Структура высокопрочного сплава

Структура высокопрочного сплава А1—Ме—2п 253 [c.487]

Традиционные высокопрочные сплавы, как правило, имеют низкую пластичность, высокую чувствительность к концентраторам напряжений и сравнительно малое сопротивление усталостному разрушению. Композиционные волокнистые материалы, обладая высоким пределом прочности и еще меньшей пластичностью, чем высокопрочные сплавы, имеют, однако, меньшую чувствительность к концентраторам напряжений и большее сопротивление усталостному разрушению. Это объясняется тем, что у материалов различный механизм развития трещин. В традиционных изотропных высокопрочных сталях и сплавах развитие трещин идет прогрессирующим темпом, скорость трещинообразования возрастает по мере вовлечения в очаг образования трещины все больших элементов структуры — зерен, дендритов и пр. [c.12]

Ранее было продемонстрировано, что (р-Ь со)-структуры невосприимчивы к коррозионному растрескиванию в нейтральных водных растворах. Это наблюдение указывает на то, что абсолютный уровень прочности не имеет отношения к чувствительности к КР. Подобная невосприимчивость проявляется и в другом высокопрочном сплаве Ti — 8Мо — 8У — ЗА1 — 2Ре с возможной структурой (р1-ЬР2). [c.412]

Высокопрочные латуни труднее поддаются сварке, так как уменьшение в структуре этих сплавов пластичной а-фазы увеличивает склонность их к образованию трещин при местном нагреве. [c.200]

Известно также, что прочность металлического образца, в частности сопротивление знакопеременным нагрузкам, может быть существенно повышено за счет поверхностного наклепа металла (обкатки роликами, дробеструйной обработки п др.) [284]. Одна из причин этого эффекта (помимо создания остаточных сжимающих напряжений) —ослабление действия концентраторов напряжений. Изучение профиля поверхности высокопрочных сплавов показало, что после обкатки роликами она становится более совершенной надрезы становятся менее острыми, число их уменьшается. При этом возрастает долговечность (число циклов до разрушения при переменных нагрузках) и усталостная прочность. Следует также иметь в виду сильное диспергирование структуры и увеличение плотности дефектов в поверхностном слое металла в результате поверхностной деформации. [c.320]

Элементарные акты диффузии имеют определяющее значение для сохранения стабильности заданной структуры. Последняя, как правило, отвечает метастабильному состоянию л<аро прочного сплава. Термически активируемые процессы, усиливаемые воздействием поля напряжений, в конце концов разрушают заданную структуру. Скорость процессов рекристаллизации, коагуляции и растворения фаз, приводящих к разупрочнению сплава, определяется скоростью диффузии. Процессы диффузии определяют кинетику всех стадий старения и, следовательно, диффузия, с одной стороны, организует структуру высокопрочного состояния, а с другой — приводит к ее разрушению. [c.392]

В работе [60] при исследовании сверхпластических свойств высокопрочного сплава А1-7475 с помощью МОС было показано, что в процессе деформирования на поверхности образцов возникает структура каверн, фрактальная размерность D которых увеличивается с деформацией (рис. 33). При превышении D некоторого критического значения происходит переход от пластической деформации к разрушению образца. [c.50]

В конкретных сплавах отдельных систем весьма заметны отличия в тонкой структуре при различном сопротивлении КР. Например в высоколегированных сплавах системы А1—Mg (литейных), в состоянии Т4 сопротивление КР низкое при высокой плотности зон ГП, выявляющихся в виде ряби, меняющей контраст с черного на белый и наоборот на последовательных толщин-ных контурах экстинкций (рис. 6.0/3). В сплавах системы А1— Zn—Mg с очень малым содержанием примесей состояние близкое к минимуму сопротивления КР характеризуется заметной зоной свободной от выделений и дисперсными выделениями внутри зерна (рис. 6.014). В высокопрочных сплавах всех систем в состояниях вблизи минимума сопротивления КР малая пластическая [c.235]

Одним из основных факторов, определяющих склонность сплавов к коррозионному растрескиванию, является их состав и структура. Исследования коррозионного растрескивания сталей показали, что наибольшую склонность к этому виду коррозии обнаруживают стали с мартенситной структурой Высокопрочные кон струкционные стали (с пределом прочности 160 кг/мм и выше) обнаруживают склонность к коррозионному растрескиванию в кислых, нейтральных, ш,елочных растворах, во влажной атмосфере . [c.82]

