Стальные Деформация при термической обработк

Возникновение внутренних напряжений и связанных с ними деформаций при термической обработке стальных деталей зависит от следующих факторов конструктивных форм детали, прокаливаемости стали, величины зерна стали, температуры и равномерности нагрева, температуры отпуска, равномерности и скорости охлаждения и ряда других. [c.206]

Следовательно, стальное изделие при термической обработке претерпевает сло.ж-ное изменение объема, приводящее к деформации, изменению размеров. [c.779]

Деформация стальных изделий при термической обработке происходит, во-первых, из-за изменения удельного объема стали при фазовых превращениях и, во-вторых, из-за изменения формы тела под влиянием тепло- [c.813]

Деформация стальных изделий при термической обработке происходит из-за изменения удельного объема стали при фазовых превращениях и формы те.ла под влиянием тепловых и структурных напряжений. Наибольшие деформации стальных деталей происходят при закалке. [c.119]

Структурные изменения, происходящие в металле при термической обработке, вызывают изменение объема деформацию), а неравномерность охлаждения — искажение внешней формы (коробление). Например, наибольший объем из структур имеет мартенсит, поэтому при закалке с получением мартенситной структуры будет увеличиваться объем детали. Коробление может происходить без изменения объема (под влиянием термических напряжений) и с изменением объема (под влиянием структурных напряжений). Для первого случая характерным является деформация деталей из железа после многократного нагрева ниже температуры в критической точке и охлаждения форма деталей будет приближаться к форме шара (рис. 70, а). Для второго случая характерным является деформация стальных деталей после многократной закалки на мартенсит (рис. 70, б). У детали кубической формы грани выгибаются к центру. У цилиндрической детали длина увеличивается, а у детали в форме диска толщина уменьшается. Таким образом, форма различных деталей под влиянием структурных напряжений изменяется иначе, чем под влиянием термических напряжений. [c.80]

Дробеструйная обработка применяется для восстановления жесткости пружин, торсионов и рессорных листов. Сущность ее заключается в том, что поток дроби (стальной, чугунной, стеклянной) диаметром 0,6... 1,2 мм направляется на обрабатываемую деталь со скоростью до 100 м/с, в результате чего поверхностный слой наклепывается. Вследствие пластической деформации в поверхностном слое детали возникают не только параллельные, но и ориентированные в разных плоскостях и. направлениях несовершенства кристаллического строения - дислокации. Повышение плотности дислокаций служит препятствием к их перемещению, от этого возрастает реальная прочность материала. Кроме того, образуется большое количество линий сдвига, дробятся блоки мозаичной структуры, что упрочняет поверхностный слой металла на глубину 0,2...0,6 мм. Шероховатость поверхности при этом достигает значений Rz 40...20 мкм. Предварительная химико-термическая обработка и закалка ТВЧ повышают глубину наклепа в 2,0...2,5 раза, что обеспечивает объемное воздействие механической обработки на материал детали. [c.544]

Абсолютная величина (и направление) деформации стальных деталей при их термообработке при прочих равных условиях зависит от размеров и конфигурации деталей. При этом для деталей одной формы с увеличением размеров происходит увеличение деформации, а для деталей другой формы — её уменьшение. Например, плоские шестерни (сталь 40Х, наружный диаметр—50 75 95 130 160 190 мм) показывают после закалки в масле 815°, что увеличение диаметра составляет около 0,1% от его исходной величины. Это может быть заранее учтено при механической обработке для данных стали и режима термической обработки. [c.984]

Стальные отливки заготовок подвергают нормализации для устранения внутренних напряжений и для облегчения механической обработки. При деформации отливки необходимо править ее в горячем виде, под прессом, с последующей нормализацией. Исправление дефектов литья, выходящих по величине за пределы допускаемых по техническим условиям, разрешается путем заварки до термической обработки детали. [c.86]

Стальные заготовки при степени деформации свыше 20% подвергаются термической обработке — отжигу. [c.57]

В некоторых случаях при помощи пластической деформации и последующей термической обработки добиваются преимущественной ориентации кристаллов во всем металлическом изделии. Например, получив в трансформаторной стали определенную преимущественную ориентацию зерен, можно добиться снижения потерь при перемагничивании стального набора трансформатора. [c.13]

