Область упрочнения металла

Для твердых тел чаще более характерны смешанные виды связи. Известно, что ионная и ковалентная связи, а также ковалентная и металлическая не имеют резкого разграничения и может наблюдаться переход от одного вида связи к другому. Так, упрочнение металла в результате пластической деформации и легирования объясняется превращением металлической связи в ковалентную. При деформации в металлах появляются области высокой прочности и малой пластичности, приближающиеся по своим свойствам к типичным веществам, обладающим ковалентной связью (алмазу). [c.10]

Анализируя деформацию, разрушение и упрочнение металлов, можно считать, что из различных дефектов структуры основной вклад в скрытую энергию деформации дают дислокации, по крайней мере, в области температур, близких к комнатной, и при повышенных температурах ниже температуры рекристаллизации. [c.43]

На первом участке наблюдается облегченное скольжение, при котором упрочнение металла незначительно. Протяженность этого участка зависит от ориентировки кристалла относительно приложенного напряжения, температуры, скорости деформации и чистоты металла. С ростом степени деформации происходит переход к множественному скольжению, наблюдается движение дислокаций в пересекающихся плоскостях с образованием дополнительных препятствий и барьеров на пути движения дислокаций. Коэффициент упрочнения в начале II стадии (см. рис. 1) резко возрастает и достигает максимума (области линейного упрочнения). По мере повышения плотности дислокаций и роста числа их образований в металле интенсивно развивается ячеистая дислокационная структура в кристаллах наблюдаются короткие полосы скольжения и образования плоских скоплений дислокаций. [c.9]

В металле, претерпевающем пластическую деформацию в области упрочнения, в условиях определенного температурного режима происходят два противоположных процесса — упрочнение (наклеп) и разупрочнение (отдых и рекристаллизация). При этом при низких температурах превалирует первый, а при высоких — второй. Оба эти процесса весьма существенно влияют на протекание ползучести. [c.284]

Повышенная склонность к наклепу высокомарганцовистых сталей, особенно содержащих повышенное количество углерода, и определила основную область их применения в машиностроении. Эти стали используют для деталей машин, требующих повышенной износостойкости в условиях ударных нагрузок, вызывающих поверхностный наклеп металла. В условиях абразивного износа, не сопровождающегося упрочнением металла, высокомарганцовистые стали не имеют особых преимуществ перед сталями других типов. [c.383]

Для труднообрабатываемых, термически упрочненных металлов приходится применять разрезание абразивными дисками, плазменно-дуговую, анодно-механическую, лазерную резку. Для разрезки проката сложных профилен, отрезки литников и прибылен применяют ленточные пилы. Рациональные области применения разных способов разрезки приведены в табл. 42. [c.214]

Распространение фронта Людерса-Чернова на стадии циклической текучести связано с процессами интенсивного изменения дислокационной структуры в областях металла, где этот фронт уже прошел (происходят процессы деформационного упрочнения в локальных объемах металла). Это является особенностью процесса циклического деформирования по сравнению со статическим нагружением. Из-за длительности процесса усталости происходят также структурные изменения и в областях, где металл еще находится в области микротекучести. Эти изменения связаны с накоплением микропластической деформации в локальных объемах металла преимущественно в приповерхностных слоях, а также с процессами динамического деформационного старения (например, у углеродистых сталей). [c.81]

Исходя из экспериментальных данных, аналитическим и численным методом на ЭВМ методом конечных разностей были найдены зависимости мощности тепловых источников от времени. Анализ этих зависимостей показал, что при отсутствии относительного скольжения соединяемых поверхностей выделение тепла в начале сварки обусловлено процессом деформирования соприкасающихся микровыступов. Тепло выделяется в результате рассеяния энергии ультразвуковых деформаций, которые испытывает металл в сплошной области соединения. При этом ввиду упрочнения металла мощность источников тепла убывает со временем (рис. 20). [c.38]

Предусмотрено создание и освоение новых, наиболее экономичных материалов, в том числе полимерных и особо чистых, внедрение в производство новейших методов упрочнения металлов и других машиностроительных материалов для уменьшения металлоемкости и габаритов машин и конструкций при повышении их надежности и долговечности. Для успешного решения многих практических вопросов, связанных с научно-техническим прогрессом в различных областях техники, нередко необходимы сведения о современных прогрессивных способах производства и обработки металлов, новых металлических и неметаллических материалах, их свойствах и рациональных областях применения. [c.11]