С изменением структур связано и сильное влияние, которое оказывает на склонность к КР высокопрочных сплавов термическая обработка. [c.111]

К первому типу относятся алюминиевые, титановые, жаропрочные сплавы, пластичные стали ферритного и аустенитного класса. Ко второму типу относятся стали средней прочности (1000 МПа — 1600 МПа), а к третьему типу—стали со структурой мартенсита и дисперсионно-твердеющие высокопрочные сплавы. [c.329]

Таким образом, при выборе режимов термообработки химического оборудования из высокопрочных сплавов титана следует руководствоваться только технологическими и прочностными требованиями, так как в пассивной области потенциалов коррозионное и электрохимическое поведение сплавов не зависит от их структуры. [c.210]

При изыскании новых сплавов необходимо, чтобы при той же (или быть может даже при несколько меньшей) величине Ов сплавы имели бы большую конструкционную прочность, определяющуюся в значительной степени лучшей способностью к перераспределению напряжений в зоне их концентрации. Можно полагать, что увеличение чувствительности к надрезу и трещине с ростом Ов не является общим законом, а лишь особенностью определенных структур, полученных при определенной обработке. Поэтому при создании новых высокопрочных сплавов необходимо не ограничиваться изучением влияния состава и структуры на такие свойства, как предел текучести и временное сопротивление, а изучать основные закономерности влияния состава, структуры и обработки сплава на характеристики конструкционной прочности. [c.254]

Свойства упрочнения и структура. Титановые сплавы по технологии изготовления долях на деформируемые и литейные, по механическим свойствам — на сплавы нормальной прочности, высокопрочные, жаропрочные, повышенной пластичности. по способности упрочняться с помощью термической обработки —на упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой, по структуре — на а-, [c.34]

Со — тугоплавкий, высокопрочный, коррозионностойкий металл. Пластичность Со невысокая. Сплавы на основе Со отличаются высокой коррозионной стойкостью и хорошим сопротивлением истиранию. Существует а-Со, устойчивый при температуре ниже 420° С с кристаллической решеткой Г12, и р-Со со структурой К12, устойчивой при температуре свыше 420° С. [c.222]

Обычно высокопрочные, высоколегированные стали и сплавы больше подвержены образованию горячих трещин, чем обычные конструкционные. Это можно объяснить большей направленностью кристаллитной структуры в шве, увеличенной усадкой, многокомпонентным легированием, способствующим образованию эвтектических составляющих по границам зерен. Для повышения технологической прочности таких сплавов кроме очень жесткого ограничения содержания вредных примесей (серы и фосфора) часто прибегают к дополнительному легированию молибденом, марганцем, вольфрамом, а также введением в шов некоторого количества модификаторов, способствующих измельчению структуры. [c.488]

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом образуется в литой структуре в процессе кристаллизации. Для его получения чугун модифицируют путем обработки жидкого металла магнием (для уменьшения пироэффекта применяют сплав магния с никелем). Под действием магния графит в процессе кристаллизации принимает шаровидную форму [18]. Вполне вероятно, что такую форму графита образуют скопления фуллеренов. [c.70]

В начале 70-х годов началось интенсивное развитие специального раздела механики разрушения, посвященного вопросам трещипостойкости металлов и сплавов в условиях совместного воздействия коррозионных сред и длительных нагрузок. Первые исследования сопротивления росту коррозионных трещин с применением коэффициентов интенсивности напряжений касались длительного статического нагружения (коррозионного растрескивания). Было показано, что такие традиционно считающиеся мало активными среды, как вода, спирты, масла и т. п. вызывают докритический рост трещин в высокопрочных сталях при значениях коэффициента интенсивности напряжений К, существенно меньших вязкости разрушения Ki . В дальнейшем кардинальное воздействие коррозионных сред на докритический рост трещин было подтверждено и для ряда других высокопрочных сплавов. Исключение составляет рост трещин в условиях ползучести при повышенных температурах, а также в высокоуглеродистых низко-отпущенных сталях с мартенситной структурой. В последнем случае фактором замедленного разрушения может быть водород, оставшийся в металле после металлургического передела. [c.337]

