Особенности процесса упрочнения

Особенности процесса упрочнения [c.94]

Основное отличие от холодной деформации заключается в том, что деформация осуществляется в условиях, облегчающих движение дислокаций, особенно поперечным скольжением и диффузионным переползанием. В результате непосредственно в процессе горячей деформации в металле параллельно совершаются два конкурирующих процесса — упрочнение и разупрочнение. [c.360]

Поскольку закономерности процесса деформационного упрочнения, согласно современным представлениям [66, 233, 254], сводятся к закономерностям процесса размножения и взаимодействия дислокаций, то и преобладание винтовых дислокаций в структуре ОЦК-металлов требует учета особенностей размножения винтовых дислокаций. Для винтовых дислокаций вместо дискретных источников рассматривают обычно двойное поперечное скольжение. Авторы [254] отмечают, что при этом элементом, контролирующим процесс упрочнения, является не отдельная дислокация, а линия скольжения, а сам подход требует подробного теоретического и экспериментального исследования геометрии двойного поперечного скольжения и его роли в эволюции дислокационной структуры и механизмах упрочнения ОЦК-металлов. [c.104]

Из рассмотренных выше способов формирования зон лазерного воздействия видно, что наиболее просто процесс упрочнения излучением лазера может быть реализован при фокусировании излучения сферической и цилиндрической оптикой. Однако в случае использования импульсного излучения формирование профиля имеет ряд особенностей в зависимости от вида оптики. [c.59]

Процесс лазерного упрочнения имеет ряд особенностей, выгодно отличающих его от других методов упрочнения возможность получения на поверхности материала слоя с заданными свойствами путем введения легирующих элементов локальность процесса упрочнения [c.103]

При изучении поведения слоистых металлических материалов в условиях циклического нагружения существенный интерес представляет исследование особенностей процессов деформационного и диффузионного взаимодействий, развивающихся в зоне сопряжения разнородных составляющих композиций. В данной работе исследование процессов упрочнения и разупрочнения переходных слоев биметалла при циклическом нагружении проводили методом измерения микротвердости рабочей части образца, разделенной на 50 участков протяженностью 100 мкм каждый, через определенное число циклов нагружения. [c.79]

Сопротивление элемента трения (см. рис. 10, в) определяется величиной пластической деформации. Из-за взаимодействия процессов упрочнения и разупрочнения сопротивление трения изменяется во времени, вследствие чего деформирование может продолжаться и при понижении нагрузки, аналогично тому, как это происходит при деформировании вязкого элемента. Отличительной особенностью элемента трения является наличие определенного уровня напряжений, при которых начинается деформирование. Изменение сопротивления зависит от пути предшествующего нагружения, и в частном случае зависимости модуля упрочнения только от величины деформации и ее скорости изменение сопротивления имеет вид [c.50]

Сопротивление материала пластической деформации при воздействии ударной волны определяется совместным действием процессов упрочнения и релаксации напряжений. Скорость деформации, упрочнение, величина среднего гидростатического давления и другие особенности деформирования материала оказывают влияние на реализуемый при прохождении волны закон деформирования и соответствующую ему кривую деформирования о(8). Эта кривая определяет скорость распространения ударной волны в соответствии с реальными потерями энергии на пластическое течение материала по выражению (4.25). [c.166]

Спекание, как процесс упрочнения и уплотнения спекаемого тела, сопровождается рядом физико-химических явлений, происходящих при обжиге керамики. Образование достаточно прочного твердого тела из конгломерата непрочно и временно связанных частиц или зерен (сырца) — одна из отличительных особенностей спекания. Вторая особенность — изменение объема и пористости опекаемого тела. Кроме этих основных и характеризующих спекание процессов при обжиге керамики возможны (но не обязательны) такие процессы, как полиморфные превращения, процессы разложения или соединения с образованием новых кристаллических, стекловидных и газовых фаз, рост или растворение кристаллов и др. [c.69]

