Металл с большим количеством дефектов

Для создания высокопрочных жаропрочных материалов поиск совершается как в направлении получения бездислокационных монокристаллов больших размеров, так и усов (нитевидных бездислокационных кристаллов), используемых в различных композитных материалах (см. 4.15), а также в направлении получения металлов и сплавов с большим количеством дефектов (см. рис. 4.58). [c.333]

Из рисунков следует, что при изгибе и кручении пределы выносливости снижаются (на 30—50 %) с увеличением диаметра до 200 мм при растяжении-сжатии гладких образцов диаметром до 40 мм размеры существенного влияния не оказывают. Кроме того, имеется значительный разброс величин 8(j, полученных различными исследователями, Этот разброс связан, с одной стороны, с тем, что масштабный фактор изучали, как правило, на сравнительно малом числе образцов без учета рассеяния, и, с другой стороны, с тем, что он в сильной степени зависит от рода материала. У неоднородных металлов, имеющих большое количество дефектов, влияние размеров на выносливость выражено сильнее, чем у металлов однородных с меньшим количеством дефектов. [c.131]

При обрезке заусенца соседние участки металла не должны подвергаться даже незначительным остаточным деформациям, так как поковка может искривиться или быть смята. Большое количество дефектов поковок связано с неодинаковым износом основного и обрезного штампов, что требует наладки обрезного пресса для каждой партии штампуемых поковок. Неодинаковая усадка поковок и недостаточная точность размеров инструмента еще более это усугубляет. Поэтому при обрезке может срезаться часть штамповочных уклонов вместе с заусенцем или, наоборот, по контуру поковки может остаться часть заусенца, втянутого в зазор. Остатки [c.140]

В большинстве случаев спеченные порошковые металлы даже после доводки их дополнительной механической и термической обработкой до компактного, почти беспористого состояния имеют несколько большее количество дефектов кристаллической решетки, межкристаллических включений, высокое содержание окислов и газов и более мелкозернистую структуру, большее количество пустых мест в решетке, чем соответствующие литые, обработанные давлением и отожженные металлы. В связи с этим компактные металлокерамические металлы обычно имеют при комнатной температуре несколько более высокие показатели прочности вер, °j, °пц осж) и твердости, чем соответ- [c.571]

Для изучения малоцикловой усталости СС с большими натурными дефектами сварки были отобраны четыре образца с максималь-ними дефектами протяженностью 1,9—3,5 мм. Максимальное количество дефектов в отдельных образцах достигало 10 шт. Наибольшее количество дефектов зафиксировано на линии сплавления металла ЭА 395/9 и ЭА 400/10Т. Результаты испытаний указанных образцов при максимальном номинальном напряжении цикла Од = 392 МПа показали, что только в одном образце при N — 10 длина трещины составила 4,4 мм. В данном случае имело место наиболее неблагоприятное сочетание близко расположенных исходных дефектов в корневой зоне СС. В остальных трех образцах при числе [c.413]

Образование свежей поверхности металла. В большинстве практических случаев исследователь имеет дело с поликристаллическими образцами металлов, содержащих большое количество примесей. Свен е-образованная поверхность таких образцов, даже если она сформирована в условиях высокого вакуума (<10 Па) или в результате быстрого излома, имеет нерегулярную структуру — несет большое число чужеродных атомов и дефектов. Возможность получения чистой поверхности металлов с регулярной структурой, свободной от примесных атомов появилась в 60—70-х годах в связи с развитием сверхвысоковакуумной техники и разработкой технологии получения совершенных монокристаллов.. Применение ДМЭ и Оже-спектроскопии ныне дает возможность детально исследовать химический состав и кристаллографическую структуру различных граней монокристаллов металлов. [c.34]

Иначе обстоит дело с облучением молибдена нейтронами. В этом случае в металле зарождается такое большое количество дефектов-вакансий и внедренных атомов, что параметр [c.73]

Модель базируется на представлении об оксидной пленки на металле как кристаллической структуре с большим количеством точечных дефектов — кислородных и катионных вакансий (см. гл. 2). Вакансии кислорода образуются на границе металл-пленка и поглощаются на границе пленка-раствор. Именно их движение в пленке в направлении от границы с металлом к границе с раствором приводит к росту толщины оксидной пленки. Здесь можно привести аналогию с механизмом образования оксидных пленок при газовой коррозии. [c.116]