Таким образом, упрочнение металлов и сплавов при пластической деформации и при мартенситных превращениях обусловлено раздроблением зерна на микрообласти, разориентировкой микрообластей и образованием субмикроскопических областей блочной структуры внутри фрагментов. [c.39]

Упрочнение металла зависит преимущественно от возникновения и распространения дислокаций. Распространение дислокаций связано с дроблением монокристаллов на более мелкие моно-кристаллические области. Я. Н. Френкель отмечает, что больше упрочнение технических сплавов несомненно зависит от распада на взаимно блокирующие друг друга фазы в процессе пластической деформации. [c.42]

Таким образом, упрочнение металлов и сплавов в процессе холодной пластической деформации и в результате мартенситных превращений связано с раздроблением зерна на фрагменты и с образованием субмикроскопических областей внутри фрагментов. [c.43]

У монокристаллов о. ц. к. диаграммы деформации носят в общем тот же характер, что и у кристаллов г. ц. к. У тантала, железа, ниобия и других металлов наблюдаются три, хотя и не столь отчетливо выраженные, области упрочнения. Из-за развитого поперечного скольжения по плоскостям 110 и 211 (высокая [c.211]

Металлическая связь бывает весьма прочной металлам свойственна высокая твердость, высокая температура плавления и пр. Наряду с металлической связью может существовать и ковалентная или может иметь место превращение металлической связи в ковалентную. Так, упрочнение металла в результате пластической деформации и легирования объясняется превращением металлической связи в ковалентную. При деформации в металлах появляются области высокой прочности и малой пластичности, приближающиеся по этим свойствам к типичным веществам, обладающим ковалентной связью (алмаз). [c.10]

Описанные выше модели деформационного упрочнения основываются на каком-либо одном механизме накопления дислокаций. Кроме того, в каждой из них используются допущения, упрощающие сложную картину пластической деформации в реальных материалах. Сложность, многоуровневость и разнообразие процессов, сопровождающих деформационное упрочнение, затрудняют возможность создания общей физической теории упрочнения металлов и сплавов. При этом все оценки напряжения, необходимого для продвижения дислокаций через область, имеющую плотность дислокаций р, принимают вид формулы (3.1), а какой конкретный механизм из приведенных действует в том или ином случае, зависит от реальной дислокационной модели, структуры, типа материала и условий нагружения. [c.101]

При усталости металла напряжения для макрообьемов не превышают предела текучести. Однако в отдельных микрообъемах металла, в силу различных факторов, напряжения могут вызвать пластическую деформацию и упрочнение. При полном упрочнении металл в этих областях способен разрушаться с образованием начальных трещин усталости. Свойство металла сопротивляться усталостному разрушению называют выносливостью. Кривая выносливости (усталости), характеризующая способность [c.76]

Известен ряд эффективных методов предотвращения фрет-тинг-коррозии. Основными являются так называемое ращю-нальное конструирование, применение различных смазок (масел, обладающих малой вязкостью), использование эластомер-ных прокладок или же материалов с низким коэффициентом трения, а также сопряжение мягкого металла с твердым. В частности, для работы в контакте со сталью можно рекомендовать покрытия из Sn, Ag, РЬ, а также кадмиевое покрытие. Для предотвращения фреттинг-усталости следует избегать конструкций, в которых поверхность соприкосновения деталей совпадает с областью концентрации напряжений. В ряде случаев целесообразно поверхностное упрочнение металла, т, е, обработка на белый слой , дробеструйная обработка или же накатка роликами. [c.55]

Наибольшее силовое давление со стороны инструмента металл испытывает в направлении скорости резания, меньшую — в глубину заготовки. Соответственно, максимальное значение скорость дислокаций и пластической деформации обеспечивается в направлении скорости резания. Перемещаясь за время деформирования 10 —10 с от режущей кромки дислокации, определяют конфигурацию и размеры пластически деформированной зоны (см. рис. 31.1, а). В пластически деформируемой зоне условно выделяют следующие области область опережающего упрочнения обрабатьшаемого материала впереди режущего клина и область упрочнения ниже плоскости резания. [c.566]

Разность значений действующих напряжений в зоне стружкообразова-ния (см. рис. 31.1, о, ОМ) предопределяют неоднородность процессов деформации. Материал начинает пластически деформироваться на границе зоны ЬО. По мере приближения деформированного объема к режущей кромке деформация и упрочнение металла возрастают и полностью завершаются на границе зоны КМ деформацией сдвига в области максимальных касательных напряжений под углом ф к направлению движения резца. Движение дислокаций в поле напряжений при пластической деформации вызывает последовательный переход атомов в новое положение. В результате атомы приобретают кинетическую энергию и совершают колебания с большей амплитудой около нового положения равновесия. Таким образом, часть работы, затраченной на перемещение дислокаций, превращается в теплоту. В результате при обработке стали 45 температура металла в конце зоны деформации возрастает до 300 °С, не вызьшая его температурного разупрочнения. 566 [c.566]