Анализ рассмотренных результатов позволяет заключить, что основные различия в скорости ползучести относятся к третьей стадии процесса, тогда как на первых двух стадиях скорость практически не зависит от среды. Обычно подобное поведение сплавов при ползучести принято объяснять, исходя из предположения о существовании в этих условиях двух конкурирующих механизмов. Один из них — упрочнение металла благодаря окислению, второй — разупрочнение вследствие уменьшения поверхностной энергии металла при испытании на воздухе по сравнению с таковой для вакуума. Снижение поверхностной энергии при окислении свежей поверхности трещины способствует более интенсивному ее распространению и ускорению ползучести. При условиях, соответствующих упрочнению материала при испытании на воздухе, преобладает насыщение объема образца кислородом, в то время как при отсутствии интенсивного окисления доминирует конкурирующий процесс разупрочнения. Относительная скорость обоих процессов может быть изменена соответствующим варьированием скорости деформации, температуры, давления газовой среды. Процесс упрочнения становится особенно эффективным после образования трещин на третьей стадии ползучести это подтверждает газовый анализ образцов, показывающий, что именно в этот период наблюдается наибольшее поглощение кислорода и азота сплавом [396]. [c.439]

Абсолютные значения смещений VQ, полученные при испытаниях образцов одной серии, достигают максимальных значений при средних ё / О и зависят от размеров образцов, в частности от наибольшего диаметра В, и сопротивления материала пластическому деформированию (рис. 7.8, А). Такой характер их изменения есть следствие процессов упрочнения в вершине трещины при наличии развитых пластических деформаций, что особенно проявляется при малых и больших б / В, а также отражает факт изменения податливости образцов при варьировании глубины трещины. Максимальное смещение берегов трещины имеет более сложную зависимость от б / В (см. рис. 7.8, Б). Так, при б / В = О в предельном случае = О, а при б / В 1 значения возрастают и будут приближаться к уд- [c.196]

Как показывает эксперимент, суммирование энергий деформационного упрочнения по полуциклам нагружения дает большую величину по сравнению с энергией деформационного упрочнения при статическом разрушении. В тех случаях, когда удается описать зависимость суммарной энергии циклического деформационного упрочнения от соответствующей энергии статического разрушения [18], эта зависимость оказывается сложной вследствие специфических особенностей процесса многократного упрочнения при знакопеременной нагрузке. Более того, в ряде случаев (например, при симметричном цикле нагрузки) сумма разностей энергий деформационного упрочнения между полуциклами растяжения и сжатия оказывается больше энергии статического растяжения [65], т. е. [c.85]

Лроцесс лазерного упрочнения имеет ряд особенностей, выгодно отличающих его от других методов упрочнения получение на поверхности материала слоя с заданным свойствами путем введения легирующих элементов локальность процесса упрочнения применение в качестве финишной операции, так как коробление при лазерной обработке отсутствует получение заданной шероховатости поверхности повышение коррозионной стойкости поверхностных слоев автоматизация процесса обработки высокая культура производства. [c.469]

Построение аналитической теории резания можно осуществить путем последовательного усложнения ее использованием обратной связи сопротивления деформированию с условиями деформирования в конкретном процессе так, как это трактуется законом сдвигающего напряжения. Без этой взаимообусловленности, приступая к решению задачи, мы не располагаем данными ни для определения уровня сопротивления, ни для установления геометрических параметров очага деформации [17]. Теория переходных областей [88] позволяет оценить и уточнить такие особенности процесса резания, как возникновение опережающей трещины и образование стружки со сколами в результате исчерпания ресурса пластичности, а также проявления аномального упрочнения, приводящего к образованию нароста и его разрушению. [c.24]

Следует также учитывать некоторую условность деления процессов усталости на различные стадии, в особенности при напряжениях близких к пределу выносливости. Ясно, что процессы упрочнения и зарождения микротрещин в локальных объемах металла могут протекать вплоть до разрушения, в то время как в других объемах металла к моменту разрушения образца металл может достигнуть только стадии текучести. [c.53]

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]