Большое количество дефектов кристаллического строения в поверхностных слоях трущихся тел, а также повышенные температуры обусловливают интенсивное развитие диффузионных процессов, приводящих к изменению структуры, химического и фазового состава материалов. Физико-химическое взаимодействие поверхности металла с окружающей средой приводит к образованию пленок так называемых вторичных структур. Как показано в работах Б. И. Костецкого, в зависимости от природы материалов и условий трения (нагрузка, скорость, характер среды и др.) на поверхности трения могут возникать два типа вторичных структур [20]. [c.258]

Большое количество дефектов кристаллического строения в поверхностных слоях трущихся тел, а также повышенные температуры обусловливают интенсивное развитие диффузионных процессов, приводящих к изменению структуры, химического и фазового состава материалов. Физико-химическое взаимодействие поверхности металла с окружающей средой приводит к образованию пленок так называемых вторичных структур. [c.395]

Разрушение трубопровода диаметром 219 мм и с толщиной стенки 16 мм из стали 20 произошло при его опрессовке вследствие наличия в металле трубы большого количества расслоений, возникших в местах неметаллических включений при прокатке металла. Подобное разрушение трубопровода диаметром 168 мм и с толщиной стенки 9 мм также вызвано наличием неметаллических включений в металле труб и дефектов типа закатов, рисок, появившихся в процессе изготовления труб. Возникшие при опрессовке трещины поперек сварного шва крана инициированы комплексным воздействием дефектов сварного соединения — поперечных трещин и цепочек пор, а также охрупченным состоянием основного металла, содержащего большое количество сульфидов. [c.24]

Работоспособность сварных соединений и сварных конструкций в целом во многом определяется качеством сварных швов. Вопросы надежности работы сварных конструкций в настоящее время приобретают все большее значение из-за их эксплуатации при высоких и низких температурах, в агрессивных средах, при больших рабочих напряжениях. При обработке материалов, в том числе и при сварке, практически всегда образуются различные дефекты. Вид дефектов и механизм их появления зависят от особенностей технологического процесса. При сварке плавлением образование дефектов определяется характером взаимодействия жидкого и твердого металлов, а также металлов с газами и шлаком. Жидкий металл растворяет определенное количество газов из воздуха и газообразных продуктов разложения электродного покрытия. Основными газами, влияющими на свойства металла и чаще всего присутствующими в металле, являются кислород, водород и азот. Водород физически растворяется в расплавленном металле, а кислород и азот с большим количеством металлов вступают в химическое взаимодействие. В процессе охлаждения вследствие снижения растворимости газов в металле происходит их выделение. [c.228]

Брак, возникающий при обрезке облоя. При горячей обрезке поковка может подвергаться смятию, если пуансон не подогнан по матрице, а усилие обрезки достаточно велико. Большое количество дефектов связано с небрежным изготовлением и наладкой штампа, а также с неодинаковым износом основного и обрезного штампов. При смещении поковки относительно матрицы на одной стороне поковки может оставаться чрезмерно большой остаток от облоя, другая часть поковки срезается. Допустимый остаток от облоя устанавливается ГОСТ 7505—74. При увеличении зазора между матрицей и пуансоном металл затягивается в зазор. [c.286]

Вследствие наличия легирующих элементов, повышающих устойчивость аустенита, эти стали чувствительны к скорости охлаждения. Но опасность возникновения холодных трещин в околошовной зоне здесь меньшая, чем в углеродистых конструкционных сталях, так как мартенситное (или бейнитное) превращение из-за низкого содержания углерода протекает при относительно высоких температурах (.> 350 С) и сопровождается сравнительно низкими напряжениями второго ода (микронапряжениями). К тому же малоуглеродистый игольчатый мартенсит, или бейнит-структура, более пластичен. Все же, поскольку эти структуры обладают пониженной проницаемостью для водорода, диффундирующий из шва водород скапливается на границах зерен, имеющих неупорядоченное строение с большей концентрацией дефектов и искажений, и создает дополнительные микронапряжения, способствующие появлению холодных трещин. Уменьшение скорости охлаждения в околошовной зоне, как и средства по снижению количества растворенного в металле сварочной ванны водорода, позволяют получить стойкий в отношении холодных трещин металл. [c.331]

