Влияние Ударная вязкость - Влияние температур

Влияние температуры сварки на механические свойства соединений двухфазного сплава мартенситного типа 0Т4 (3] показано на рис. 2. Давление сжатия составляло 0,98 МПа, время сварки — 60 мин. При исходной мелкозернистой равноосной структуре сплава температура 1173 К обеспечивает прочность соединений на уровне основного металла, однако образцы разрушаются хрупко в зоне сварки. При повышении температуры до 1198—1223 К прочность на разрыв практически не изменяется, но разрушение образцов при испытании происходит по основному металлу. Ударная вязкость резко возрастает. При температуре 1223 К достаточно время сварки 30 мин. Дальнейшее повышение температуры приводит к ухудшению качества соединения разрушение образцов становится хрупким из-за крупнозернистой структуры, показывая низкую ударную вязкость. Влияние давления сжатия на механические свойства сварных соединений сплава ОТ4 показано на рис. 3. Результаты показывают, что давление является весьма эффективным фактором повышения механических свойств соединений. Сварные соединения, полученные при температуре 1073—1123 К и давлении 3,9—5,9 МПа, имеют предел прочности на разрыв, соответствующий прочности основного металла, но низкую ударную вязкость. Увеличение давления до 9,8 МПа не приводит к повышению ударной вязкости до уровня основного металла. Здесь наблюдается полная аналогия с результатами сварки сплава ВТ5-1. Высокие прочностные характеристики сварных соединений сплава 0Т4 обеспечивает температура 1173 и 1223 К при давлениях соответственно 4,9 и 1,9 МПа и времени сварки 30 мин. Деформация образцов при этом составляет 6—8%. При увеличении давления сварки до 1,9—2,9 МПа время сварки сокращается до 5 мин и деформация образцов составляет примерно 4%. При снижении температуры сварки для получения качественных соединений требуется большая степень деформации. [c.152]

Иногда применяют добавочное модифицирование хромистых сталей некоторыми элементами. Так, например, добавки КЬ, Та и Ti (порядка 0,5 до 1,5%) несколько измельчают зернистость этих сталей. Наиболее изучено влияние КЬ (до 1,2—1,75%), который заметно снижает рост зерен при нагреве до 1100—1300 Аналогичным образом действуют тантал и титан. Эти добавки одновременно несколько увеличивают прочность при повыщенных, а также ударную вязкость при обычных температурах. Однако они не устраняют тепловой хрупкости в случаях выдержки при температурах 400—500°. Помимо этого, добавки титана или ниобия в количествах, достаточных для связывания углерода в соответствующие карбиды, увеличивают пластичность сплава, так как понижают самозакаливание сталей при воздущном охлаждении и несколько повышают их коррозионную устойчивость в растворах. Добавки молибдена порядка [c.487]

Ударная вязкость — Влияние низких температур 4 — 306 [c.47]

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]

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]

Нагрев при температурах 550—875° С не оказывает заметного влияния на механические свойства сварных швов стали типа 18-8, обладающих однофазной аустенитной структурой или содержащих до 5% б-феррита. Однако двухфазные швы с более высоким содержанием (феррита очень сильно охрупчиваются, причем снижение ударной вязкости идет тем скорее, чем выше температура нагрева. Ниже показано влияние температуры выдержки на ударную вязкость аустенитно-ферритного шва типа 18-8. [c.254]

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]

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]

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]

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]

Для оценки ударной вязкости металла шва и зоны термического влияния применяют образцы той же формы. Особенностью испытаний является лишь специальная разметка образцов, изготовленных из сварных заготовок. При помощи этой разметки должно быть обеспечено расположение вершины надреза в литой зоне шва или в соответствующем участке зоны термического влияния. Так, на образцах из высокопрочной стали вершина надреза должна находиться в том участке металла околошовной зоны, который при сварке был нагрет до температуры около или выше точки Ас1 (т. е. вблизи литой зоны). На образцах из мягкой конструкционной стали вершину надреза следует располагать в том участке зоны термического влияния, который при сварке был нагрет до температуры значительно ниже точки Дс1 (т. е. вблизи внешней границы зоны термического влияния). [c.194]

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]

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]