К водородному охрупчиванию наиболее чувствительны высокопрочные низкопластпчные сплавы, для которых характерна высокая степень трехосиости напряженного состояния и высокий градиент напряжений впереди вершины трещины, являющийся причиной проникновения водорода в зону предразрушения. С другой стороны, дефектная неравновесная структура таких сплавов является наиболее уязвимой с точки зрения водородного охрупчивания. При переходе к более пластичным и менее прочным материалам снижается объемность напряженного состояния, его зона смещается дальше от вершины трещины, при этом падает градиент напряжений. Все это сказывается ва условиях переноса водорода в зону предразрушения и накопления там критической концентрации, необходимой для образования сепаратной микротрещины. [c.345]

У титановых сплавов 80 эффект зависит от структурного состояния и степени их легированности. У чистого титана и его а-сплавов с 0о,2 <600. МПа 80 эффект слабо выражен и определяется в основном степенью текстурированности материала. У / -сплавов титана 50 эффект также невелик. У высокопрочных а-сплавов и двухфазных сплавов титана 80 эффект достигает 100—150 МПа, что составляет 8—12 % от Оо,2-Максимальный 80 эффект наблюдается у высокопрочных сплавов со структурой а -фазы [ 76]. [c.95]

Технически чистый титан ВТ1—О имеет микрос1руктуру глобулярного типа, представляющую собой зерна а-фазы полиэдрической неравновесной формы. Сплав ВТ5 содержит около 5 % А1 как а-стабилизатора. Структура представляет собой зерна, расчлененные собранными в пачки крупными о-пластинами. Псевдо-а-сплав АтЗ содержит около 3 % А1, до 1 % Сг, Fe, Si, 0,01 % В, имеет умеренно зернистую структуру с четко выраженными границами, состоящую из крупных пластин а-фазы. Сплав ПТ-ЗВ имеет структуру а -фазы мартенситного типа. Он отличается от сплава ВТ5 более мелким зерном и гетерогенизацией внутризвренной структуры. Сплав легирован до 5 % алюминием и около 2 % 0-стабилизатором-ванадием. Термически упрочняемый высокопрочный сплав ВТ14 мартенситного класса имеет умеренно зернистую структуру пластинчатого типа, представляющую собой механическую смесь а- и 0-фаз. [c.72]

Увеличение содержания алюминия в бронзах этой системы приводит к повышению механических свойств. Однако, при содержании алюминия свыше 10% отмечается резкое снижение пластичности сплавов, связанное с появлением в структуре хрупкого эвтек-тоида. Р1оэтому верхним пределом содержания алюминия в сплавах этой системы обычно является 9—10%. Увеличение содержания железа в бронзах системы Си—А1—Ре способствует улучшению технологических и повышению их прочностных свойств. Однако, уже небольшие добавки железа ( 1,0%) приводят к появлению в структуре сплавов железистой составляющей в виде мелких рассеянных точечных включений. Повышение содержания железа, особенно в сочетании с нарушением режима литья (пониженная температура заливки и др.), приводит к увеличению числа этих включений и к укрупнению их формы. Иногда на поверхности отливок наблюдается образование сыпи железистой составляющей. Эти места отливок отличаются высокой твердостью и пониженной коррозионной стойкостью. Даже при недлительном хранении отливок в местах скопления включений железистой составляющей появляются ржавые пятна. Все это ограничивает верхний предел содержания железа до — 3—5%. Таким образом, нет основания рассчитывать на получение новых высокопрочных сплавов системы Си—А1—Ре за счет увеличения содержания легирующих [c.85]

Благотворное влияние многокомпонентного легирования может сказываться не только в повышении прочностных свойств сплава. Так, в работе [19] показано, что легирование а -f 3-сплавов таким сильным упрочнителем, как хром, целесообразно лишь при одновременном введении изоморфных -стабилизаторов, так как они суш,ественно замедляют скорость протекания эвтектоидного распада, предотвраш,ая образование вызывающего охрупчивание ин-терметаллида Ti rj. По этому принципу был разработан такой высокопрочный сплав, как ВТЗ-1 (5,2—б,ЗА1 1,5—2,5Сг 2—ЗМо). Необходимо отметить, что добавление -стабилизаторов к сплавам системы Ti—А1 наряду с повышением прочности приводит и к повышению пластических характеристик у изделий с мелкозернистой структурой. Возрастание характеристик пластичности происходит за счет увеличения сосредоточенной части деформации величина равномерной части при этом снижается (табл. 21). [c.68]