Для подогрева деталь помещают в печь или горн. Если деталь большая, то в полу цеха делают яму и выкладывают ее огнеупорным кирпичом, помещают туда деталь и засыпают древесным углем. Вместо ям можно использовать железные ящики с большим количеством отверстий в стенках для доступа воздуха. В ящик помещают нагреваемую деталь. Чтобы в детали не появились значительные деформации и трещины, подогрев следует вести медленно и равномерно. После нагревания детали до нужной температуры пространство, образованное формой, заполняют расплавленным металлом электрода, причем необходимо во время всего процесса сварки ванну поддерживать в жидком состоянии. Поэтому крупные дефекты заваривают, разбивая их на участки, которые отделяют графитовыми пластинками, плотно пригнанными к поверхности металла. [c.257]

Знак величины е указывает на то, какие дефекты содержатся в теле в большем количестве. Экспериментальные исследования ряда металлов при высоких температурах (см., например, [29—33]) привели к положительным значениям величины е. Следовательно, при тепловом возбуждении дефектов вакансии присутствуют в большем количестве. Анализ экспериментальных данных о зависимости е от температуры привел к выводу, что в тепловом равновесии с и межузельные атомы могут не приниматься во внимание, т. е. в исследованных металлах практически единственным видом возникающих путем [c.56]

При этом электросопротивление металла и его изменение вследствие облучения играют важную роль. Если опыты проводятся при достаточно низких температурах, чтобы предотвратить отжиг дефектов, то можно предположить, что увеличение электросопротивления будет пропорционально числу дефектов, введенных в металл. Необходимо поддерживать общую концентрацию дефектов на достаточно низком уровне, чтобы предотвратить взаимное влияние различных дефектов, которое может само вызвать увеличение электросопротивления. Облучение меди, серебра и золота [21 ] при 10° К нейтронами энергией 12 Мэе показало, что изменение электросопротивления почти линейно зависит от числа частиц, бомбардирующих материал. Отклонение от линейного закона связано, по-видимому, с явлениями отжига. Подобные опыты проведены Б левит-том и др. [41] на большом количестве материалов, облученных в реакторе при 17° К. Результаты этих двух работ сведены в табл. 5.15. Интерпретация изменения удельного электросопротивления была бы проста, если бы был известен коэффициент пропорциональности, связывающий это изменение с концентрацией дефектов. Неизвестное значение поперечного сечения рассеяния электронов проводимости на таких дефектах затрудняет точные вычисления, и величины, соответствующие различным дефектам, весьма спорны. [c.272]

В аналогичных условиях проводили измерения и на образцах из лития, но в более широком интервале температур. Результаты измерений предела текучести оо.г, предела прочности Оь, относительного удлинения б при разрыве представлены на рис. 1.7. Штрихпунктирной линией указана нижняя граница значений Оо,2 и оь для лития. Большой разброс экспериментальных данных на литии связан с качеством металла. Образцы содержали заметное количество дефектов в виде пор, расслоений и шлаковых вкраплений. В ряде случаев удавалось [c.12]

Механические испытания, в том числе опыты на растяжение, позволяющие получить функцию /(о ), могут служить способом определения относительного количества микрообъемов металла с конкретным значением внутренних напряжений, например, с напряжениями, превышающими энергетический барьер образования вакансий или других дефектов. Дальняя экстраполяция кривой а(е) в область высоких значений деформаций влияет, безусловно, на точность результатов определения концентрации вакансий Пу- Однако для описания зависимости а(е) нами выбрана аппроксимация в ви)де (3.15), которая обычно дает наивысшую точность - при аппроксимации кривых растяжения для меди и алюминия коэффициент корреляции составляет не менее 0,995. Кроме того, если кривая а(е) хорошо аппроксимирована на начальном участке, то в области больших значений а [c.105]

