Сталь Испытание на ударную вязкость

Испытания на ударную вязкость позволяют выявить склонность к хладноломкости раньше, чем обычные методы испытания. Если при испытании гладких образцов на растяжение переход от вязкого разрушения к хрупкому наблюдается при очень низких температурах от —100 до —200°С, то в испытаниях на ударную вязкость этот переход наблюдается при более высоких температурах. Для малоуглеродистой стали в зависимости от обработки стали переход происходит в интервале от —20 до +40°С. [c.72]

Б кашей методике ударная вязкость сталей используется для сравнительной оценки аварийности реальных деталей машин, —л Методика ее определения остается общепринятой. Образцы ( для определения ударной вязкости вырезаются из разрушив- шихся деталей. В случае отсутствия необходимого количества образцов следует определить химический состав и вид тер-.мообработки стали разрушившейся детали. После этого нужно подобрать соответствующую марку стали, изготовить из нее образцы, термообработать их и провести необходимые испытания на ударную вязкость. По результатам испытаний на одном и том же графике строятся зависимости ударной вязкости и относительной частоты поломок от температуры (рис. 1). [c.17]

Склонность сталей к хрупкому разрушению была оценена по результатам испытаний на ударную вязкость образцов типа 1 по ГОСТу 9454—60 с разделением величины ударной вязкости на работы зарождения и распространения трещины. Если принимать за критерий перехода материала в хрупкое состояние работу распространения трещины ар = 2 кгс- м/ м , то результаты (рис. 14) свидетельствуют о том, что термическое упрочнение стали Ст. 3 вне зависимости от степени ее раскисленности приводит к значительному повышению прочностных и хладостойких свойств. Особенно существенно [c.44]

Испытание на ударную вязкость по Шарпи имеет практическое значение в отношении контроля технологии термической обработки по операции отпуска легированных сталей. При вполне удовлетворительных показателях по всем механическим свойствам снижение ударной вязкости, если не обнаружено пороков металла, указывает на нарушение технологии вследствие охлаждения деталей с печью или на воздухе вместо охлаждения их в воде или масле, в результате чего возникает хрупкость после отпуска. При менее резком снижении ударной вязкости, когда она несколько ниже нижнего предела, можно констатировать, что не было выдержано время, установленное технологией. [c.496]

У ряда изделий (поковок, труб), особенно крупногабаритных, изготовленных из хромомолибденованадиевых сталей, иногда отмечаются неравномерные и низкие значения а при комнатной температуре, что не наблюдается в сталях этого же типа, не содержащих V. Однако при проведении испытаний на ударную вязкость при повышенных температурах возрастает и имеет высокие значения. Причиной низких значений является выделение высокодисперсных карбидов ванадия при повторном нагреве в интервале температур 600—650° С. Если температура нагрева при отпуске повышается до 700 С и выше, частицы карбидов ванадия укрупняются и возрастает. При быстром охлаждении, которое имеет место в деталях с тонкой стенкой или в деталях небольшого размера, а также при замачивании деталей в воде или в масле, карбиды ванадия выделяются равномерно по телу зерна, границам блоков и линиям сдвигов и в этом случае имеет высокие значения при комнатной температуре. Медленное охлаждение деталей (например, крупногабаритных) вызывает выделение карбидов ванадия в укрупненном виде по границам зерен, при этом резко снижается. [c.90]

Влияние температуры испытания на ударную вязкость стали. Ударная вязкость стали в сильной степени зависит от температуры испытания (фиг. 81). [c.38]

На фиг. 153 представлены кривые, характеризующие изменения механических свойств (процентное возрастание) при снижении температуры от - - 20° до — 70° С для тех же марок стали, что были взяты для испытания на ударную вязкость (см. фиг. 150). Какой-либо зависимости между характеристиками металла при статических испытаниях (на растяжение) и результатами испытаний на удар не отмечается. Процесс испытания на растяжение требует значительного времени, в течение которого образец может заметно изменить перво- [c.67]

Испытаниям на ударную вязкость йп материал полуфабрикатов должен подвергаться в зависимости от марки стали, параметров и условий эксплуатации детали. Как правило, эти испытания должны производиться при толщине листа или толщине стенки трубы или полой поковки (отливки) 12 мм и более или при диаметре круглого проката или сплошной поковки 16 мм и более. [c.66]

Применяемая методика контроля механических свойств отливок не всегда дает достаточно представительные результаты. Имели место случаи, когда отливки, удовлетворительно прошедшие все виды механических испытаний на заводе, не проходили по требованиям МВН 632-63 при повторных испытаниях на тепловых электрических станциях. Особенно это относится к испытаниям на ударную вязкость хромомолибденованадиевых сталей. [c.161]

