, а не влага. Разрушение во влажном воздухе меньше, чем в сухом ещ,е меньшие разрушения наблюдаются в атмосфере азота. С понижением температуры коррозия усиливалась. Таким образом, становится очевидным, что механизм фреттинг-коррозии не электрохимический. Разрушение увеличивается с возрастанием нагрузки вследствие интенсивного питтингообразования на контактирующих поверхностях, так как продукты коррозии, например а-РеаОз, занимают больший объем (в случае железа — в 2,2 раза), чем металл, из которого образуется данный оксид. Так как при колебательном скольжении оксиды не могут удаляться с поверхности, их накопление ведет к локальному увеличению напряжения, а это ускоряет разрушение металла в тех местах, где скапливаются оксиды. С увеличением скольжения фреттинг-коррозия также возрастает, особенно при отсутствии смазки на. трущихся поверхностях. Увеличение частоты при одном и том же числе циклов снижает разрушение, но в атмосфере азота этого эффекта не наблюдается. На рис. 7.19 представлены графики зависимости фреттинг-коррозии от разных факторов. Заметим, что скорость коррозии в начальный период испытаний больше, чем при установившемся режиме. [c.165]

Ударная вязкость в кГм1см (дж/м ) — механическая характеристика вязкости металла, определяется работой, расходуемой для ударного излома на копре образца данного типа, отнесенной к рабочей площади поперечного сечения образца в месте надреза. Испытания проводят по ГОСТу 9454—60 на образцах (типа Менаже), установленных там же. Испытания при пониженных температурах производят по ГОСТу 9455—60 и повышенных — ГОСТу 9456—60. [c.4]

Понижение температуры до температуры жидкого кислорода и ниже ее вызывает увеличение коэффициента o i/kJb для чистых металлов и ста.яей. Коэффициент ст 1к/о п образцов с надрезом уменьшается при понижении температуры до температуры глубокого холода. Между 0-1 и iOb для группы чистых металлов в диапазоне температур от 4,2 до 298 К коэффициент корреляции /-=0,95. При этом коэффициенты корреляции между t i и <Тв чистых металлов, испытанных при температурах 4,2 или 20 К, имеют большие значения, чем для тех же металлов, испытанных при температурах 90 или 293 К. [c.100]

Водородная хладноломкость. Как известно [63], истинное сопротивление в момент разрыва (5J в области низких температур может резко снижаться при введении в титан водорода. У нелегированного титана с содержанием водорода 0,001% S, при понижении температуры непрерывно увеличивается, но при содержании водорода 0,012% увеличивается при понижении температуры только до —70° С. При дальнейшем уменьшении температуры испытания рост прекраш,ается. Увеличение содержания водорода сопровождается уменьшением уровня предельной прочности и расширением интервала температур, в пределах которого сохраняет постоянное значение. Напомним, что предел текучести мало изменяется при введении водорода и непрерывно повышается при снижении температуры испытания. Поэтому при определенных содержании водорода и температуре сопротивление разрыву оказывается меньше предела текучести. Металл переходит в хрупкое состояние. Снижение 5 связано с тем, что водород в титане находится в виде гидридной фазы, обладаюш,ей малым сопротивлением отрыву. При этом гидриды имеюг не глобулярную, а пластинчатую форму. В связи с этим микротреш,ины, возникаю-ш,ие при отрыве по гидридным пластинкам, оказываются больше критического размера трещ,ины, необходимого для хрупкого разрушения. [c.116]

Поверхностный наклеп конструкций производили пневматическим инструментом с одно- или многобойковьш упрочнителем. Элементы конструкций испытывали на усталость при различных условиях нагрузки до и после поверхностного наклепа. Температура испытаний -f20 и —30° С. Полученные результаты показали, что поверхностный наклеп существенно повышает сопротивление усталости в условиях испытания как при нормальной, так и при пониженной температуре. При отрицательной температуре эффект оказался более значительным, чем при положительной. Это обстоятельство объяснено авторами большей устойчивостью благоприятных остаточных напряжений в условиях низких температур, когда сопротивление металла пластическому деформированию повышено. [c.218]

Выше было принято, что константы материала, входяш,ие в приведенные уравнения, не зависят от напряжения, но зависят от температуры. При повышении температуры коэффициент В, например, увеличивается, показатель а в целом уменьшается Величина а становится равной 1 при диффузионной ползучести при высоких температурах, когда миграция вакансий активируется (ползучесть Херринга—Набарро обусловлена диффузией по узлам кристаллической решетки, ползучесть Кобла—зернограничной диффузией). При ползучести, обусловленной движением дислокаций, при высоких температурах (Т/Г > 0,5) в чистых металлах величина а равна 4—6, в сплавах 2—4, при низких температурах (Т/Т <0,5) она равна [26, 28] соответствуюш,ей величине при высоких температурах плюс 2. Однако даже в низкотемпературной области в реальных сплавах при понижении температуры величина а повышается часто принимают а > 10. На рис. 3.19 показана диаграмма а —е для малоуглеродистой стали S1EG, полученная авторами с помощью испытаний на ползучесть, и приведены величины а. [c.67]