Усадка в процессе кристаллизации приводит к образованию усадочных раковин и пористости в отливках. Она связана с разницей плотностей металлов в твердом и жидком состоянии. Если кристаллизация металла протекает в узком интервале температур, что способствует так называемому направленному затвердению, при котором сравнительно гладкий фронт кристаллизации продвигается от поверхности к термическому центру отливки, увеличение плотности металла при переходе из жидкого состояния в твердое приводит к снижению уровня расплава и образованию в верхней центральной части отливки концентрированной усадочной раковины. При широком температурном интервале кристаллизации (объемное затвердевание) концентрированной усадочной раковины не образуется, зато появляется большое количество пор, рассеянных по всему объему отливки. Для устранения усадочных дефектов над массивными частями отливки устанавливают прибыли, толщина которых больше толщины питаемого ими узла, в результате чего усадочная раковина выводится в прибыль и удаляется вместе с ней после охлаждения отливки. [c.236]

Увеличение удельной поверхности отливок из структурночувствительных металлов и сплавов позволяет сознательно управлять формированием высоких прочностных и антикоррозионных свойств отливок. Если условно сохранить предысторию литейного металла и условия заливки как неизменные факторы, то состояние, структура, свойства поверхности и поверхностного слоя отливки определятся главным образом теплофизическими, термохимическими и термодиффузионными процессами, происходящими в зоне контакта жидкого металла с формой. Количество дефектов в литом металле увеличивается с увеличением толщины отливки, оно растет в направлении от поверхности к центру детали. Для отливок характерно изменение структуры от плотной мелкокристаллической на поверхности до крупнокристаллической с рыхлыми зонами в центре. Чем больше толщина отливки, тем больше крупнокристаллическая зона, сни- [c.12]

Незаплавлен е углубления (кратеры), остатки шлака и неровная поверхность шва являются следствием недостаточной квалификации сварщика или небрежного выполнения работ. Если сварщик неправильно ведет сварку, применяет не соответствующие данным условиям диаметр электрода, ток и мощность горелки, нетвердо держит электрод, горелку и проволоку в руке, неодновременно расплавляет основной и присадочный металл, поверхность шва получается неровной. На поверхности остаются следы от брызг наплавленного металла, включений, окислов в виде точек и пленки, незаплавлен-ные участки металла. Выявляют подобные дефекты наружным осмотром. Швы с большим количеством дефектов обычно обладают пониженной прочностью, поэтому дефекты следует вырубать до основного металла и заваривать вновь. [c.405]

Наряду с коррозионными повреждениями газопромысловых металлических конструкций наблюдаются их механические разрушения, которые в большинстве случаев происходят при опрессовке трубопроводов и оборудования и обусловлены их несоответствием техническим условиям на поставку. Разрушение трубопровода 0219x16 мм из стали 20 отечественной поставки произошло при его опрессовке вследствие наличия в металле трубы большого количества расслоений, возникших при прокатке металла в местах неметаллических включений. Подобное разрушение трубопровода 0168x9 мм, сооруженного из импортных труб (Испания), также было вызвано наличием в стали неметаллических включений и заводских дефектов (закаты и риски). Трещины, возникшие поперек сварного шва крана фирмы Growe при опрессовке, были инициированы дефектами металла сварного соединения (поперечные трещины и цепочка пор), а также охрупченным состоянием основного металла, содержавшего большое количество сульфидов. [c.45]

С увеличением количества дефектов (правее точки 1) прочность металлов возрастает Возникающие в различных плоскостях инаправленияхдис-локации будут мещать друг другу перемещаться, что потребует приложения больших напряжений. Движение дислокаций могут тормозить различные препятствия границы зерен в поликристаллах, границы блоков. Поэтому мелкозернистая сталь прочнее крупнозернистой. Широко известны способы упрочнения, ведущие к увеличению полезной щютности дислокаций ме- [c.25]

Ускоренный рост деформаций в конце опыта на ползучесть связан со следующим физическим явлением. Дело в том, что под нагрузкой при повышенных температурах (т. е. при Т > 0,ЗГпл) в толще металла возникает большое количество микропустот. Этих дефектов так много, что они существенно ослабляют поперечное сечение растягиваемого стержня. С течением времени размеры пустот увеличиваются, сечение ослабляется все более и более. Имению благодаря этому происходит увеличение скорости деформаций ползучести. Параллельно с этим процессом может начаться еще один процесс — образование шейки. Этот процесс еще более ускоряет рост деформаций и приближает момент разрушения. [c.402]