При некотором удлинении А/щ (индекс ш от слова шейка ) случайное местное уменьшение диаметра образца ( блуждающая шейка ) уже не будет компенсировано за счет дополнительного упрочнения металла в этом месте, где начнется образование шейки (рис. 57). Моменту начала образования шейки соответствует точка В. Далее удлиняется практически только область шейки. Соответственно и диаметр уменьшается только здесь. Вне области шейки диаметр не меняется, он равен — диаметру образца в момент начала образования шейки. Таким образом, часть диаграммы растяжения OAVTB соответствует периоду равномерного удлинения образца. К сожалению, этот период невелик вщ = А/щ/ редко достигает 0,3. Это основной отрицательный момент при испытаниях на растяжение. [c.157]

Поверхность нагружения. Допустим, что тело деформируется пластически, и в какой-то его точке напряжения получили приращения Возникает вопрос — приведет ли это к нагружению, т. е. к дополнительной пластической деформации de / окружающей точку частицы, либо к упругой разгрузке Для ответа на этот вопрос рассмотрим поверхность нагружения S (рис. 80), которая в пространстве напряжений отделяет в данном (т. е. упрочненном) состоянии среды область упругого деформирования от области пластического деформирования. В начальном (не-упрочненном) состоянии поверхность нагружения совпадает с поверхностью текучести 2,. С увеличением пластической деформации, по мере развития упрочнения, поверхность нагружения расширяется и смещается. Расширение поверхности нагружения есть следствие упрочнения металла при пластической деформации. Смещение поверхности нагружения относительно начала координат (Ojj- = 0) есть следствие эффекта Баушингера после пластической деформации пределы текучести при растял<ении и сжатии различны (рис. 59, б). Поэтому форма и положение поверхности нагружения зависят не только от текущего напряженного состояния, но и от всего предшествующего процесса деформирования. Поверхность нагружения как и поверхность текучести является выпуклой (см. п. Х.1). [c.203]

Высокие температуры плавления имеют также плотноупакован-ные металлы VIII—X групп рений (3180° С), рутений (2250°) родий (1960°), осмий (3045°), иридий (2445°), палладий (1552°) и платина (1769° С), однако вследствие малой распространенности и высокой стоимости эти металлы не перспективны для использования в качестве жаропрочных. Лишь пла гина и некоторые ее сплавы нашли ограниченное применение для тиглей, используемых при варке оптического стекла и для других специальных областей. Эти металлы имеют одинаковые плотноупакованные структуры вследствие заполнения валентными электронами второй половины оболочки или состояния Близость их электронного и кристаллического строения также обусловливают образование при взаимном растворении широких или непрерывных рядов ПГ или ГЦК растворов и широкие возможности твердорастворного упрочнения. [c.39]

Изоструктурность P Th a—Th и UQ—U приводит к непре-рывным рядам твердых растворов на основе этих карбидов при высоких температурах при отсутствии растворимости в области низких температур, а также при отсутствии растворимости между торием и его монокарбидом Th (см. рис. 40). Эти карбиды недостаточно прочны и непригодны для дисперсионного упрочнения металлов. Наиболее перспективными для дисперсионного упрочнения тугоплавких сплавов являются карбиды Ti , Zr , ТаС, Hf , а для сталей и никелевых сплавов — карбиды ванадия, ниобия, хрома, молибдена и вольфрама. [c.101]

Анализируя формулы (160) и (161), приходим к выводу, что изгибающий момент в области пластических деформаций (при гибке) достигает больших значений, чем в области упругих деформаций. Это происходит вследствие того, что пластический момент сопротивления 1 ласт = bs /4, в то время как при упругом изгибе момент сопротивления = fes /6, т. е. 11 пласт в 1,5 раза больше IFynpyr- Кроме того, здесь также влияет и фактор упрочнения металла по мере его деформации в холодном состоянии. [c.128]

На рис. 59 представлены зависимости стойкости резцов от величины подачи, полученные при расточке стали 45 на двух скоростях резания V = 8Э м/мин (/) и и = 270 м мин (//). Из рис. 56 и 59 следует, что в зоне высоких скоростей резания существует общеизвестное влияние подачи на стойкость резцов с увеличением подачи стойкость падает. Увеличение степени предварительного упрочнения металла повышает стойкость резцов. В области более низких скоростей резания замечено возрастание стойкости при увеличении подачи. (Это явление наблюдалось такжеН. Н. Зоревым и 3. М. Фетисовой при точении молибденовых [c.91]