При испытании на разрыв может наступить хрупкое, вязкое или межкристаллитное разрушение. В некоторых металлах при понижении температуры обнаруживается переход к хрупкому разрушению (см. ФМ-3, гл. VIII, разд. 3.4). [c.447]

На рис. 162 приведены кривые, построенные по формуле (Х.З). Как видно из рисунка, в зоне малых упруго-пластических деформаций темп роста [х с понижением температуры (тонкие линии) несколько ниже предсказываемого теорией (жирные линии), что, вероятно, связано с изменением механизма пластической деформации металла при понижении температуры испытаний наряду со скольжением заметную роль начинают играть такие механизмы, как двойникованпе и сброс. [c.317]

Ударная вязкость а в кгс1см — механическая характеристика вязкости металла — определяется работой, расходуемой для ударного излома на маятниковом копре образца данного типа и отнесенной к рабочей площади поперечного сечения образца в месте надреза. Испытания при нормальной температуре проводятся по ГОСТ 9454—60, при пониженных — по ГОСТ 9455—60 и при повышенных — по ГОСТ 9656—61. [c.5]

Мартенситная матрица, содержащая <0,03%С и легированная более 12% N1, имеет ударную вязкость при комнатной температуре более 2—2,5 Мдж/м" (20— 25 кГ м1см ], сохраняя высокое значение вязкости до температуры жидкого водорода несмотря на о. ц. к. решетку сплава. В работе [101] показно, что никельсодержащие мартенситные стали, в отличие от железа и других хладноломких металлов, при понижении температуры испытания до —196°С очень мало увеличивают значения предела текучести. [c.114]

Особенно четко влияние неметаллических включений проявляется во время испытаний металла Ш вов при пониженных температурах (рис. 3.41), несмотря на то что стали 16ГНМА и 15Х2НМФА являются сталями с различной системой упрочнения феррита. [c.220]

Ударная вязкость металла швов, выполненных с применением высокоактивных флюсов, даже при испытаниях образцов Менаже при температуре 20 °С, как нравило, не превышает 100 ДЬк/см. Поэтому указанные флюсы не могут быть рекомендованы для сварки конструкций, работающих при пониженных температурах, например, в условиях Севера. [c.258]

Наряду с условиям достижения критической скорости распространения трещины и наличия достаточно большого напряженного объема материала должно быть выполнено также условие достаточной продолжительности действия высокого напряжения у края трещины для возможности разрушения металла. Так, например, при очень малой продолжительности действия ударной нагрузки, недостаточной для разрушения материала путем отрыва, развитие трещины может не иметь места. Влияние длительности нагружения на величину предельного напряжения рассмотрено в предыдущей главе. Одним из важных факторов, влияющих на длительность нагружения металла до разрушения, является температура испытаний Т. Здесь необходи.мо учитывать различное влияние температуры в двух различных случаях работы деталей 1) при большой длительности нагружения до разрушения и низком максимальном напряжении повышение тедгпературы приводит к уменьшению величины tp такое влияние температуры наблюдается в условиях ползучести, интенсивность которой увеличивается с повышением температуры 2) при кратковременном динамическом нагружении максимальное напряжение значительно выше предельного напряжения (сГд.)(,, еще не вызывающего повреждения материала. Как правило, в этих условиях разрушение материала происходит легче, и для предельного накопления деформаций требуется меньше времени при понижении температуры материала. [c.276]

Металлы. Методы испытания на растяжение при пониженных температурах. Стандарт распространяется на черные и цветные металлы, сплавы и изделия из них толщиной более 0,5 Л1Л1 и устанавливает методы статических испытаний на растяжение для определения характеристик механических свойств при температурах от о до —100° С и при температуре кипения жидкого азота. Стандарт предусматривает общие указания, форму и размеры цилиндрических и плоских образцов, оборудование для испытаний, проведение испьгганий и подсчет результатов. [c.502]

В настоящее время широко распространено испытание на поперечный изгиб стандартных образцов с условным надрезом. На рис. 4-9, а—в показаны образцы с полукруглым, остроугольным и ключевидным надрезами, применяемые для испытания на ударный изгиб. Образцы вырезают из подлежащего исследованию металла поперек или вдоль прокатки и испытывают при разных температурах. При понижении температуры наступает такой момент, когда значение ударной вязкости резко падает. На рис. 4-10 видно, что в интервале температур —T a имеет место рассеяние результатов испытаний. Температура Ту называется верхней, а Tj — нижней критическими температурами перехода в хрупкое состояние. [c.151]

На сталь и другие хладноло.мкие металлы и сплавы ГОСТ 9455—-60 предусмотрены методы определения ударной вязкости при пониженных температурах до —ЮО С. Методы испытания на ударную вязкость при более низких температурах устана вливаются особыми инструкциями. Допускается проведение иопытаний на ударную вязкость при температуре кипения жидкого азота (— 196°С). [c.50]

ГОСТ 9454. Металлы. Методы испытаний на удар-нiIй изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах. [c.353]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...