Напряжения остаточные после закалки

Напряжения остаточные после закалки 5 — 698 [c.413]

Напрессовка фрикционного слоя на металлокерамические фрикционные изделия 265 Напряжения, вызываемые сваркой — Уменьшение 224 - остаточные после закалки 698 [c.776]

Отпуском снимают остаточные напряжения, возникающие после закалки. К деталям, работающим на истирание, применяют низкий отпуск, т. е. нагрев до температуры 200—250° С и медленное охлаждение. [c.41]

Остаточные напряжения, полученные после закалки, не характеризуют напряжения, возникающие при охлаждении (нагреве) стали. Остаточные напряжения всегда меньше временных напряжений, образующихся в процессе охлаждения. [c.226]

Поскольку при охлаждении после отпуска структурные превращения не происходят, характер и величина остаточных напряжений определяются только тепловым сжатием. Эти напряжения в изделии по величине могут быть больше, чем напряжения, возникающие после закалки, поскольку нет процессов структурных превращений, уменьшающих тепловые напряжения. Для снижения уровня напряжений, возникающих при охлаждении после отпуска, надо уменьшать скорость охлаждения, а следовательно, и градиент температур между наружными и внутренними слоями. Однако надо учитывать тот факт, что у некоторых сталей, склонных к дисперсионному упрочнению в интервале 650—300 °С или к отпускной хрупкости, замедленное охлаждение может вызвать неблагоприятное изменение свойств. Подход к выбору условий охлаждения после отпуска для каждой стали должен быть индивидуальным. [c.161]

Отпуск — это процесс термической обработки, связанный с изменением строения и свойств закаленной стали при нагреве ниже критических температур. При отпуске происходит распад мартенсита (пересыщенного твердого раствора С в а-Ре после закалки) и остаточного аустенита. Вследствие перехода к более устойчивому состоянию образуются структуры продуктов распада УИ и Л, смеси а-Ре и карбидов. При этом повышаются пластичность и вязкость, снижается твердость и уменьшаются остаточные напряжения в стали. [c.107]

На рис. 197 показаны остаточные напряжения в поверхностном слое после закалки ТВЧ, отпуска и наклепа. Закалка (кривая 1) создает остаточные напряжения сжатия 73 кгс/мм на глубине до 0,8 мм. Отпуск при 100°С несколько снижает напряжения сжатия (кривая 2) в связи с превращением мартенсита закалки в мартенсит отпуска. С дальнейшим повышением температуры отпуска (постепенное превращение мартенсита отпуска в троостит) напряжения сжатия существенно уменьшаются (кривые 3, 4) и при 400°С (полное превращение мартенсита в троостит) практически исчезают (кривая 5). Наклеп (кривые 6-8) создает в поверхностном слое напряжения сжатия 80 кгс/мм почти независимо от вида предшествующей термообработки (при сопоставлении попарно кривых 3 — 7 и 4-8 отчетливо видно наложение напряжений сжатия, вызванных наклепом, на постепенно снижающиеся с повышением температуры отпуска закалочные напряжения). [c.320]

В результате образуется структура мартенсита, имеющая высокую твердость и прочность. Закалка является промежуточной термообработкой, так как при высоких скоростях охлаждения в металле возникают большие внутренние остаточные напряжения, повышается хрупкость. Для снятия остаточных напряжений и получения требуемых эксплуатационных свойств после закалки обязательно проводится отпуск. [c.66]

Исследования проводили на консольных ступенчатых образцах с диаметром рабочей части 20 мм, различную концентрацию напряжений в которых создавали, изменяя радиус закругления галтели при сохранении постоянным соотношения диаметров рабочей и посадочной части образца. Для получения сопоставимых результатов испытаний на усталость образцов с остаточными напряжениями и без них термообработку (отличающуюся только температурой отпуска после закалки) проводили, охлаждая образцы либо на воздухе, либо в воде. Механические свойства исследуемой стали (табл. 13), изменяющиеся с повышением температуры отпуска, практически не зависят от среды, в которой проводится охлаждение. Вместе с тем охлаждение в воде приводит (в отличие от охлаждения на воздухе) к образованию в поверхностных слоях образцов остаточных на-прял<ений сжатия, увеличивающихся с повышением температуры отпуска. Значения этих напряжений, определенные для цилиндрических образцов диаметром 20 мм и длиной 150 мм, после отпуска при температурах 500, 600, 650 и 700 °С и охлаждения в воде составили 65, 270, 380 и 470 МПа соответственно. [c.92]