Наклепом называется изменение свойств металла в результате холодной пластической деформации. Из рис. 86 видно, что с увеличением степени пластической деформации повышается прочность и твердость, т. е. происходит упрочнение металла, его нагартовка. Наряду с этим понижается ила стичность и вязкость металла, т. е. происходит его охрупчивание. Наиболее высокопрочным материалом в современной технике является нагарто-ванная стальная проволока, получаемая в результате холодного волочения при степени деформации 80—90% и имеющая предел прочности 300—400 кгс/мм . Такая прочность не может быть достигнута за счет легирования и термической обработки. [c.196]

При расчете припусков на обработку непосредственно после термообработки необходимо увеличивать припуски для компенсации деформаций, возникших в результате термической обработки. В нормативах даны средние значения удельной изогнутости заготовок после термообработки. Однако на деформации при термообработке стальных заготовок влияют следующие факторы равномерность нагрева равномерность и скорость охлаждения температура закалки и отпуска состав, про-каливаемость и величина зерна стали конструктивные формы и размерные соотношения деталей. Поэтому нормативные данные, связанные с термообработкой, являются сугубо ориентировочными и подлежат уточнению в каждом конкретном случае [c.141]

При дробеструйном наклепе возникает пластическая деформация поверхностных слоев металла в результате ударного воздействия дроби. Процесс заключается в том, что на прошедшую механическую или термическую обработку деталь, помещенную в камеру специальной установки, направляется с большой скоростью чугунная, стальная, алюминиевая или стеклянная дробь диаметром 0,4—2 мм. Под ударным воздействием дроби в поверхностном слое детали возникает наклеп. [c.237]

Внутренние растягивающие напряжения, опасные для образования трещин при пайке, возникают благодаря местной пластической деформации яа термически обработанной стальной детали (вмятины, клеймение, отпечатки пр,и замере твердости и т. п.) или в результате правки после термической обработки. [c.105]

Изотермическая закалка применяется для получения в стальных изделиях высоких прочностных характеристик и в основном вязкости при минимальных внутренних напряжениях и при незначительной деформации. Изотермическая закалка заключается в нагреве изделий до температур выше точки Лср, выдержке при этой температуре, последующем охлаждении в закалочной среде, имеющей температуру 200—350 С, и окончательном охлаждении на воздухе. При изотермической закалке получается весьма незначительное коробление деталей, что позволяет производить термическую обработку непосредственно после механической. [c.107]

С ростом степени деформации механические свойства (ав, 0т, Яб), характеризующие сопротивление деформации повышаются, происходит деформационное упрочнение, а способность к пластической деформации (б, г з) — падает (рис. 43). Предел текучести растет более интенсивно, чем временное сопротивление и по мере увеличения степени пластической деформации значения обоих характеристик сближаются. В результате наклепа механические свойства меняются весьма существенно. Например, при степени деформации е = 70 % среднеуглеродистой стали ее временное сопротивление сГв увеличивается примерно в два раза, а относительное удлинение 6 уменьшается с 30 до 2 %. Стальная проволока полученная холодным волочением при степени деформации 80— 90 %, приобретает значение Од — 4000 МПа, что не может быть достигнуто легированием и термической обработкой. [c.79]

Испытания в кипящих растворах нитратов показали, что сильно нагартованная малоуглеродистая сталь (0,06% С 0,001% N) стойка к коррозионному растрескиванию. В соответствии с этим на практике считают, что холоднотянутая стальная проволока отличается более высокой стойкостью к коррозионному растрескиванию, чем отпущенная в масле с теми же механическими свойствами. Термическая обработка холоднокатаной малоуглеродистой стали при 600 °С в течение 0,5 ч, при 445 °С в течение 48 ч или при более низких температурах с соответственно большей продолжительностью. выдержки снова вызывает появление склонности к коррозионному растрескиванию. У стали после пластической деформации и нагрева для снятия напряжений в диапазоне температур 400—650 °С склонность к коррозионному растрескиванию повышается. Малоуглеродистая сталь, закаленная с температур 900—950 °С, отличается склонностью к коррозионному растрескиванию. Однако после отжига при 250 °С в течение 0,5 ч и при [c.110]