Тем не менее можно отметить ряд положительных моментов. В подразд. 4.2 описывались высокопрочные (а =1,4 ГПа) алюминиевые сплавы (А18зК15 8Со2), которые были получены из распыленных аморфных порошков путем горячего (Т 400 °С) прессования при давлении 1,2 ГПа. В структуре этих сплавов наблюдались кристаллические наночастицы размером 30—100 нм, а относительное удлинение составляло около 1 %. Циркониевые сплавы с добавками А1, N1, Ag, Си, цолученные контролируемой кристаллизацией из аморфного состояния, также продемонстрировали высокие механические свойства при испытании на растяжение и на сжатие с удовлетворительными пластическими характеристиками (рис. 5.1). [c.151]

Сплавы мартенситного класса менее легированы и в равновесном состоянии содержат сравнительно немного р-фазы (5—25%), В результате закалки об-Р уется структура мартенсита а (или — в более легированных сплавах). К этому классу относятся высокопрочные сплавы ВТ6, ВТ44, ВТ16 и жаропрочные сплавы ВТ8, ВТ9, ВТЗ-1. Сплавы переходного класса содер-больше легирующих элементов и Ответственно больше р-фазы (25— /о) в равновесной структуре, чем лавы мартенситного класса. Струк-Ура этих Сплавов чувствительна к кованиям химического состава и режи-Jтермяческой обработки (табл. 68). [c.307]

Высокопрочные сплавы магния с цинком легируют цирконием (МА14) и дополнительно кадмием и редкоземельными элементами (МА15, МА19). Увеличение содержания цинка приводит к значительному повышению прочности, а цирконий, изменяя структуру, повышает [c.213]

Предварительное исследование влияния различных эвтектикообразующих добавок на структуру и свойства высокопрочных сплавов А1—Zn—Mg- u, близких по составу к ВАЛ12 (6 % Zn, 2 % Mg, 1 % Си, остальное А1), показало, что наиболее перспективной из них является добавка никеля. Были построены разрезы фазовой диаграммы А1—Zn—Mg—Си—Ni с отношением концентраций Zn Mg Си = 6 2 1 в области до 6 % Ni и суммы Zn, Mg и Си до 18 %. Один из построенных политермических разрезов представлен на рис. 5.3. Видно, что введение никеля приводит к заметному снижению температуры ликвидуса исходного сплава А1—Zn-Mg- u вплоть до эвтектической точки при 4 % N1. В результате при практически неизменной температуре неравновесного солидуса сужается обш,ий и эффективный интервал кристаллизации и, следовательно, должны повышаться литейные свойства. [c.324]

Изготовление проволоки малого диаметра представляет часть промышленного производства проволоки для ламп накаливания. Процессы получения проволоки большего диаметра менее разработаны и более далеки от оптимальных условий производства. В связи с этим необходима разработка режимов термомеханической обработки для оптимизирования структуры и свойств волокон больших диаметров. Режимы обработки новых высокопрочных сплавов, приведенных в табл. 2, далеки от оптимальных. [c.258]

Наибольшее влияние на сопротивление КР оказывает тонкая структура (или субструктура) сплавов, разрешаемая с помощью электронного микроскопа. На рис. 6.012 приведена обобщенная схема тонкой структуры высокопрочных алюминиевых сплавов. В подрису-ночной подписи дано название ее основных составляющих. К ним следует добавить распределение легирующих элементов в приграничной зоне (рис. 6.6). С точки зрения терминологии это совсем не структурная характеристика, но без тесной привязки к структуре ее представление проигрывает в наглядности. [c.234]

Все высокопрочные сплавы легированы небольшими добавками (десятые доли процента) Мп, Сг, Zr, S и др., которые повьпиают прочностные свойства полуфабрикатов, особенно прессованных (пресс-эффект), способствуя созданию не-рекристаллизованной структуры и препятствуя росту зерна, а также эффективно повышают стойкость к коррозии, сопротивление усталости и вязкость разрушения. [c.667]

