Хрупко-пластичный переход ОЦК-металлов

ХРУПКО-ПЛАСТИЧНЫЙ ПЕРЕХОД ОЦК-МЕТАЛЛОВ [c.204]

В работе [3891 показано, что в температурной области хрупкого разрушения температурная зависимость вязкости разрушения может быть представлена 5-образной кривой. Как будет показано в разделе 5.2, при переходе ОЦК-металлов из хрупкого состояния в пластичное [c.192]

Рис. 5.13. Схематическая диаграмма зависимости разрушающего напряжения (I), предела текучести (2), сужения (3) и удлинения (4) однофазных ОЦК-металлов от температуры при одноосном растяжении (Т . Т — нижняя и верхняя границы хрупко-пластичного перехода, —темпе-

Частицы вносят существенный вклад в переход ОЦК-металлов из хрупкого состояния в пластичное. Влияние частиц на механизмы скола и слияния пор рассмотрено в соответствующих параграфах, где показано, что при сколе частицы фрагментируют трещину скола. При пластичном разрушении частицы в основном обусловливают зарождение пор. Они зарождаются как при разрушении самих частиц вследствие разности модулей упругости частицы и матрицы, а также при отслаивании частиц от матрицы. [c.208]

В работах [408, 430—433] изучено влияние прочности связи частиц матрицей, а также пластичности матрицы на хрупко-пластичный переход в ОЦК-металлах. Обобщенная схема хрупко-пластичного перехода материалов на основе тугоплавких ОЦК-металлов приведена в [95]. Схематично температурная зависимость механических свойств ОЦК-металлов, упрочненных частицами, на которой указаны области хрупкого и пластичного разрушения, а также хрупко-пластичного перехода, приведена на рис. 5.16. [c.208]

Остановимся подробнее на условии перехода образца в состояние механической неустойчивости и расчете предшествующей этому состоянию величины равномерной деформации (при всей ее условности), поскольку это достаточно широко применимая характеристика пластичности, связанная с различными проявлениями механического поведения металлов, в том числе с особенностями вязко-хрупкого перехода в ОЦК-металлах при низких температурах. [c.164]

Во многих деталях и конструкциях используются металлы и сплавы в деформированном состоянии (после прессования, прокатки или ковки), что обусловлено в некоторых случаях необходимостью получить более высокие прочностные характеристики материала в готовом изделии, а иногда с невозможностью провести термообработку, например, крупногабаритных конструкций. Поэтому актуальной задачей является определение ресурса пластичности деформированных сплавов, а для ОЦК-металлов еще и исследование условий их вязко-хрупкого перехода при повторном деформировании. [c.174]

Пониженная пластичность и высокие температуры перехода из хрупкого в вязкое состояние ванадия, хрома, молибдена, вольфрама также обусловлены значительной долей ковалентных связей. Очисткой от примесей внедрения и разрушением крупнозернистой структуры деформации в условиях, близких к гидростатическому всестороннему давлению, например прессованием или гидроэкструзией, можно получить хром, молибден и вольфрам в пластичном состоянии, но после рекристаллизации они вновь становятся хрупкими. Склонность ОЦК металлов VI группы к хрупкому разрушению обусловлена значительной долей ковалентных связей в них. [c.62]

Легирование металлов различными элементами широко используется для получения сплавов с оптимальными физико-химическими и механическими характеристиками. Для упрочнения сталей большое значение имеет образование пересыщенных твердых растворов внедрения углерода, образующихся при мартенситном распаде аустенита. В тугоплавких ОЦК металлах IV—VI групп образование твердых растворов внедрения не играет такой роли, напротив, загрязнение тугоплавких ОЦК металлов примесями внедрения сильно снижает их пластичность при пониженных температурах и ведет к возрастанию температуры перехода к хрупкому разрушению. Так влияет, например, увеличение содержания кислорода и углерода в ниобии и особенно ванадии, или содержания углерода в хроме, молибдене и вольфраме. [c.139]

Растяжение ОЦК решетки в одном из трех возможных направлений <100>а при мартенситном превращении аустенита в стали приводит к тетрагональности решетки мартенсита, сильному упрочнению и резкому снижению пластичности. В тугоплавких ОЦК металлах ужесточение ковалентных связей ведет к увеличению хрупкости и повышению температуры перехода в хрупкое состояние, но вследствие эквивалентности размещения атомов примеси внедрения по всем трем ребрам ОЦК ячейки они распределяются статистически равномерно и тетрагональности не возникает. [c.140]

Выше были рассмотрены основные закономерности распространения усталостных трещин в металлических материалах, которые обладают достаточной пластичностью. В работах [39, 51, 53,68-77] были исследованы различия в механизмах усталостного разрушения ОЦК металлов и сплавов при температурах выше и ниже критической температуры хрупкости Т . Конечно, такая постановка вопроса носит условный характер, поскольку определенная при однократном (ударном) деформировании, должна отличаться от температуры вязко-хрупкого перехода в условиях циклического деформирования так как условия испытания существенно различаются. Ясно также, что форма образцов, геометрия концентраторов напряжения и вид нагружения будут влиять на температуру вязко-хрупкого перехода при обоих видах испытания. Таким образом, определяющим параметром в определении этой температуры в условиях циклического де- [c.138]