Механические свойства, определяемые при испытаниях на растяжение и ударную вязкость (образцы типа Мена же), стали второй категории должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 3-12. Испытания на растяжение проводят по ГОСТ 1497-73 при температуре плюс 20 С на образцах пятикратной длины с диаметром рабочей части 5 или 10 мм. Испытания на ударную вязкость проводят по ГОСТ 9454-78 на продольных образцах с И-образным надрезом. [c.86]

Примечание. Прочерк означает, что испытания на ударную вязкость не производятся, для стали толщиной 5—9 мм используют образцы типа 3, для остальных случаев — типа 1. [c.321]

Ударная вязкость значительно изменяется при понижении температуры (в условиях, когда вязкое разрушение становится хрупким). Поэтому испытания на ударную вязкость используют для определения хладноломкости, т. е. перехода стали из вязкого в хрупкое состояние при пониженных температурах. [c.34]

На рис. 16 и 17 приведены результаты испытаний на ударную вязкость хромистых сталей (с различным содержанием хрома), из которых следует, что при переходе от мартенситных сталей к ферритным она резко падает. [c.40]

Наиболее подвержены различным видам хрупкости хромистые стали ферритного класса Различают следующие виды хрупкости этих сталей хладноломкость, которая про является при испытаниях на ударную вязкость (эти стали особенно чувствительны к надрезу), хрупкость после низко го отпуска ( хрупкость 475°С ), проявляется после дли тельного отпуска или замедленного охлаждения в интервале 450—500 °С, хрупкость после длительных выдержек при температурах 600—800°С [c.272]

Важная характеристика, которая может быть получена при испытаниях на ударную вязкость, — температура перехода е хрупкое состояние. Для металлов с объемноцентрированной решеткой, а также низкоуглеродистых сталей характерно резкое снижение ударной вязкости ниже некоторой области температур, характеризующих порог хладноломкости. [c.55]

Механические свойства сталей для электро-сварных труб (ГОСТ 10706-76) приведены в табл. 5.41. Испытания на ударную вязкость выполняют по требованию потребителя. Сварной шов должен выдерживать испытание на растяжение временное сопротивление сварного соединения должно быть не ниже временного сопротивления основного металла. [c.312]

Заготовки для образцов при испытании на ударную вязкость вырезают на металлорежущих станках. Допускается вырезать образцы ножницами или кислородной резкой. Во всех случаях в заготовках учитывают припуск, равный толщине слоя металла с неизменными свойствами. Заготовки для образцов отбирают вдоль направления прокатки для сортового и фасонного проката и поперек направления прокатки для листовой и широкополосной стали. Отбор заготовок из труб производится поперек направления прокатки. Если невозможно вырезать из труб поперечные образцы, допускает- [c.38]

Из каждой контрольной сварной пластины или стыка вырезают по два образца для испытания на растяжение (если этот вид испытания обязателен) и загиб, три образца для испытания на ударную вязкость, образцы для металлографического исследования (не менее одного для сварных соединений из углеродистых и низколегированных сталей и не менее двух для сварных соединений элементов из высоколегированных сталей). Испытания на растяжение допускается не проводить для контроля поперечных сварных соединений камер, трубопроводов и труб поверхностей нагрева, если они подвергнуты 100 7о-ному ультразвуковому контролю или просвечиванию. [c.161]

Механические свойства контрольных сварных соединений, полученных при испытаниях, проведенных в объеме, предусмотренном ОСТ 26-291—79, должны соответствовать требованиям табл. 5.18. Испытания на ударную вязкость сварных соединений из двухслойных сталей проводят на образцах, изготовленных таким образом, чтобы надрез проходил через основной металл и [c.191]

Во многом это обусловлено тем, что аттестация качества отечественных конструкционных сталей и оценка их сопротивления хрупкому разрушению до настоящего времени традиционно производится но результатам испытаний на ударную вязкость на образцах с U-образным надрезом. В европейских странах и США, несмотря на более мягкие климатические условия, при испытаниях на ударную вязкость используются образцы только с V-образным надрезом, результаты испытаний которых в большей степени отражают сопротивление материала зарождению и, в особенности, развитию дефектов и повреждений. [c.73]

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]