Обработка холодом шлифованных деталей. При исследовании процесса шлифования поверхностей стальных каленых деталей установлено, что в тонких поверхностных слоях шлифуемых изделий вследствие пластических деформаций и процессов трения, сопутствующих работе абразивного инструмента, образуется большое количество тепла и протекает своеобразный термический процесс, приводящий к изменению фазового и структурного состояния поверхностных слоев. Тонкие поверхностные слои при шлифовании как бы вторично отпускаются с образованием аустенита из мартенсита. Толщина поверхностного слоя и процентное содержание аустенита в нем зависят от технологических свойств обрабатываемой стали, глубины и скорости шлифования. [c.93]

Таким образом, при нагревании до температуры объем стального изделия сначала увеличивается вследствие теплового расширения, а затем, при переходе стали в аустенитное оостояние, уменьшается. При охлаждении стали с температур, отвечающих получению аустенитного состояния, до температур, при которых образуются феррито-цементитиая смесь или мартенсит, наоборот, происходит увеличение объема вследствие структурных изменений. Наряду с этим увеличением объема происходит также тепловое сжатие. Следовательно, стальное изделие при термической обработке претерпевает сложное изменение объема, что приводит к деформации, изменению размеров. [c.1057]

В целях лучшего сцепления с бетоном арматурной стали придают рифленую поверхность. Такова, например, арматурная горячекатаная 1 или холодносплющенная 2 прутковая сталь периодического профиля (рис. IV. 5, б). Широко используется для арматуры проволока, в том числе высокопрочная и витая в виде прядей, и канатов, а также выпускаемая промышленностью сварная проволочная сетка (рис. 1У.5,в). Для повышения предела текучести арматурная сталь подвергается упрочнению холодной деформацией или термической обработке. К арматуре во многих случаях приваривают стальные закладные детали, служащие для монтажа и соединения сборных узлов при помощи сварки. Рабочие плоскости закладных деталей заделываются заподлицо с поверхностью изделия или выступают не более чем на 3 мм. [c.49]

В связи с изготовлением биметаллических вкладышей начала успешно применяться новая группа высоколегированных алюминиево-оловянных сплавов. Особенностью этих сплавов (99,5% олова и 0,5% алюминия) является наличие в их структуре большого количества мягкой, легкоплавкой эвтектики, механические и физические свойства которой весьма близки к чистому олову. Антифрикционные свойства высокооловянистых алюминиевых сплавов близки к свойствам баббитов. Конструкционная прочность подшипника из такого сплава обеспечивается стальной основой, а усталостная прочность в большой мере — состоянием алюминиевого сплава с оловом. Рядом исследований показано, что от размера, количества и характера распределения оловянистой составляющей двойных и более легированных сплавов в значительной мере зависят их антифрикционные и механические свойства, особенно усталостная прочность. С увеличением содержания олова в сплавах наблюдается тенденция к образованию междендритной и межэеренной непрерывной сетки олова. Эту тенденцию в некоторой области концентрации можно устранить применением повышенной скорости кристаллизации, а также путем добавок никеля и меди. При содержании олова около 20% и более оловянистая эвтектика образует непрерывную сетку при всех условиях охлаждения и легирования. Большое влияние на структуру сплава оказывает режим термической обработки. В случае применения отжига выше температуры рекристаллизации сплава (350° С) оловянистая эвтектика в сплавах, содержащих даже менее 20% олова, распределяется в форме непрерывной сетки. Как показали исследования, применением холодной деформации с последующей рекристаллизацией можно добиться дискретного распределения оловянистой эвтектики в сплавах, содержащих до 30% олова. При этом характер и величина включений оловянистой фазы зависят от степени холодной деформации и температуры отжига. Чем выше первая и ниже вторая, тем более дискретна структура сплава. В случае дискретной формы оловянистой фазы усталостная прочность сплавов значительно возрастет, превышая усталостную прочность свинцовистых бинарных бронз. Антифрикционные свойства сохраняются на высоком уровне и характеризуются низким коэффициентом трения с высокой устойчивостью против заедания. [c.120]

Вспомогательные операции при обработке тяжелонагружаемых деталей наряду с химико-термической обработкой являются необходимым элементом формирования требуемых свойств деталей. Наиболее целесообразный метод упрочке-ния поверхности детали после химико-термической обработки — поверхностная пластическая деформация. Ее осуществляют в большинстве случаев путем дробеструйной обработки стальной дробью, обкаткой роликами или вибронаклепом с использованием ультразвуковых частот. Обработке подвергают либо всю по- [c.541]