Созданию равномерно упрочненного приповерхностного слоя к моменту достижения напряжения a-j- у ОЦК-металлов способствует наличие большого числа систем скольжения и протекание процессов динамического деформационного старения. Важной особенностью деформационного упрочнения на этом участке кривой растяжения является то, что процессы упрочнения и повышения плотности дислокаций в основном связаны с приповерхностными слоями и границами зерен, с примыкающим к ним объемам металла [84]. В работе [91] предложили модель, которая объясняет преимущественное течение границ зерен на стадии микротекучести за счет более высоких локальных напряжений в границах зерен по сравнению с напряжением внутри [c.175]

Повыщение температуры сильно влияет на все механические свойства оно понижает модуль упругости (вследствие уменьщения межатомных сил сцеплений), пределы текучести и прочности и особенно модуль упрочнения в процессе пластической деформации. При этом следует иметь в виду, что в условиях малой скорости нагружения разрушение происходит при более низких напряжениях, чем при обычных статических испытаниях. [c.316]

Явление наклепа (упрочнения) — отличительная особенность процесса холодной дефор- [c.192]

Выбор того или иного способа поверхностного упрочнения зависит от назначения изделий, условий их работы, особенностей процесса, его экономической эффективности и других факторов. [c.139]

При невысоких температурах эксплуатации (до 0,3—0,4 абсолютной температуры плавления сплава) действуют все перечисленные факторы упрочнения. При температурах порядка (0,Зч-0,5) в сплавах начинают развиваться диффузионные процессы, и действие механического упрочнения (холодная деформация — наклеп) почти исчезает. Упрочнение от образования твердого раствора также заметно ослабевает при повышении температуры, хотя и медленнее, чем механическое упрочнение. Особенно резко упрочнение от образования твердого раствора уменьшается при нагреве до температуры порядка (0,5ч-0,6) Т . [c.13]

Результаты исследования анизотропии свойств сталей испытанием продольных и поперечных образцов позволяют выявить пониженную прочность границ раздела матрица — включение, но не могут объяснить многие из наблюдаемых особенностей процесса формирования свойств сталей при термомеханической обработке. Направление волокна не всегда определяет уровень свойств, достигаемый при ТМО. Так, в работе [4] несмотря на одинаковое направление волокна при прокатке и экструзии, было получено различное упрочнение после ВТМО группы сталей. [c.10]

Рассматривая в дальнейшем только процессы поверхностной холодной обработки металлов давлением, отметим, что изменения физико-механиче-ских свойств металла, достаточно высокая точность и чистота обработанных поверхностей металла могут быть получены не только при поверхностной обработке давлением, но и при объемной обработке металла давлением в холодном состоянии или при пластическом деформировании значительных по толщине его поверхностных слоев. Однако в таких случаях, решая технологические задачи упрочнения металла и придания его поверхности необходимой чистоты и геометрической точности, следует учесть некоторые специфические особенности процессов объемного пластического деформирования металлов в холодном состоянии. [c.178]

Особенности процессов формообразования и упрочнения крыльевых панелей американских широкофюзеляжных самолетов [c.236]

Максимальную температуру нагрева, т. е. температуру начала горячей обработки давлением, следует назначать такой, чтобы не было пережога и перегрева. В процессе обработки нагретый металл обычно остывает, соприкасаясь с более холодным инструментом и окружающей средой. Заканчивать горячую обработку давлением следует также при вполне определенной температуре, ниже которой пластичность вследствие упрочнения (рекристаллизация не успевает произойти) падает и в изделии возможно образование трещин. Но при высоких температурах заканчивать деформирование нецелесообразно (особенно для сплавов, не имеющих фазовых превращений). В этом случае после деформирования зерна успевают вырасти и получается крупнозернистая структура, характеризующаяся низкими механическими свойствами. [c.60]