ТЦО конструкционной стали 40ХА приводит к увеличению почти на 30 %, что свидетельствует об увеличении плотности, дислокаций, дроблении зерен и субзерен. Это увеличивает рассеяние энергии при распространении ультразвуковых колебаний. Дробление зерен и суб-зерен при ТЦО приводит к ускорению релаксационных процессов и снижению остаточных внутренних напряжений второго рода. Увеличение коэффициента Пуассона после ТЦО связано с упрочнением металла в области упругих напряжений. Несмотря на увеличение числа протяженных линейных Дефектов структуры (линейных дислокаций и границ зерен), металл имеет более плотное и упорядоченное состояние. Об этом свидетельствует рост скоростей продольных о и поперечных У( ультразвуковых колебаний. [c.70]

К 1935—1945 гг. относятся исследования В.Прагерав области вязко-пластического течения материалов по установлению зависимости напряжений от деформаций в изотропных пластических телах и по упрочнению металла при сложном напряженном состоянии. [c.20]

В противоположность строго обратимым изменениям температуры, сопровождающим процессы деформирования упругих тел, существуют явления, связанные с необратимым деформированием, например с текучестью ковких металлов, когда происходит необратимое превращение в тепло механической работы, затрачиваемой на деформацию. Хорошо известно, что, когда образец вязкого металла быстрым растяжением выводится в пластическое состояние, он нагревается, особенно в области шейки. Точные калориметрические измерения выделяющегося при этом тепла впервые выполнил Хорт ). Хорт, Тэйлор, Фаррен и Квинни 2) показали, что механическая работа, совершаемая при растяжении образцов вязких металлов, не превращается полностью в тепло. Заметная часть этой работы (около 10% или несколько меньше для стержней из малоуглеродистой стали) переходит в скрытую упругую энергию, которая каким-то образом накапливается в испытавшем деформационное упрочнение металле (вероятно, в упруго изогнутых прослойках, содержащихся в пластически продеформированных кристаллических зернах). Раш ) путем увеличения последовательными ступенями растягивающей нагрузки, которая прикладывалась к стержням из малоуглеродистой стали, обладающей четко выраженным пределом текучести, и путем записи температуры этих стержней впервые обнаружил, что в упругом диапазоне температура падает, а в момент достижения предела текучести внезапно увеличивается. [c.18]

Из приведенные работ ib области изучения. ковки и прокатки следует, что торячая обработка - рома и сплавов на его основе может производиться в интервале температур 800—1200°. Температура. начала рекристаллизации обработки хрома равна 800—850°. Поэтому iKOBiKa и горячая прокатка при более, низких температурах приводят 1К упрочнению металла и понижению пластичности. Применение. высоких температур начала горячей обр аботки сопровождается po TOiM. зерна храма 1в.следствие начинающего процесса собирательной рбК ри1Сталяизации, что должно учитываться при установлении температурного интервала горячей обработки. [c.304]

Механическая обработка поликристаллического металла создает в нем объемно-напряженные области, главным образом по периферии зерен, а также и внутри зерен вблизи плоскостей скольжения и приводит тем самым металл в неравновесное, упрочненное состояние. Метал.л, подвергшийся холодной обработке, термодинамически менее устойчив, чем необработанный. Поэтому в упрочненном металле самопроизво.льно развиваются процессы, приводящие с течением времени к снятию внутренних напряжений и вызванному ими упрочнению. При сравнительно низких температурах эти восстановительные процессы не сопровождаются заметными микроструктур-ными изменениями и называются отдыхом или возвратом. При более высоких температурах процесс отдыха заменяется дру-гим восстановительным процессом — рекристаллизацией. Переход от одного процесса к другому не имеет резкой температурной границы и зависит главным образом от степени упрочнения металла. 1ем выше упрочнение, тем при более [c.13]

Основные области применения—композ-иционные материалы на неметаллической основе, армированные углеродными волокнами нагреватели, используемые для обогрева приборов и установок различного назначения гибкие углеграфитовые термопары, высоковольтные гибкие проводники [9-1, 9-3, 9-30], теплоизоляция, для чего наряду с тканями при эксплуатации электрических вакуумных печей применяются углеродные войлоки. В перспективе возможно применение этих волокон для упрочнения металлов. [c.150]