Главным предметом изучения для экспериментаторов, интересовавшихся упругостью металлов в тридцатилетний период между исследованиями Дюло и Вертгейма, был вопрос о том, улавливается ли измерениями или нет влияние предварительной термической обработки, которой подвергаются твердые тела, на значения константы упругости и характеристику прочности. Кулон, как мы видели, в результате исследования стальных полос, подвергнутых различным термическим обработкам, обнаружил, что состояние материала, который при этом может получиться, изменяется от превосходно пружинящего до весьма мягкого, если он полностью отожжен. Тем не менее Кулон пришел к заключению, что в области малых деформаций не наблюдается разница в значениях модулей упругости 1). В письме, написанном в 1823 г. Томасу Юнгу, Томас Тредгольд (Tredgold [1824,1]) сообщил о подобных результатах, полученных из серии экспериментов со свободно опертыми балками. Испытательная аппаратура Тредгольда показана на рис. 3.22. [c.284]

Установив основное уравнение (i), Кулон углубляется в более тщательное изучение механических свойств материалов, из которых изготовляется проволока. Для каждого типа проволоки об находит предел упругости при кручении, превышение которого приводит к появлению некоторой остаточной деформации. Точно так же он показывает, что если проволока подвергнута предварительно первоначальному закручиванию далеко за предел упругости, то материал в дальнейшем становится более твердым и его предел упругости повышается, между тем как входящая в уравнение (i) величина i остается неизменной. С другой сторны, путем отжига он получает возможность снизить твердость, вызванную пластическим деформированием. Опираясь на эти опыты, Кулон утверждает, что для того, чтобы характеризовать механические свойства материала, необходимы две численные характеристики, а именно число i, определяющее упругое свойство материала, и число, указывающее предел упругости, который зависит от величины сил сцепления. Холодной обработкой или быстрой закалкой можно увеличить эти силы сцепления и таким путем повысить предел упругости, но в нашем распоряжении нет средств, способных изменить упругую характеристику материала, определяемую постоянной 1. Для того чтобы доказать, что это заключение распространяется также и на другие виды деформирования. Кулон проводит испытания на изгиб со стальными брусками, отличающимися один от другого лишь характером термической обработки, и показывает, что под малыми нагрузками они дают тот же прогиб (независимо от своей термической истории), но что предел упругости брусьев, подвергшихся отжигу, получается значительно более низким, чем тех, которые подвергались закалке. В связи с этим под большими нагрузками бруски, подвергшиеся отжигу, обнаруживают значительную остаточную деформацию, между тем как термически обработанный металл продолжает оставаться совершенно упругим, поскольку термическая обработка повышает предел упругости, не оказывая никакого влияния на его упругие свойства. Кулон вводит гипотезу, согласно которой всякому упругому материалу свойственно определенное характерное для него размещение молекул, не нарушаемое малыми упругими деформациями. При превышении предела упругости происходит какое-то остаточное скольжение молекул, результатом чего является увеличение сил сцепления, хотя упругая способность материала сохраняется при этом прежней. [c.69]

Материалы для ручной сварки инаплавкисталь-н ы X деталей. Свариваемость стальных деталей зависит от содержания в них углерода. В общем случае детали из малоуглеродистых и углеродистых сталей свариваются хорошо, из среднеуглеродистых — удовлетворительно, из высокоуглеродистых — плохо. Следует иметь в виду, что в конструкциях автомобилей из малоуглеродистых сталей изготовляют преимущественно детали и узлы из тонкого стального листа (кабины, оперение, облицовку и т. д.), сварка которых затруднена из-за опасности прожога металла Сварка деталей из легированных сталей затруднена вследствие того, что легирующие элементы дифунднруют в металл шва, вызывают образование тугоплавких окислов, остающихся в металле после его остывания, могут приводить к частичной самозакалке остывающего металла, различной тепловой усадке металла шва и детали, к хрупкости металла в горячем состоянии и в результате всего этого к возникновению значительных внутренних напряжений, деформаций и трещинообразований. Кроме того, при сварке полностью или частично нарушается термическая обработка деталей, восстановление которой в условиях ремонтных предприятий не всегда возможно или экономически нецелесообразно. [c.100]

Штамп смонтирован на чугунном литом блоке, нижняя плита которого усилена стальной прокладкой. Особенностью штампа являет- я его составная матрица, конструкция которой допускает более эациональные способы ее изготовления — профильную шлифовку на пециальных станках и термическую обработку (закалку), исключающую при этом деформацию. [c.125]