Механические свойства хромоникелевых нержавеющих сталей аустенитного класса п-ри низких температурах зависят от химического состава стали и стабильности аустенита, определяемой положением точки мартенситного превращения. Эффективность действия ряда элементов на понижение температуры мартенситного превращения увеличивается в следующем порядке 51, Мп, Сг, N1, С, N. При рассмотрении влияния легирующих элементов на превращение аустенита в мартенсит необходимо учитывать только количество хрома и углерода, находящихся в твердом растворе, а не в карбидах. Стали с более стабильным аустенитом имеют и более высокие запасы ударной вязкости. В связи с этим аустенитные хромоникелевые стали типа 18-8 нашли широкое применение в криогенной технике. [c.190]

Рис. 61 иллюстрирует влияние легирующих элементов на ударную вязкость титановых сплавов по данным В. Н. Моисеева. Такие элементы, как железо, алюминий, хром, сильно снижают ударную вязкость тнтана как при комнатной температуре, так при температуре жидкого азота. В меньшей степени ударную вязкость титана снижают ванадий и [c.101]

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

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]

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]

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]

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]

Все три образца стали после обычной термической обработки в виде закалки и отпуска на 550° С показали низкие значения ударной вязкости, неудовлетворительные для практических целей. После ВТМО значения ударной вязкости повысились до допустимых для стали данных составов. Благоприятное влияние оказало подстуживание перегретых образцов и проведение деформации при температурах 900— 950° С, нормальных для ВТМО этих сталей. Характерны в этом отношении данные, полученные для стали 37ХНЗА. Деформация при завышенной температуре (1150°С), благоприятной для развития процессов диффузии дислокаций и рекристаллизации, хотя и заметно повышает ударную вязкость по сравнению с обычной закалкой, однако не обеспечивает оптимальных свойств. [c.47]

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]

Ударная вязкость, характерузующая вязкость конструкционных и инструментальных сталей для горячей деформации, также однозначно изменяется в зависимости от твердости даже при различных температурах испытания (рис. 28). Основное влияние вспомогательных характеристик и здесь хорошо разграничивается. В зависимости от температуры испытания (или эксплуатации) это влияние становится более значительным. На основании опыта, полученного при исследовании причин разрушения инструментов для горячей деформации, значение ударной вязкости материала инструментов, разрушившихся хрупко при 500° С, с V-образным надрезом, Ян=20-г--ь25 Дж/см . [c.46]

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]

В энергетическом машиностроении важно не только повыщение комплекса механических свойств, но и сохранение значительной пластичности и ударной вязкости в процессе воздействия высоких температур. Поэтому задачей дальнейшей работы [74] явилось исследование влияния длительных выдержек при повышенных температурах на изменение ударной вязкости. Температура нагрева была принята 600 °С как наиболее опасная (охрупчивающая) для стали 40Х. Одну партию образцов подвергали нормализации, другую — ТЦО. Режим ТЦО состоял в ускоренном 8-кратном нагреве стали до температур на 30—50 °С выше точки Ас с последующим Подстуживанием на воздухе до температур на 50—80 °С ниже точки Аг и дальнейшим охлаждением в масле. Механические свойства при комнатной температуре для стали 40Х после ТО указаны в табл. 3.15. Далее образцы подвергали длительному воздействию температуры 600 °С и определяли значения ударной вязкости. Установлено (рис. 3.13), что, начиная с выдержки 50 ч, ударная вязкость стали 40Х возрастает, причем в случае нормализации исходное значение K U достигается после выдержки примерно 500 ч, а сталь 40Х, предварительно подвергнутая ТЦО, не только имеет значительно ббльшую ударную вязкость, но и быстрее (через 100 ч) восстанавливает исходную в случае охрупчивания. [c.103]

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 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]

Испытание на ударный изгиб. В комплексе механических испытаний, выполняемых для оценки свариваемости, испытание на ударный изгиб имеет особо важное значение. Оно является основным показателем для выбора параметров режима сварки (погонной энергии) при валиковой пробе, для оценки стойкости сварных соединений прн низких температурах (порог хладноломкости) и в других случаях. В зависимости от цели испытания надрез делается (на предва-[1Ительно протравленных образцах) по металлу шва, линии сплавления, околошовному участку или другим участкам зоны термического влияния. Для определения ударной вязкости в зависимости от толщины основного металла при.ченяются образцы разного сечения с полукруглым или острым надрезом (см. гл. XXVI). Для получения порога хладноломкости используют стандартные образцы с полукруглым надрезом (образцы Менаже). На каждое значение температуры испытывается 3—5 образцов. Результаты испытаний наносятся на график. Порог хладноломкости можно также оценить по виду излома ударных образцов. В этом случае определяется процент кристалличности в изломе. Установлено, что соотношение площадей кристаллической и волокнистой структуры в изломе изменяется нро-порционалыю ударной вязкости. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...