В настоящее время еще не выработано достаточно обснованных режимов упрочнения различных деталей, восстановленных разными способами. Рассмотрим влияние на качество обрабатывав-мой поверхности различных параметров упрочнения металла, наплавленного в среде углекислого газа. На рис. 129 показана область режимов давления и скорости, обеспечивающих требуемое качество упрочненной поверхности, по Г. П. Тончеву [18]. [c.319]

Исследования последних лет в области механики и физики твердого тела привели к разработке надежных критерие1в оценки склонности металла к хрупкому разрушению и установлению новых важных закономерностей распространения трещин при действии циклических и статических нагрузок, а также к -разработке новых методов упрочнения металлов и сплавов с целью повышения их конструкционной прочности. [c.5]

Таким образом, иаибольший вклад в скрытую энергию деформации дают дислокации с учетом различных видов энергии взаимодействия. Это позволяет при анализе деформации разрушения и упрочнения металлов считать основным вклад в скрытую энергию деформации от дислокаций по крайней мере в области температур, близких к комнатной, и при повышенных температурах ниже температуры рекристаллизации. [c.13]

Как известно, пластическая деформация сопровождается, с одной стороны, упрочнением металла, а с другой — разупрочнением. Двойственный характер пластической деформации может быть объяснен следующими причинами. При перемещении дислокации в плоскости скольжения и выходе ее на поверхность возникает ступенька, равная вектору Бюргерса Ь. Если в данной плоскости скольл<ения на поверхность выходит п дислокаций, то высота ступеньки равна пЬ. Пластическое деформирование, связанное с выходом дислокаций на поверхность (разрядка дислокаций), есть акт разупрочнения локальных областей металла, так как результирующим эффектом при этом является повреждение поверхности в виде ступеньки. Эти ступеньки могут считаться зародышами вязких трещин, развитие которых сопровождается локальной пластической деформацией. [c.26]

На стадии производства материалов улучшение качества существующих материалов путем модификации их свойств (упрочнение металлов термообработкой, создание биматериалов с ценными свойствами исходных материалов и т. п.), синтез новых материалов с заранее заданными свойствами, предназначенными для определенных целей, что позволяет расширить эффективные области их применения и сократить их расход на единицу продукции [c.44]

Директивами XXIV съезда КПСС предусмотрена широкая программа дальнейшего развития исследований в- области новых материалов. Речь идет о создании и освоении новых, наиболее экономичных материалов, в том числе полимерных и особо чистых, о развитии и внедрении в производство новейших методов упрочнения металлов и других промышленных материалов, о расширении сортамента выпускаемых материалов и т. д. Будет обеспечено быстрое развитие фундаментальных и прикладных исследований, в частности совершенствование [c.76]

Металл шва обладает своеобразной сетчатой структурой, образованной слоями и ячейками кристаллизации. Эти данные позволяют представить металл сварного соединения состояш им из областей, упрочненных фазами внедрения, границы которых обогаш ены серой, фосфором и другими элементами, но-нижаюш ими прочность связи ячеек, а также неметаллическими включениями оксидами, сульфидами, сульфидными пленками и эвтектиками и др. Р[о характеру распределения фаз внедрения (в основном карбидов железа) по сечепию шва можно выделить две зоны равномерного 1 (рис. 2.11) и неравномерного 2 распределения частиц. Зона с равномерным распределением частиц содержит незначительное число неметаллических включений и непосредственно примыкает к зоне сплавления. Формирование этой зоны связано с наличием плоского фронта кристаллизации, который нри потере устойчивости переходит в ячеистый. Изменение характера кристаллизации приводит к [c.47]

Близость электронного строения (валентные электроны, параметры решетки и атомный радиус) основных элементов (Ni, Сг), определяющая идентичность ОЦК структур, способствует образованию широких и непрерывных областей ОЦК твердых растворов между тугоплавкими металлами 5-го периода - Nb, Мо и 6-го периода Та, W и создают широкие возможности твердорастворенного упрочнения жаропрочного сплава путем взаимного легирования. Введение в сплав с ОЦК структурой небольшого количества рения, равного 3,5 - 4,5% (по массе) с гексагональной структурой, при растворении в ОЦК металлах - Nb, Та, Сг, Мо, W передаст в коллективизированное состояние все валентные электроны, сильно упрочняет межатомные связи и повышает жаропрочность сплава. Таким о )разом, сплав приобретает рениевый эффект , т.е. повышаются пластичность и жаропрочность при высоких температурах. [c.430]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...