В августе 1950 г. в технические условия включено новое требование для обеспечения удовлетворительной работы орудия при низких температурах, кроме того в них указаны значения ударной вязкости по Шарпи при —5° С. Вскоре после этого во время зимних боевых действий в Корее разрушились несколько больших орудий типа гаубиц, которые были изготовлены в период, когда вязкость не указывалась в технических условиях на материалы. Материал всех разрушившихся орудий имел очень низкие (стремящиеся к нулю) значения энергии разрушения при низкотемпературных испытаниях на ударную вязкость образцов Шарпи с V-образными надрезами. Вязкость материала неразорвавшихся орудий, которые были сняты с вооружения из-за эрозии, была значительной. Эти данные подтверждали важность того, что в технических условиях необходимо указывать значение ударной вязкости стали при низких температурах. [c.273]

Важной нерасчетной механической характеристикой низколегированных сталей является ударная вязкость, которая четко отражает качество проката в зависимости от состояния и структуры, степени загрязненности неметаллическими включениями и др., а также влияние различных процессов, вызывающих хрупкость металла. До сих пор наиболее распространенным является испытание на ударную вязкость образцов с полукруглым надрезом (радиус I мм, тип I по ГОСТ 9454—60). Значение ударной вязкости для низколегированных сталей с уровнем прочности 50 кГ/мм на таких образцах должно быть не менее б кГ-м см при температуре испытаний -г20° С (образцы поперечные) и может быть несколько ниже у стали большей прочности. [c.9]

Границы перехода могут быть установлены также и по фрактогра-фическим признакам. Впервые этот метод использовал А. М. Дра-гомиров [401] при определении границ хрупко-пластичного перехода в сталях. В настоящее время применяется в ряде стран в качестве государственного стандарта. Суть этого метода состоит в смене механизма разрушения при изменении температуры, обычно при испытаниях на ударную вязкость. Нижняя граница Г определяется как температура, при которой в изломе кроме скола отмечаются первые признаки пластичного излома. Верхняя граница Т определяется как температура, при которой в изломе исчезают признаки разрушения сколом. [c.205]

Простейшие слоистые материалы состоят из связанных гомогенных изотропных пластин. При изготовлении этих материалов слабые плоскости можно располагать благоприятным образом — так, чтобы обеспечить высокую вязкость разрушения композита. Рассмотрим идеализированный слоистый материал, изображенный на рис. 25. Поле напряжений перед трещиной задается уравнением (2). На небольшом расстоянии перед вершиной трещины развиваются поперечные растягивающие напряжения 0 . Они, в сочетании со сдвиговыми напряжениями Хху (возникающими при любых зиачениях угла 0, кроме 0=0°), могут вызвать межслоевое разрушение. Маккартни и др. [24] изучали сопротивление развитию трещины слоистого материала из высокопрочной стали (203 кГ/мм ) для случаев низкой, средней и высокой прочности связи. Связь низкой прочности (3,5—7,0 кГ/мм ) обеспечивали с помощью эпоксидных смол, а также оловянного и свинцово-оловянного припоя, связь средней прочности (38—60 кГ/мм )—с помощью серебряного припоя, а высокопрочную связь (140 кГ/мм ) — путем диффузионной сварки слоев. Во всех случаях при испытании на ударную вязкость по Шарпи образцы разрушались лишь до первой плоскости соединения слоев. Остальная часть образца сильно деформировалась и расслаивалась по той же поверхности раздела, но не разрушалась. Сходные результаты получил и Эмбе-ри с сотр. [9]. Если прочность связи уступает прочности листов, то происходит торможение трещины. Ляйхтер [23], однако, установил, что охрупчивающая фаза, возникающая при использовании некоторых твердых припоев, может существенно снизить вязкость разрушения. [c.296]

Испытаниям на ударную вязкость после механического старения должен подвергаться металл листов из углеродистой, низколегированной марганцовистой и кремниймар-ганцовистой стали, подлежащих в процессе изготовления деталей холодному формоизменению без последующего отпуска и предназначаемых для работы в диапазоне температур 200—350 С. [c.67]

Листы толщиной 12 мм и более из стали марок 10, 15, 20, I5K, 20К, 16ГС, 09Г2С, 09Г2С1, предназначенные для аппаратов, работающих при 200 С н давлении 5,0 МПа, изготовленные методом холодной деформации (вальцовка, гибка, отбортовка), подвергают испытанию на ударную вязкость после механического старения. [c.92]

В первых работах i[27, 29, 30], посвященных иследованию ВТМО, было установлено, что при ВТМО практически устраняется обратимая хрупкость после высокотемпературного отпуска. В табл. 6 приведены результаты испытаний на ударную вязкость образцов после обычной закалки и после ВТМО с высоким отпуском. Образцы стали нагревали до 1150 или 1250° С, подстуживали до 900—1150° С, подвергали пластической деформации на 20—35% (37ХНЗА — ковкой, а 20ХНЗ и ЗОХГСА—прокаткой) и закаливали в масле. Затем давали им отпуск при 550° С в течение 4 ч. По данным таблицы видна существенная разница ударной вязкости в зависимости от метода обработки. [c.47]