Рис. 9. Типичное распределение остаточных напряжений в плите сплава 7075-Т6 после закалки в холодную воду

Большое влияние на появление внутренних напряжений и упрочнение оказывают процессы, связанные с распадом при пластическом деформировании твердых растворов, выделением по плоскостям скольжения продуктов этого распада, а также попаданием меледу блоками осколков зерен, резко увеличивающих силы взаимодействия между отдельными элементами кристаллической решетки. При наличии в поверхностном слое после закалки структуры остаточного аустенита причиной упрочнения может явиться его распад и превращение в мартенсит. Это превращение сопровождается увеличением удельного объема, что также приводит к возникновению остаточных напряжений сжатия. Наряду с этим идет измельчение мартенсита, превращение его в мелкоигольчатую структуру, которое сопровождается повышением всех механических свойств металла. Изменение механических свойств поверхностных слоев сопровождается и выпадением карбидной фазы, которое наблюдается при обработке ряда сталей. [c.97]

Весьма эффективна дробеструйная обработка в сочетании с цементацией, цианированием и закалкой при нагреве т. в. ч. она способствует превращению остаточного аустенита в мартенсит. Особенно велико влияние дробеструйной обработки после закалки шестерен при нагреве т. в. ч. При закалке в месте перехода закаленной зоны в незакаленную образуется участок с преобладанием растягивающих напряжений, этот участок является технологическим концентратором напряжений, который ликвидирует дробеструйная обработка. Наклеп дробью применяется в инструментальном производстве для упрочнения пуансонов, матриц для холодной штамповки, спиральных сверл и т. д. [c.104]

Нестабильность структуры сталей, применяющихся для изготовления деталей машин, сводится к следующим возможным изменениям. В структуре углеродистых сталей с содержанием более 0,6% С, а в легированных и высоколегированных сталях и при меньшем содержании углерода после закалки может сохраняться некоторое количество остаточного аустенита (от 2—3 до 10—15% и выше). Если этот аустенит не устранен последующими термическими операциями или не переведен в высокостабильную структуру, со временем может происходить его постепенное самопроизвольное частичное превращение в мартенсит — структуру большего удельного объема. Это ведет к увеличению линейных размеров детали. Содержание остаточного аустенита после закалки может возрастать в результате перегрева, а также в случае применения горячих охлаждающих сред (хотя последний метод закалки предпочтительнее, так как значительно понижает термические внутренние напряжения). [c.406]

Детали сложной конфигурации с целью уменьшения деформаций при закалке предпочтительно изготовлять из легированной стали для получения требуемых свойств их закаливают в масле. Независимо от скорости нагре-ва, температуры закалки и скорости охлаждения при закалке стальные детали после закалки обладают остаточными напряжениями. [c.697]

Величина и распределение остаточных напряжений по сечению стенки втулки (D = 82 мм, Dg = 50 мм, толщина стенки 16 мм), изготовленной из стали с содержанием 0,9% С, приведены на фиг. 14 после закалки в воде п.ри этом поверхностная твердость достигает [c.697]

Таблица цилиндров диаметром 50 ми из стали с различным содержанием углерода [10

Для определения оптимальных параметров технологии упрочнения и соответствующих характеристик выносливости следует производить специальные эксперименты, так как известны случаи, когда неправильная технология вызывает не повышение, а понижение прочности. Например, выход незакаленной сердцевины на поверхность детали в зону повышенных напряжений при поверхностной закалке или цементации, наличие остаточного аустенита или цементитной сетки в поверхностном слое после цементации (ожоги, шлифовальные трещины и т. п.) могут вызвать понижение предела выносливости до 50% (т. е. Р = = 0,5). [c.513]

При поверхностном упрочнении зубьев их прочность зависит от выбора способа окончательной механической обработки. Шлифование по всему профилю зубьев (включая выкружку) цементованных закаленных колес может значительно снизить нх долговечность (по усталости), в сравнении с шевингованием зубьев до закалки, вследствие возможности возникновения значительных остаточных растягивающих напряжений и прижогов, способствующих образованию трещин. В связи с этим шлифование но всему профилю зубьев рекомендуется для зубчатых колес с объемной закалкой и для не сильно нагруженных цементованных колес. Зубья сильно нагруженных цементованных колес (после закалки) следует шлифовать только но рабочим участкам профиля, а выкружки, во избежание ступенек, окончательно обрабатывать до закалки (с помощью червячной фрезы с усиками ). [c.55]