На рис. 32 приведены примеры изменения размаха напряжений по числу циклов, при этом выбраны три наиболее характерных вида зависимостей. На рис. 32,а наблюдается стабилизация процеоса изменения размаха напряжений с. первых циклов нагружения. Уменьшение значений Ли, т. е. процесс разуирочнения, происходит лишь при больших значениях числа циклов (Л >10 ). Материалы, имеющие такой характер изменения напряжений по числу циклов, называют циклически стабильными. При однократном изменении характера процеоса (рис. 32,6) упрочнение (возрастание. Аа) сменяется разуирочнением во второй половине срока службы. В анализе изотермического малоциклового нагружения этот случай не рассматривают, материалы классифицируют лишь как циклически стабильные, циклически упрочняющиеся и разупрочняющие. Смена процессов упрочнения и разупрочнения может быть и неоднократной (рис. 32,в). Уменьшение Аа в случаях, показанных на рис. 32,а и можно объяснить появлением трещин и уменьшением жесткости образца, но зависимость на рис. 32,в (уменьшение Аи сменяется увеличением размаха наиряжений) иодтверждает особенности термоциклического неизотермического нагружения и его влия- [c.55]

Особенности процесса нагружения материала при испытаниях на термическую усталость заключаются в неизотермичбском характере деформирования и в разнородности повреждений, возникающих в четных и нечетных полуциклах нагружения. В области упругого деформирования неизотермическое нагружение не вызывает изменения диаграммы термомеханического состояния однако при деформациях более 1 —1,5% неизотермическое нагружение приводит к смещению точек поверхности /(о, 8, /)=0, что особенно заметно при циклическом деформировании. Различный характер повреждения материала в течение каждого цикла (от холодного наклепа в зоне с i= imin до процессов достаривания и ползучести в области i = / max) определяет особый ВИД кинетики размаха напряжений при жестком нагружении процессы циклического упрочнения и разупрочнения могут чередоваться в течение срока службы материала. [c.188]

В некоторых случаях целесообразно применять лазерное излучение для упрочнения наружных поверхностей типа тел вращения, особенно деталей, имеющих сложный профиль. Разработан метод обработки таких деталей лучом мощного СОа-лазера, имеющим форму полой световой трубки. Если вращающийся вал — заготовка будет постепенно перемещаться вдоль оси внутри тороидной фокусирующей зеркальной системы, то процесс упрочнения может осуществляться одновременно по всей поверхности с очень высокой производительностью [79]. Схема такого способа фокусирования лазер-/ азерный ного излучения представлена на рис. 35, г. [c.115]

На основании общих физических представлений о поведении материала под нагрузкой его сопротивление деформированию определяется мгновенными условиями нагружения (температурой, скоростью деформации и другими ее производными в момент регистрации), а также структурой материала, сформированной в процессе предшествующего деформирования, который в п-мерном пространстве характеризуется траекторией точки, проекции радиуса-вектора которой — составляющие тензора напряжений (или деформаций) и время (начальная температура является параметром, характеризующим исходное состояние материала, и изменяется в соответствии с адиабатическим характером процесса деформирования). Специфической особенностью процессов импульсного нагружения является сложный характер нагружения (составляющие тензора напряжений меняются непропорционально единому параметру) и влияние времени. Невозможность экспериментального исследования материала при различных процессах нагружения (траекториях точки указанного выше л-мерного пространства) вынуждает исследователей использовать упрощенные модели механического поведения материала. Это обусловило развитие исследований по разработке теорий пластичности, учитывающих температурновременные эффекты [49, 213, 218] наряду с изучением физических процессов скоростной пластической деформации [5, 82, 175, 309]. Так, для первоначально изотропного материала исходя из гипотезы изотропного упрочнения связь тензоров напряжений и деформаций полностью определяется связью их инвариантов соответственно Ei, Ег, Ез и Ii, h, h- С учетом упругого характера связи средних напряжений и объемной деформации для металлических материалов (а следовательно, независимость от истории нагружения первых инвариантов тензоров напряжений и деформаций Ei, А) процесс нагружения определяется связью четырех оставшихся инвариантов и величины среднего давления. В классической теории пластичности [c.11]

Поперно И. М. Особенности радиационного упрочнения напряженных кристаллов LiF.— В кн. Физические процессы пластической деформации при низких температурах. Киев Наук, думка, 1974, с. 147—149. [c.219]