Установившейся теории КР высокопрочных сплавов еще не существует. Однако уже сейчас имеется ряд закономерностей, которые позволяют выявить те факторы, которые определяют склонность высокопрочных сплавов к КР, высказать некоторые соображения по механизму процесса и рационально-му применению этих сплавов в конструкциях. В табл. 1 приводится перечень исследованных и испытанных высокопрочных сплавов, их механические свойства, режимы термической обработки и структура. Как видно из табл. 1, высокопрочные стали относятся к мартеноитнаму классу. Они упрочняются за счет термической обработки закалка с последующим отпуском или закалка и последующее старение. Некоторые из них упрочняются за счет закалки, пластической деформации и старения. [c.104]

Анализ экспериментального материала показывыает, что простой зависимости между ударной вязкостью и склоиностью высокопрочных сплавов к КР не существует. В пределах же одного сплава, в первом приближении, можно считать, что чувствительность сплава к КР является функцией ударной вязкости (когда сильно меняется структура, наблюдаются исключения и из этого правила). [c.116]

В высокопрочных сплавах со сложной структурой процесс ра прочнения может сопровождаться структурными превращениями. Так, в шарикоподшипниковой стали ЗКРЗ (1,0% С 1,5% Сг) циклическое разупрочнение связано с непрерывным распадом отпущенного мартенсита на феррито-карбидную смесь и выделения свободного феррита. Характер изменения микроструктуры зависит от величины циклической нагрузки и исходной твердости стали. В стали с твердостью 63 НРС выделению свободного феррита предшествует распад мартенсита на феррито-карбидную смесь, а в стали с твердостью 59НРС и ниже выделение свободного феррита начинается сразу после приложения циклической нагрузки [45]. [c.81]

Макроскопическая деформация в околошовной зоне металлов с высоким пределом текучести (ВТ6, ВТ6С, ВТ14) либо совсем не наблюдается, либо оказывается весьма малой. В сплаве ВТ6 деформация сначала полностью локализуется по границам зерен и только спустя несколько суток начинает развиваться и внутри зерен. Если в околошовной зоне описанных выше металлов с малым пределом текучести трещины преимущественно возникают в объеме зерен, то в околошовной зоне металлов с высоким пределом текучести преимущественными местами зарождения трещин служат границы зерен. В основном металле высокопрочных сплавов из-за мелкозернистой структуры разрушению всегда предшествует заметная пластическая деформация и трещины зарождаются как по границам зерен, так и в их объеме. Закалка и старение сплава ВТ14 после сварки повышают способность околошовной зоны к пластической деформации. Этот интересный результат М. X. Шоршоров 210] объясняет появлением участков а-фазы, обедненных -стабилизаторами, а также релаксацией напряжений. [c.188]

Наличие фазовых превращений в железпош сплавах и зволяет получать ряд переходных структур с высокой прочностью Характеристики прочности технического железа невелики = 60-V-80, = 20 28 кг мм , а = 10 .-15 кг мм , =4 -8 кг[мм , а, = 164-23 кг1мм )- Поэтому техника использует как двой ные сплавы железа с углеродом (стали), так и железоуглеродистые сплавы с добавками легирующих элементов. При необходимости уменьшения веса машины (например, в авиации) находят применение в качестве конструкционного материала легкие сплавы алюминия и магния. Переход от чистых металлов (Fe, А1, Mg) к их сплавам значительно увеличивает характеристики прочности. Пре дел прочности материалов средней прочности увеличивается примерно в 4 раза, а предел прочности высокопрочных сплавов железа и алюминия повышается в 6 раз и выше. [c.24]