После закалки следует самоотпуск или отпуск с повторного нагрева при 200—250 С, который обеспечивает повышение прочности, мало снижает твердость и сохраняет остаточные напряжения сжатия на поверхности, твердость сердцевины 20—25 HR . [c.338]

На поверхности цианированных изделий после закалки наблюдается значительное количество остаточного аустенита, который вызывает образование остаточных напряжений растяжения (фиг. 175), понижающих у них предел выносливости. По мере удаления от [c.288]

Поэтому наивыгоднейшей структурой с повышенными напряжениями третьего рода у стали для постоянных магнитов будет мартенсит с частицами цементита или карбидов, получаемый после закалки и старения. Например, высокоуглеродистая хромистая сталь для постоянных магнитов ЕХЗ, отличающаяся значительной устойчивостью аустенита и хорошей прокаливаемостью она подвергается закалке при 850° С в масле и старению при 100° С в течение 5 ч. При этом получается достаточная коэрцитивная сила и остаточная индукция (табл. 34). [c.413]

С целью уменьшения остаточных напряжений после закалки полуфабрикаты подвергают правке растяжением с остаточной деформацией 1-3 %, которая обеспечивает также повышение прочностных характеристик, особенно предела текучести. [c.660]

Углерод в процессе термической обработки образует пересыщенные твердые растворы внедрения. В процессе эксплуатации из-за выделения углерода значения коэффициента а изменяются. Это связано с изменением параметра кристаллической решетки и магнитострикции парапроцесса, поэтому содержание углерода в сплаве должно быть минимальным (не более 0,05 %). Минимальное значение коэффициента а у инвара достигается после закалки от 830°С, в процессе которой все примеси переходят в твердый раствор. Отпуск при 315 °С в течение 1 ч приводит к выделению мелкодисперсных избыточных фаз последующее старение при 95 °С в течение 48 ч снимает все остаточные напряжения, возникающие в процессе технологической обработки деталей, и стабилизирует значение коэффициента а. [c.563]

Напряжения после упрочняющей термической обработки по сравнению с остаточными напряжениями после отливки деталей значительно выше, например, для деталей из силумина разница составляет 5—10 раз. Для того же материала напряжения после закалки превосходят напряжения, возникающие вследствие наклепа после обработки резанием, в 20—25 раз. В стали с содержанием углерода 0,3% после закалки в воде измерены напряжения до 80 кгс/мм , в литейных деформируемых алюминиевых сплавах — порядка 18—22 кгс. мм И т. п. [c.238]

При толщине слоя о Снагрев должен проводиться с большими скоростями и выделением значительной удельной мощности, так как при замедленном нагреве тепловая волна пройдёт в глубь металла и толщина нагретого слоя будет выше заданной. При больших скоростях иагрева и указанном соотношении толщина переходной зоны, как правило, получается меньше 0,5 8. При этом остаточные внутренние напряжения, возникающие после закалки, концентрируются на узкой переходной зоне и могут достигать чрезмерных значений, превышающих предел текучести стали или близких к нему. Особенно резко проявляется данная особенность поверхностного нагрева при обработке изделий из легированных сталей, имеющих малую теплопроводность. Как показала практика, при поверхностной закалке малонагруженных в работе изделий, еыпол- [c.171]

Остаточные напряжения, полученные после закалки, не характеризуют напряжения, возникэюгцие при охлаяг,тении (на греве) стали. Остаточные напряжения всегда меньше вре.меикых напряжений, образующихся в пропессе охлаждения. [c.212]

При анализе закономерностей изменения пределов выносливости по трещинообразованию и разрушению от термической обработки и поверхностного наклепа необходимо учитывать следующее. Пределы выносливости материала зависят от его свойств, величины и распределения остаточных напряжений термического или механического происхождения, а также формы концентратора напряжений (наличия нераспространяющихся трещин в исходных острых надрезах). В связи с этим при сравнении пределов выносливости по трещинообразованию различных материалов, полученных на одинаковых образцах, необходимо иметь в виду следующее. Различие в пределах выносливости может быть следствием того, что для одного материала выбранный концентратор напряжения имеет закритическое значение теоретического коэффициента концентрации напряжений (аа>асткр) и в нем имеются нераспространяющиеся усталостные трещины, а для другого материала концентратор тех же размеров имеет докритическое значение этого коэффициента (ао<аокр) и в нем нет нераспространяющихся трещин. Наличие в зоне надреза остаточных сжимающих напряжений термического происхождения снижает влияние остаточных напряжений, возникающих в результате последующего поверхностного наклепа, так как возможности увеличения сопротивления усталости за счет этих напрял<ений уже в какой-то мере исчерпаны. Так, для стали 08 после закалки и старения (см. рис. 61, а) наблюдается отклонение от полученной зависимости, которое можно объяснить следующим образом. Термическая обработка приво- [c.151]