Образование тонкого твердого поверхностного слоя у стали путем ее подогрева и последующего быстрого охлаждения играет важную роль во многих технологических операциях. Обрабатываемыми деталями могут быть зубчатые колеса, шпоночные канавки, зубчатые муфты, распределительные валы, концы пальцев толкателей, ножи различных машин и т. д. Поскольку допустимый износ у стали является малой величиной, то увеличение срока службы изделия достигается за счет создания поверхностного твердого слоя. Одной из важных особенностей поверхностного упрочнения является сохранение качества основной массы металла, которая также разогревается вместе с поверхностным слоем. Основным процессом при закалке является нагревание поверхности до температуры, при которой исчезает аустенитная структура. При этом углерод начинает существовать как твердый раствор карбида железа в гамме железа. Затем производится охлаждение до температуры, при которой еще не успеет образоваться устойчивое состояние перлита с ферритом или цементитом, а обра- [c.164]

Среди перечисленных выше особенностей процесса одни в основном относятся к геометрическим (большие деформации, трехмерность), а другие к состоянию (термические эффекты, пользучесть, разгрузка). Следует отметить еще один вопрос, относящийся к состоянию. До сих пор мы считали, что имеем дело с упрочняющимися материалами, т. е. материалами, деформационная кривая которых имеет повсюду положительный наклон. Не все материалы, однако, ведут себя именно таким образом. У многих сталей, например, имеется площадка текучести, где отсутствует упрочнение, после чего наступает зона, где они существенно упрочняются. Многие алюминиевые сплавы и нержавеющие стали после площадки текучести проявляют существенное упрочнение, однако при больших деформациях снова переходят в фазу текучести. Некоторые титановые сплавы в рабочем диапазоне деформаций поддаются деформационному упрочнению в незначительной степени. Из всего этого следует, что у обычных конструкционных. материалов возможны ситуации, когда упрочнение "фактически отсутствует. [c.334]

Стойких и жаропрочных) позволяет рекомендовать предлагаему б теорию для применения к расчетам ответственных элементов машин, эксплуатируемых в соответствующих условиях. Вместе с тем, в дальнейшем, необходимо расширить класс материалов и программ нагружения, реализуемых в опытах, с тем, чтобы более отчетливо очертить границы рационального использования рассмотренного простейшего варианта структурной модели, выявить условия, при которых целесообразно его усложнение для отражения суш,ественных особенностей процессов деформирования. Новые варианты модели могут оставаться в рамках теории идеально вязких конструкций (например, отказ от принятого в простейшем варианте постулирования подобия реологических свойств подэлементов необходимость этого почти очевидна в случае многофазных сред), либо выходить из этих рамок (например, для учета изотропного обратимого упрочнения, проявления которого были заметны при испытаниях ряда материалов, подвергавшихся исследованию). [c.249]

В7. Тихонов А. К. Особенности методов упрочнения химнко-термической обработкой деталей на ВАЗе. — В кн. Интенсификация процессов химико-термической обра- ботки, М. МДНТП им. Дзержинского, 1973, с. 23 — 25. [c.368]

Рациональный выбор параметров технологического процесса термомеханической обработки (ТМО) возможен в том случае, если известен механизм упрочнения при комбинированном воздействии пластической деформации и фазовых превращений [2], Так как термомеханнческая обработка, особенно высокотемпературная (ВТМО), внедряется в конкретные отрасли техники, рассмотрим основные результаты ее применения, особенности механизма упрочнения и подход к выбору параметров процесса. [c.391]

И учитываются такие особенности процесса деформирования, как чувствительность к скорости деформации, упрочнение, эффект Бау-шингера, зависимость от истории нагружения, обратная ползучесть, разупрочнение и т. п., которые могут иметь место при деформировании металлов при повышенных температурах и т. д. [c.340]