Освоенные ассортименты сталей и сортамент листов обеспечили возможность изготовления барабанов внутренним диаметром до 1800 мм на рабочее давление вплотьдо155 / /слг . В связи с применением толстых листов из легированной стали повысились требования к качеству листов, технологии сварки и термообработки барабанов, что нашло отражение в ужесточении технических условий в части требований к контролю качества полуфабрикатов и готовой продукции. В частности, при проверке качества листов введены испытания на ударную вязкость после старения, а также при отрицательных температурах. [c.187]

Трубы диаметром свыше 114 мм из стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф подвергают 100%-ному испытанию на ударную вязкость и проверке микроструктуры в тех случаях, когда размеры труб позволяют вырезать поперечные образцы для испытания на ударную вязкость. [c.105]

Строчечность металла и величину зерна готовых труб определяют по всей толщине стенки при увеличении 90 — 105 на продольном образце. Образец вырезают из патрубка, предназначенного для испытания на растяжение. Величину зерна оценивают по шкале ГОСТ 5639—51. Микроструктуру труб из стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф определяют при увеличении 90 — 105 и 400 — 500 на образцах, предназначенных для испытания на ударную вязкость микроструктуру труб из стали марки 12Х2МФСР определяют при увеличении 105. Образец вырезают из патрубка, отобранного для испытания на растяжение. [c.106]

Пластичность. Опыты, проведенные во Всесоюзном теплотехническом институте, показали, что сталь с видманштеттовой структурой обладает хорошей прочностью и пластичностью в интервале от комнатной до высоких темиератур при испытаниях на растяжение, при испытании на ударную вязкость, на длительную прочность И усталость. Опыт эксплуатации сварных соединений с видманштеттовой структурой показал их надежность. [c.247]

Сравнение результатов испытания на ударную вязкость, проведенного после закапки при различных температурах, указывает на то, что существует связь микроструктуры с видом микроповерхности изломов. Из данных, приведенных на рис. 13, вытекает, что ударная вязкость стали в поперечном направлении повышается по мере увеличения температуры закалки до 1173 К и затем снова снижается. Уменьшение ударной вязкости после закалки с более низкой температуры указывает на то, что эта температура слишком низка для полного превращения феррита в аустенит, который несмотря на малое его количество (следы) может снижать ударнук) вязкость после закалки вследствие неоднородности структуры. Повышение температуры закалки до определенной величины приводит к выравниванию структуры и увеличению пластичности. Однака чрезмерное повышение температуры закалки приводит к снижению ударной вязкости в результате увеличения зерна аустенита, а также закалочных напряжений. [c.26]

Рис. 52. Влияние температуры испытания на ударную вязкость сильхромовых сталей

Ударная вязкость, характеризуя работу, необходимую для разрушения при внезапных приложениях нагрузки в условиях объемного напряженного состояния, не используется в расчетах на прочность. Ударная вязкость является интегральной характеристикой механических свойств, зависящей одновременно и от прочности, и от пластичности. Между характеристиками прочности и ударной вязкости не существует определенной связи. Однако наблюдается некоторая согласованность между КС н относительным сужением ф. Низкие значения if всегда соответствуют низкой ударной вязкости, но высокие значения г)) не всегда гарантируют высокую ударную вязкость. Важной целью определения ударной вязкости является оценка качества термической обработки и установления чувствительности стали к охрупчиванию в процессе обработки и эксплуатации (явления старения, тепловой хрупкости и т. и.). Ударная визкость является сдаточной характеристикой только для элементов конструкций котлов, сосудов и трубопроводов с толщиной стенки 12 мм и более. В особых случаях испытания на ударную вязкость необходимы для металла труб с толщиной 6 мм и более, что указывается в нормативно-технической документации. При этом применяются образцы типа 3 (см. табл. 2.18). [c.38]

Механические испытания на ударную вязкость литых корпусов из стали марки 15Х1М1Ф [c.206]

Паровую и водяную арматуру условным диаметром 100 мм и более, а также литые тройники при входном контроле подвергают наружному осмотру. Из них 25 % подвергают контролю магнитно-порошковой (или цветной) дефектоскопии для обнаружения наружных дефектов (пор, раковин, трещин) с последующей зашлифовкой мест резких переходов от патрубков к корпусу и от корпуса к фланцу. Детали паровой арматуры—корпуса, крышки, крепеж — подвергают 100%-ному стилоскапированию. Литые корпуса из стали марки 15Х1М1ФЛ выборочно в объеме 25 % подвергают испытаниям на ударную вязкость. Образцы для исследования изготавливают из специальных приливов. При обнаружении пониженной ударной вязкости арматуру заменяют. [c.209]