Значительный интерес представляют исследования влияния наклепа на контактную выносливость углеродистых и легированных сталей после закалки [81 ]. Наименьший уровень остаточных напряжений после наклепа обкаткой шариком имеют стали со структурой сорбита. Существенным фактором повышения контактной выносливости является ликвидация обкаткой структурной неоднородности поверхностных слоев, которая характерна для шлифованных поверхностей, и уменьшение в результате этого разброса микротвердости. Остаточные напряжения сжатия после обкатки тем выше, чем больше сталь после закалки содержала остаточного аустенита, который обкаткой переводится в мартенсит. В стали 14Х2НЗМА, например, количество остаточного аустенита с 30—45 снижалось до 13,5—16,0%, а в стали ШХ15 — с 16—18 до 4,5—6%. При этом пластины мартенсита измельчались и изменялась их ориентация. Глубина упрочненного слоя сталей с мартенситной структурой достигала 0,7—1,2 мм при повышении твердости на 12—25%. [c.99]

Сталь 12Х17Н2 после закалки и отпуска при 530 и 680°С имеет предел выносливости около 460 МПа. Применение дополнительного отпуска при 400 и 550°С для снятия остаточных напряжений растяжения, возникающих при механической обработке образцов, обеспечивает повышение предела выносливости до 500 МПа и выше. Эта сталь после закалки содержит значительное количество равноосных зерен -феррита, являющихся наиболее слабой структурной составляющей стали. При статическом растяжении упрочненная закалкой матрица, благодаря ее равномерному нагружению, оказывает заметное влияние на повышение временного сопротивления, чего не наблюдается при циклическом нагружении, где решающую роль играют структурные концентраторы напряжения, к которым можно отнести зерна 6-феррита. [c.61]

Процесс динамического старения закаленной и низкоотпущен-ной стали заключается в нагружении до напряжений, вызывающих возникновение небольшой остаточной деформации и отпуска при повышенной температуре в условиях постоянной общей деформации или напряжения. В процессе отпуска под напряжением происходит релаксация локализованных внутренних микронапряжений или при ускоренном распаде мартенсита. Возникающая в процессе нагружения и развивающаяся во время отпуска малая пластическая деформация приводит к изменению исходной субструктуры,. которая, возможно, становится полигонизованной и закрепляется выделяющимися на дефектах дисперсными частицами карбидов. Этот метод динамичед ого старения был опробован на упругих чувствительных элементах из стали 50ХФА для прецизионных манометров. После закалки к отпуска при 150° С упругие элементы разжимали до появления остаточной деформации, а затем подвергали отпуску под нагрузкой в специальном приспособлении. В результате динамического старения возрастает. предел упругости и в 2,5 раза уменьшается упругий гистерезис, что повышает точность и долговечность приборов [65]. [c.39]

Фиг. 15. Распределение остаточных напряжений по сечению стенки втулки (сталь 0,9 С) после закалки в воде и отпуска при 200 С / — 1ан-генциальныи 2 — продольные.

НС поиышение, а понижение прочности. Например, выход незакаленной сердцевины на поверхность детали в зоне повышенных напряжений при поверхностной закалке или цементации, наличие остаточного аустенита или цемен-тптной сетки в поверхностном слое после цементации, дефекты шлифования после цементации (ожогн, шлифовальные трещины и т. п.) могут вызвать понижение предела выносливости до 500/о (т. е. = 0,5) [c.465]

Время охлаждения поверхности устанавливают опытным путем и принимают примерно равным времени нагрева. Для сшжения остаточных напряжений в деталях закалку производят с самоотпуском за счет тепла, сохранившегося в более глубоких областях детали однако при закалке тонкостенных деталей этого тепла недостаточно (практически самоотпуск применим только в тех случаях, когда требуется низкий отпуск). Поэтому такие детали, как шестерни, шестеренные валы и червяки, после закалки круглым индуктором подвергают отпуску при температуре 300—350°. [c.224]