Кроме того, наружную поверхность металла характеризуют наличие нескомпен-сированных металлических связей и большое количество дефектов кристаллического строения, что способствует ее активному взаимодействию с внешней средой и приводит к быстрому окислению и осаждению на поверхности жидкости и газов. [c.255]

При механических видах изнашивания металлических материалов основным первичным процессом, обусловливающим возникновение износа, является пластическая деформация поверхностных слоев материалов, приводящая к возникновению в поверхностных слоях большого количества дефектов кристаллического строения (точечных дефектов, дислокаций, дефектов упаковки, двойников), сильной фрагментации зерен, текстуриро-ванию металла, а также к образованию ультрамелкокристалли-ческой структуры с размером кристаллитов 0,01—1,0 мкм [20.36]. Накопление дефектов кристаллического строения и взаимодействие их между собой приводят к возникновению в поверхностном слое материалов многочисленных субмикро- и микротрещин, развитие которых, в конечном итоге, обусловливает отделение фрагментов материала — продуктов изнашивания (частиц износа). [c.390]

На скоростях резания 100—150 м/мин эффективность покрытий на твердосплавных инструментах резко снижается из-за склонности к коррозионному растрескиванию и глубинной коррозии с образованием поверхностных очагов окисления. Такому разрушению особенно подвержены покрытия с большим количеством структурных и технологических дефектов (микротрещин, пор, структурной неоднородностью, включениями, микрокаплями металла, большими остаточными напряжениями т. д.). Наиболее эффективно Б этих условиях увеличивают стойкость твердосплавного инструмента высококачественные покрытия Ti , Ti —Ti N— TiN, Ti —AI2O3, которые надежно повышают термодинамическую устойчивость твердого сплава, особенно его слабого звена — кобальтовой фазы. [c.151]

Низкотемпературная термомеханическая обработка (НТМО) включает в себя последовательно проводимые закалку, холодное деформирование, старение. НТМО проводят с целью повысить прочностные свойства стареющих сплавов. Повышение предела текучести в результате холодной деформации закаленного сплава перед старением в сравнении с обычной термообработкой по схеме закалка -f старение объясняется тем, что при НТМО в металле перед старением создается большее количество дефектов, а сам процесс старения проходит более интенсивно. Обычно посредством НТМО удается повысить прочность металла на 20—257о в сравнении с обычной термообработкой. [c.109]

Наряду с коррозионными повреждениями газопромысловых металлических конструкций наблюдаются механические разрушения, которые происходят в большинстве случаев при опрессовке трубопроводов и оборудования и обусловлены несоответствием металлоконструкций техническим условиям на их поставку. Разрушение трубопровода 0 219x16 мм из стали 20 отечественной поставки произошло при его опрессовке вследствие наличия в металле трубы большого количества расслоений, возникающих в мест 1х неметаллических включений при прокате металла. Подобное разрушение трубопровода 0 168x9 мм из труб поставки Испании также вызвано наличием неметаллических включений в металле труб и дефектов типа закаты, риски, появившихся в процессе изготовления труб. Возникшие при опрессовке трещины поперек сварного шва крана фирмы Грове инициированы дефектами сварного соединения (поперечные трещины и цепочка пор) и охрупченным состоянием основного металла, содержащего большое количество сульфидов. Разрушение фланца промежуточной опоры насоса фирмы Нуово-Пи- [c.47]

В конструкциях с большим количеством деталей из тугоплавких металлов (W, Та, Мо) прогрев электронной бомбардировкой применяется и для предварительного обезгаживаяия. При этом готовые детали (без стеклянных частей) временно монтируют в металлической охлаждаемой водой герметично трубке и . путем бомбардировки электронами с собственного катода или, что предпочтительнее, со вспомогательного катода нагревают детали До столь высоких температур, какие не удается получать в стеклянных приборах из-за опасности размягчения стеклянных частей. Крупные вольфрамовые детали можно таким способо. 1 обезгаживать при 2 500 С со сравнительно небольшой затратой энергии. Этот метод позволяет, например, до впаивания в баллон дорогих систем электродов обнаруживать и своевременно устранять дефекты. [c.499]