При многослойной сварке длинными участками термические циклы отдельных слоев практически не зависят друг от друга, так как металл в околошовной зоне каждого предыдущего слоя успевает почти полностью охладиться до начала укладки следующего. Однако последующие слои охлаждаются все-таки несколько медленнее, чем первый. Поэтому выбор режимов сварки закаливающихся материалов обычно ведут по первому слою. По своему характеру и параметрам термический цикл околошовной зоны при укладке первого слоя многослойного шва принципиально не отличается от случая однопроходной наплавки или сварки угловых швов. Расчеты в обоих случаях основываются на одних и тех же схемах [23, 24]. Однако в отношении возможностей регулирования структуры и свойств шва и околошовной зоны многослойная сварка длинными участками обладает двумя существенными преимуществами по сравнению с однопроходной сваркой или наплавкой 1) резким снижением длительности t + Г пребывания металла при температурах выше конца фазового превращения и температуры интенсивного роста зерна чем меньше погонная энергия дуги (т. е. больше число слоев), тем меньше длительность Г + Г 2) смягчающим воздействием теплоты последующего слоя на структуру предыдущего. Благодаря этим преимуществам способ многослойной сварки длинными участками является основным технологическим вариантом для соединения большинства высокопрочных сплавов титана средней и большой толщины. [c.20]

Так, в слитках диаметром 74 мм из сплава 1960 с содержанием 0,15% (мае. доля) Хт уменьшение чистоты шихтовой основы снижает каталитическое действие УЗО и увеличивает получаемый размер зерна почти вдвое, что имеет большое значение при производстве слитков крупных сечений (диаметром до 960 мм) из алюминиевых сплавов с недендритной структурой. В этом случае обязательно добавлять в шихту алюминий высших марок. При непрерывном литье с УЗО слитков диаметром 65—960 мм из ряда высокопрочных сплавов типа В95пч (7010, 7012, 7050) ДШч (2024, 2124), а также 1201, 1561 и других сплавов с введением в состав сплава (2г+ Т1) < 0,20% (мае. доля) при шихтовке сплавов на алюминии марок А85 и А99 получают недендритную структуру [c.470]

Недендритная структура не меняет прочностных свойств слитков, но повышает их пластичность в литом и горячедеформированном состоянии. Повышение пластичности в литом состоянии дает возможность увеличить сечение слитков высокопрочных сплавов системы А1—2п—Mg—Си без образования трещин. Так, максимальный размер круглых слитков типа В95пч можно увеличить с 830 до 960 мм. [c.472]

Влияние зеренной структуры слитка на вязкость разрушения Кю прессованной полосы из высокопрочного сплава В96ц-1 [c.476]

Примером возможного уменьшения площади анодной фазы является ряд практически применяемых способов повышения коррозионной устойчивости сплавов. С коррозионной точки зрения, весьма желательно в конструкционных металлических сплавах иметь анодную по отношению к основному фону упрочняющую составляющую. В большинстве случаев, например для углеродистых сталей и, особенно, высокопрочных оплавов алюминия типа дуралюмина, это не выполняется. Исключением является высокопрочный сплав на основе алюминия, легированного магнием (магналий), где упрочняющая составляющая М гА1з является анодной по отношению к основному фону. По этой причине последний сплав обладает, как известно, повышенной коррозионной устойчивостью (по сравнению с дуралюмином), так как отдельные включения анодной составляющей в его структуре быстро растворяются и поверхность становится электрохимически однородной, как это изображено на рис. 128. [c.439]

Эти кислоты можно получить в лаборатории, пропуская сероводород через воду, насыщенную SO . Для понимания механизма наблюдаемых разрушений следует учесть, что при протекании коррозионных процессов эти кислоты легко катодно восстанавливаются. В связи с этим политионовые кислоты действуют в качестве катодного деполяризатора, который способствует растворению металла по границам зерен, обедненным хромом. Еще одна форма влияния, возможно, заключается в том, что продукты их катодного восстановления (HjS или аналогичные соединения) стимулируют абсорбцию межузельного водорода сплавом, обедненным хромом. Под напряжением этот сплав, если он имеет ферритную структуру, подвергается водородной коррозии вдоль границ зерен. Аустенитный сплав в этих условиях устойчив. Показано, что наличие в морской воде более 2 мг/л серы в виде Na S либо продуктов катодного восстановления сульфитов SOg" или тиосульфатов SjO вызывает водородное растрескивание высокопрочных сталей с 0,77 % С, а та кже ферритных и мартенситных нержавеющих сталей 167]. Предполагают, что и политионовые кислоты оказывают аналогичное действие. [c.323]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...