Одним из существенных факторов, влияющих на стойкость кокиля, является также внепшее противодействие его термической деформации. Стойкость оказывается выше при раннем раскреплении разъемных форм. Водоохлаждаемые кокили для мелких и средних отливок могут быть раскреплены сразу же после окончания заливки. Своевременное и окончательное проведение ремонта обеспечивает высокую долговечность кокилей. Повышенную ремонтную способность имеют стальные рабочие стёнки. Основа их восстановления — электросварка и электроплавка в сочетании с термической обработкой для снятия остаточных напряжений. [c.504]

Л. Н. Лариков и Ю. Ф. Юрченков [10] провели калориметрические измерения тепловых эффектов, возникающих при нагреве сталей, упрочненных холодной пластической деформацией, термической обработкой, а также путем низкотемпературной термомеханической обработки и па-тентирования. После патентирования прочность стальной проволоки и леиты, как известно, достигает значений 400—450 кГ мм . Изучение тепловых эффектов [10] показало, что такой прочности соответствуют и высокие значения запасенной энергии. Так, при отжиге холоднокатаной патентированной ленты из стали У10 общая величина теплового эффекта оказалась равной 12,6 кал/г, в то время как в сильно деформированных чистых металлах она не превышает 1—2 кал г. Если считать, что вся запасенная энергия связана с дислокациями, то приведенные выше данные свидетельствуют о том, что после патентирования плотность дислокаций в стали по крайней мере на порядок больше, чем после обычного наклепа. Это указывает, что в стали сложного состава путем комбинации механической и термической обработки можно задерживать значительно большее число дислокаций, чем это достигается для чистых металлов при обычном наклепе. [c.31]

Явление не0братИ]М0Г0 изменения размеров и объема металлических тел при термоциклнровании известно давно. Еще в начале века знали, что многократные теплосмены превращают стальной цилиндр в шар [383]. Более 100 лет известен рост чугуна [256]. Термическую усталость, ведущую к разрыхлению и разрушению стальных изделий, изучал основоположник металлографии Д. К. Чернов [250]. Причину размерной и объемной нестабильности металлов видели в необратимости атомных перемещений, пластических деформациях, взаимодействии со средой, имевших место при изменении температуры. В противоположность указанным материалам металлы памяти испытывают при нагревании самопроизвольное возвращение к размерам, существовавшим до холодной пластической обработки [6]. [c.6]

Подгорный [49] исследовал стальные образцы под давлением в 40 ат при 107°С в растворе, содержащем 20% NaOH, 20% Na l и следы НагЗЮз. Он нашел, что наблюдаемая в этом случае щелочная хрупкость непосредственно связана с катодной поляризацией. Далее им было установлено, что при правильной механической и термической предварительной обработке металла можно снизить до минимума катодный потенциал и растрескивание. Было найдено, что охрупчивание зависит от деформации, вызываемой искривлением металла, от химического состава стали и концентрации щелочного раствора. Склонность к щелочной хрупкости увеличивается с повышением концентрации солей в котловой воде. Образование атомарного водорода происходит на отдельных участках, после чего он мигрирует через межкристаллитные промежутки. [c.37]

Принципиальные технологические затруднения, влияющие впоследствии на качество отделки, могут возникать при нанесении покрытий на детали, формообразованные из двух или нескольких конструкционных материалов. Примерами таких деталей могут служить стальные или латунные элементы конструкции, армированные полимерными материалами, или разнородные металлические детали, соединенные при помощи пайки, а также узлы из алюминиевых сплавов, изготовляемые литьем под давлением с одновременной армировкой деталями из черных или цветных металлов. При выборе покрытий и способов их нанесения на такие комбинированные детали необходимо сопоставлять и оценивать химическую и термическую стойкость используемых конструкционных материалов. Невозможно, например, подвергать анодной обработке силуминовую деталь, армированную стальными втулками, которые в процессе электролитического оксидирования будут интенсивно растворяться. Нежелательно применять лакокрасочные покрытия горячей сушки для металлических деталей, совмещенных с термопластичными и т. п. Недопустимо выбирать стеклоэмалевые покрытия для деталей или узлов, состоящих из различных по сечению и массе участков металла. Эмалирование таких деталей приводит к деформации или пережогу отдельных мест покровной пленки. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...