Оценка ударной вязкости при испытании по Шарпи. Температура перехода. В артиллерии испытание на ударную вязкость по Шарпи проводят осторожно, принимая во внимание его ограничения. В период второй мировой войны это испытание представляло интерес для службы артиллерийско-технического снабжения как контрольное испытание. Благодаря сбору данных на протяжении многих лет получен обширный материал о поведении ферритной стали в артиллерийском орудии. Эти прочные, хотя и эмпирические основы, позволили с уверенностью, использовать значения ударной вязкости при выборе стали для указанных целей. [c.301]

Работы М. Л. Вильямса, Дж. А. Эллингера и других специалистов в Национальном бюро стандартов в Вашингтоне были выдающимися в области исследований вязких свойств сталей (Вильямс, 1954 г.). Исследователи собрали образцы сталей, ярименяемых в большинстве разрушенных судов, и определили переходные кривые при испытании на ударную вязкость образцов ПТарпи с V-образным надрезом (зависимость энергии разрушения от температуры испытания) для каждой из этих сталей. Результаты работ описаны в ряде отчетов (Вильямс и Эллингер, 1949 г. Вильямс и др., 1949, 1951 гг. Вильямс, 1953, 1955, 1957 гг.). [c.371]

Как было указано ранее, метод испытания на ударную вязкость в течение значительного времени являлся основным и практически единственным методом определения склонности стали к хрупкому разрушению. Зто обусловлено в первую очередь тем, что благоприят-ноё для хрупкого разрушения объемное напряженное состояние металла у основания надреза вызывает появление первой трещины именно в этом месте образца. В вершине возникшей трещины создается аналогичное напряженное состояние, но с еще большей концентрацией напряжений, что способствует продвижению зародившейся трещины в глубь образца вплоть до его полного разрушения. [c.22]

Испытания по определению температуры остановки хрупкой трещины приводят к выявлению условий, в которых возможно или невозможно динамическое нестабильное развитие хрупкой трещины. Так, при испытании сталей 14ХМНДФР и 17Г1С в термически обработанном состоянии при напряжении 200 МПа температура остановки хрупкой трещины соответственно равна —20 и —15 С, в то время как по результатам испытаний на ударную вязкость при низких тем-пфатурах различий в деформационной способности этих сталей не обнаружено. Таким образом, мы считаем, что описанный метод оценки хрупкой прочности сталей должен найти широкое применение в исследовательской практике, так как он дает важную информацию о деформационной способности высокопрочных сталей и сплавов при низкотемпературном нагружении. [c.126]

Для оценки сопротивления хрупкому разрушению применяются различные способы испытания наиболее часто — ударный изгиб надрезанных образцов (испытания по величине ударной вязкости и доли волокнистой составляющей в изломе, статический изгиб, изгиб больших проб и др.). Критерии оценки сопротивляемости стали хрупким разрушениям, по-видимому, зависят от назначения и условий эксплуатации стали. В работе [2] отмечается достаточно хорошее соответствие между результатами натурных испытаний конструкций и принятыми в судостроении критериями хладноломкости, определяемыми в лабораторных условиях. Испытание на ударный изгиб весьма отдаленно отражает действительную службу металлических конструкций [6]. По данным [7], действительная работа стали в готовых конструкциях характеризуется более правильно испытаниями на растяжение крупномерных образцов с надрезами или трещинами. Весьма показательным в отношении критерия надежности является трубопроводный транспорт. Исследования последних лет убедительно показывают, что имеется линейная зависимость между процентом кристалличности в изломе и скоростью распространения трещины, а также зависимость между последним показателем и данными, полученными при испытании на ударную вязкость на образцах Шарпи и на изгиб широких проб по DWTT — копровой пробе (не менее 75% волокнистой составляющей в изломе образца Баттеля и значение ударной вязкости при температуре испытания н менее 3,5 кГ-ж/сж ). При таких показателях скорость распространения трещины резко снижается и составляет 200—300 м сек (скорость распространения хрупкой трещины более 1000 Mj eK). Опыт последних лет показывает, что образцы с острым надрезом в большей степени, чем образцы с полукруглым надрезом, характеризуют составляющую ударной вязкости, оценивающую работу развития (распространения) трещины. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...