В результате возможно возникновение трещин при термической обработке стали, имеющей высокий балл карбидной неоднородности. При термической обработке на вторичную твердость после закалки с целью разложения остаточного аустенита проводится отпуск до 520° С (рис. 6), что вызывает значительно меньшие напряжения, чем при обработке холодом. После отпуска при 520° С проводится обработка холодом при температуре —70° С. Затем следует второй отпуск до 520° С и по аналогии с первой схемой — старение после шлифования. Твердость блока из стали Х12Ф1, термически обработанного по приведенной схеме, составляет HR 56—62. Ударная вязкость при обработке на вторичную твердость возрастает почти вдвое. Износ блоков при испытаниях в течение 500 ч равен 1—2 мк, что аналогично износу блоков, термически обработанных по первой схеме. [c.270]

Наличие остаточных напряжений и структура скрытокристаллического мартенсита повышают твердость после закалки с нагревом т. в. ч. на несколько единиц в сравнении с обычной объе Гной закалкой соответственно увеличивается и сопротивление износу. [c.267]

С помощью определенных режимов предварительной ТО можно повысить точность изготавл иваемых деталей и сварных конструкций с уменьшением остаточных технологических напряжений. Так, предварительная ТО с температуры 650 °С, 1 ч на порядок повышает стабильность размеров образцов, подвергаемых последующей закалке и старению. Если после закалки с ЮОО °С происходит уменьшение размеров образцов в пределах от -0,12 до -0,22 %, то изменение размеров после предварительной ТО с 650 °С, I ч и закалки оказывается [c.171]

Отпуск мартенсита следует осуществлять сразу же после закалки во избежание стабилизации остаточного аусте-дита Оптимальные температуры отпуска разных сталей указаны в табл 46 Выдержка при каждом отпуске 1 ч, а последующее охлаждение следует проводить до комнатной температуры в целях более полного превращения остаточ ного аустенита в мартенсит На рис 219 указан трехкратный отпуск В зависимости от количества остаточного аустенита и типа инструмента количество отпусков может быть от двух до четырех Последний отпуск иногда совмещают с цианированием (насыщение поверхности азотом и углеродом), которое проводят в цианистых солях при отп После отпуска проводят контроль твердости, затем следует окончательная шлифовка (заточка) инструмента Для снятия возникших при этом напряжений инструмент иногда подвергают низкотемпературному отпуску (200—300 °С) Термомеханическая обработка быстрорежущих сталей разработана для некоторых видов инструмента Однако на не получила должного развития НТМО мало пригод ла из за низкой пластичности сталей и необходимости использовать мощное оборудование для деформации, а ВТМО взоможна только при скоростном нагреве и дефор мации и находит применение при изготовлении мелкого инструмента методом пластической деформации, например сверл, продольно винтового проката (И К Купалова) Карбидная неоднородность представляет со- ой сохранившиеся участки ледебуритной эвтектики в про катном металле (рис 220, с) Она определяется прежде всего металлургическим переделом, а именно кристаллизацией слитка и его горячей пластической деформацией Сильная карбидная неоднородность значительно уменьшает прочность, вязкость и стойкость инструмента Уменьшение карбидной неоднородности достигается комплексом мероприятий при металлургическом переделе Радикальным способом устранения карбидной неоднородности является [c.374]

При закалке вала из стали 45ХН с охлаждением в масле (а не% воде, как это требуется для углеродистой стали) возникают меньшие остаточные напряжения, а следовательно, и меньшая деформация. Структура стали после закалки — мартенсит твердость HR не ниже 56. [c.176]

Деформационной наследственности после закалки способствует преждевременное снятие напряжения, в особенности на ранних стадиях превращения (например, при 10—20% мартенсита). Автодеформация в свободном состоянии продолжается после этого нередко в первоначально заданном направлении (изгиб, растяжение, сжатие) до завершения мартенситного превращения (иногда и далее). Если нагрузка была снята при большем содержании мартенсита (порядка 40— 60%) иаправ.тение свободной деформации может оказаться противоположным. В обычных случаях, когда фиксация закаливаемого изделия продолжается достаточно продолжительное время, деформационное последействие невелико (на образцах 1-2% от пластической деформации, реализованной под нагрузкой). Последующий отпуск — в особенности при наличии остаточного аустенита (например, больше 10—12%) — несколько форсирует эти изменения, которые суммируются (рис. 20) с предшествующими (в тех же направлениях). [c.238]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...