Выше было показано, что наличие в металле таких дефектов, как дислокации, способствует протеканию пластических д орлга-ций, которые при возрастании нагрузки завершаются разрушением срезом. К этому же эффекту приводят и другие дефекты, способные вызвать возникновение дислокаций. Отсюда можно сделать вывод, что упрочнения металла можно достигнуть, устранив из него все дефекты и добившись идеальной монокристаллической структуры. С другой стороны, отмечено, что при наличии большого числа различных дефектов материал становится прочнее. Таким образом, дефекты оказывают влияние как упрочняющее, так и разупрочняю-щее. Это противоречие кажущееся. Все дело в количестве дефектов. Зависимость между удельным числом дефектов и прочностью характеризуется графиком, изображенным на рис. 4.58. Из него видно, что при очень малом удельном количестве дефектов прочность металла должна быть очень высокой. Такой металл еще не получен, если не считать нитевидных кристаллов металлов ( усов ), [c.295]

Следует иметь в виду, что N, как и С, образует твердые растворы внедрения. Максимальное количество N, которое можно ввести в сталь, зависит от содержания в ней Сг и Мп. Если это не учитывать в ходе легирования и вводить N в больших количествах, он не усваивается матрицей и начинает выделяться при затвердевании металла. Результатом является образование дефектов металла типа пористости, свищей, рослости слитков и др. Мп значительно повышает растворимость N в высокохромистых стааях. [c.39]

Поры возникают при растяжении на 5—6%, при последующем растяжении их размеры несколько увеличиваются (до 50 мк) в интервале степеней растяжения от 10 до 25% происходит в основном увеличение количества дефектов без изменения их размеров. На некоторой стадии растяжения, в данном случае при удлинении 25—30%, цепочки пор сливаются в полости. Количество дефектов при этом уменьшается, а размеры их резко возрастают. Последующее растяжение, сверх 35—40%, приводит к последовательному разрыву перемычек между полостями, образованию магистральной трещины и разрыву образца. Следует отметить, что приведенные зависимости имеют больше качественный, чем количественный характер, так как при механическом приготовлении шлифа мелкие дефекты заполировываются, а при последующем травлении, даже кратковременном, растравливаются не только дефекты, но и рыхлоты в металле. В наших экспериментах шлифы полировались с добавкой в пасту травящего раствора, что существенно уменьшало наволакивание металла на микродефекты, а последующее травление производилось весьма кратковременно. Однако даже принятые меры не дают полной надежности в определении количества и размеров микродефектов на начальной стадии их возникновения. [c.111]

Одним из серьезных дефектов поверхности слитков являются навары, образующиеся при быстрой разливке горячего металла, высохшей смазке и плохом качестве излол ниц. Слябы, полученные из слитков стали Х18Н10Т с наварами, были покрыты мелкими рванинами и чешуйками, которые нельзя было удалить на строгальных станках из-за высокой твердости. Химический анализ чешуек металла (после травления) показал, что в них содержание углерода достигало 1,06%, а титана 0,16% при содержании их в центре сляба соответственно 0,10 и 0,55%. Металлографический анализ поверхностной зоны показал наличие в металле большого количества карбидов титана и хрома. [c.266]

Исследованию процессов усталости и разработки рациональных средств повышения выносливости сварных соединений посвящено вееьма большое количество опубликованных исследовательских работ. В этом направлении в Советском Союзе и за рубежом за последние годы достигнуты значительные успехи. Однако число аварийных разрушений от усталости в эксплуатации сварных конструкций продолжает оставаться значительным и растет вместе с ростом применения сварки. Это требует дальнейших изысканий как в теоретическом, так и в экспериментальном аспекте. Вместе с тем является актуальным и обобщение уже выполненных в этой области исследований и широкая пропаганда их с целью рациональных выборов конструктивных, металлургических и технологических средств, обеспечивающих достаточную прочность и долговечность сварных конструкций. Высокое качество и хорошая работоспособность соединения зависят в значительной степени от технологов-сварщиков. Дефекты соединения могут снизить его работоспособность. Однако и безукоризненно выполненный сварочный процесс может не обеспечить должных эксплуатационных качеств соединения, если не выбраны должным образом конструктивные формы соединения и свариваемый основной металл. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...