Кузнечно-штамповочные машины также оснащаются ЧПУ, однако особенности обработки давлением таковы, что оборудование таких машин ЧПУ оказывается более трудным. Это обусловлено, с одной стороны, принципом обработки — формообразование достигается не в результате программирования кинематики движения инструмента, а за счет фор.мы самого инструмента и воздействия на весь объем заготовки, а не на. малый участок, как это происходит при резании металлов. С другой стороны, такие особенности обработки давлением, как быстродействие, широкие диапазоны рассеивания исходных технологических параметров заготовки, влияние процессов упрочнения и термических превращений, анизотропии свойств, определяют ннзкую устойчивость технологических процессов и приводят к большим трудностя.м как прн автоматизации, так и при переналадке. Это и обусловило то, что доля кузнечно-штамповочных машии с ЧПУ не превосходит 8—10 о от общего числа. металлообрабатывающих машин с ЧПУ. [c.505]

Наряду с конструктивными методами снижения нолп1нальных и местных напряжений существует обширный арсенал технологических способов упрочнения элементов машин (табл. 12). Наиболее распространенной является закалка деталей машин. Она обеспечивает общее упрочнение деталей, повышение их износостойкости, надежности прессовых соединений. В частности, ее разновидность — сорбитизацию — процесс с образованием структуры сорбита, эффективно используют для упрочнения крановых колес. В части увеличения усталостной прочности и износостойкости эффективны также поверхностная закалка, химико-термическая обработка, пластическое деформирование (наклеп) поверхностей и термомеханическая обработка (ТМО). Два первых процесса имеют ряд общих особенностей а) упрочнению подвергается неглубокий поверхностный слой 1материала деталей, а глубинные слон не претерпевают существенных превращений, благодаря чему металл сердцевины остается вязким, что обеспечивает высокую несущую способность детали при ударных нагрузках б) в упрочненном поверхностном слое возникают значительные сжимающие остаточные напряжения, что ослабляет влияние концентрации напряжений от внешней нагрузки и повышает сопротивление детали усталостному разрушению. [c.51]

Причинами возникновения анизотропии свойств при ТМО, как при любой обработке, связанной с пластической деформацией, большинство исследователей считает образование кристаллографической, геометрической ориентации структурных составляющих, ориентации внутренних макронаиряжений [58, 62]. Но такой подход не учитывает особенность процесса ТМО — субструк-турный характер упрочнения сталей, при котором основной причиной торможения движения дислокаций становится разветвленная сетка полигонизационных субграниц, образовавшихся в результате комплексного температурно-силового воздействия. Эти границы возникают при перестройке избыточных дислокаций внутри кристалла и ограничивают собой микрообъемы, в пределах которых ориентация решетки сохраняется практически постоянной. При развитой субструктуре в стали относительное влияние границ зерен и границ раздела матрицы с частицами второй фазы или неметаллическими включениями на процесс разрушения должно уменьшаться. [c.11]

Обработка осциллограмм изменений сил сдвига при образовании очагов схватывания позволила установить особенности протекания этого процесса для различных металлов. На осциллофамме процесс образования и разрушения мостиков схватывания фиксируется (рис. 8,15) скоростью возрастания силы сдвига (углом подъема и tga), скоростью падения нафузки (углом Р и tg Р). Больший угол подъема силы, а следовательно, ее значение свидетельствует о том, что процесс упрочнения проходит с большей интенсивностью. Ббльшие значения углов Р имели место при вязком разрушении металла, сопровождающемся высокой пластической деформацией, малые - при хрупком. Отношение tgP и tga является своеобразной мерой изменчивости процесса схватывания на двух его фазах (образование и разрушение связи). [c.326]

При tgp/tga[c.326]

Известны схемы безэлектролизного жидкостного борирования, электролизного жидкостного борирования, борирования в порошковых смесях, газового борирования, борирования пастами. Наиболее широкое распространение (по причинам универсальности) получило борирование с использованием различных порошковых насыщающих сред и паст. Применение паст, как показывает практика, в ряде случаев является особенно целесообразным (упрочнение крупногабаритных изделий, местное насыщение, насыщение в процессе нагрева под термическую обработку). [c.372]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...