Влияние же температуры на интенсивность деформационного упрочнения, напряжение течения и предел прочности оказывается [18] прямо противоположным влиянию на предел текучести. Например, у металлов с ГЦК-решеткой интенсивность деформационного упрочнения (да/дг) и предел прочности существенно возрастают с понижением температуры. Так как предел текучести почти не зависит от температуры, то отношение пределов прочности и текучести при низких температурах возрастает, данное обстоятельство делает металлы с ГЦК-ре-шеткой особенно перспективными для использования при низких температурах. У металлов с ОЦК-решеткой интенсивность деформационного упрочнения с понижением температуры либо сохраняет постоянное значение, либо уменьшается. Вследствие этого кривая температурной зависимости предела прочности либо приблизительно эквидистантна кривой предела текучести, либо отклоняется вниз с понижением температуры. Таким образом, пластичность (в данном случае — равномерная деформация) металлов с ОЦК-решеткой при низких температурах снижается, для многих из них характерен переход от вязкого поведения к хрупко.му что резко ограничивает возможность их исполь- [c.17]

В первую очередь это относится к металлам и сплавам с ОЦК-решет-кой, показывающим [52, 74—76] в области низких температур, с одной стороны, очень резкое повышение прочностных свойств (рис. 2.8), с другой — значительное снижение пластичности вплоть до полностью хрупкого разрушения. Такое явление вязко-хрупкого перехода имеет исключительно важное значение для практических целей, поскольку ограничивает использование при низких температурах многих конструкционных материалов с ОЦК-решеткой. [c.44]

Необходимо учитывать, что при низких температурах межатомные расстояния уменьшаются, что увеличивает Oq 2 (вплоть до температуры 77 К), затем рост его замедляется и при температуре, близкой к абсолютному нулю, становится температурно независимым (рис. 9.13). Металлы с ОЦК-решеткой (ОЦК — объемно-центрированная, ГЦК — гранецентрированная кубическая, ГПУ — гексагональная плотноупакованная), содержаш ие малые концентрации примесей, имеют слабую температурную зависимость предела текучести, но при этом наблюдаются рост предела прочности и сохранение высокого уровня пластичности. У металлов с ОЦК-решеткой внедрение примесей в малых количествах (в сотых долях) могут вызвать переход в хрупкое состояние, а с ГЦК-решет-кой — количество примесей даже около 1 % мало влияет на пластичность. Этим в основном и объясняется, что при низких температурах могут работать металлы с ГЦК-решеткой. [c.203]

При систематическом исследовании с помощью растрового электронного микроскопа изломов материалов на основе переходных ОЦК-металлов, подвергнутых испытанию на одноосное растяжение в щи-роком интервале температур испытания и претерпевших хрупко-пластичный переход [951, установлено, что все кажущееся многообразие видов поверхностей разрушения может быть описано как результат действия весьма ограниченного числа механизмов разрушения, модифицированных влиянием структуры материала и температурно-скоростных условий нагружения. Следует выделить следующие механизмы разрущения скол, слияние пор, хрупкое межзеренное (межъячеистое) разрушение. [c.187]

Переходные ОЦК-металлы обладают так называемым хрупко-пластичным переходом. Этот переход проявляется в изменении характера разрушения от хрупкого к пластичному при HOMeHeHHj температуры испытаний и обусловлен резким повышением предела текучести при температурах ниже 0,15—0,2Тпл- [c.204]

Так, например, введение в молибден или вольфрам 25—30% рения сильно повышает низкотемпературную пластичность и резко понижает температуру перехода в хрупкое состояние. Отметим, однако, что практическому использованию рениевого эффекта препятствует очень высокая стоимость рения и крайне малая его распространенность. Поэтому обычно повышение пластичности металлов V—VI групп достигается тщательной очисткой их от примесей внедрения — кислорода, азота и углерода, малые количества которых способны вызвать сильное охрупчивание этих ОЦК металлов. Достигают повышения пластичности сплавов, связывая примеси внедрения в тугоплавкие соединения. Так, небольшие добавки титана и особенно циркония и гафния связывают растворенный углерод, азот и кислород в очень устойчивые дисперсные соединения, которые при низких температурах могут совершенно изменить механизм деформации и разрушения, переведя сплав в более пластичное состояние. [c.146]

Необходимо учитывать, что при низких температурах межатомные расстояния уменьшаются, что увеличивает Оо.з (вплоть до температуры 77 К), затем рост его замедляется и при температуре, близкой к абсолютному нулю, становится температурно независимым (рис. 6.5). Металлы с ОЦК решеткой, содержащие малые концентрации примесей, имеют слабую температурную зависимость предела текучести, но при этом наблюдаются рост предела прочности и сохранение высокого уровня пластичности. Металлы с ОЦК рещеткой, когда примеси внедрения в малых количествах (в сотых долях) могут вызвать переход в хрупкое состояние, а металлы с ЩК решеткой — коли- [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...