Сплавы, упрочняемые наклепом

СПЛАВЫ, УПРОЧНЯЕМЫЕ НАКЛЕПОМ [c.275]

Среди аустенитных сплавов, упрочняющихся термической обработкой на фазовый наклеп, сплавы Fe—Ni—Ti выделяются своим высоким упрочнением, в результате которого значительно увеличивается предел текучести при этом дисперсионное твердение возможно и в а- и у-состоя-ниях. [c.328]

Рекристаллизационный отжиг. Рекристаллизационный отжиг заключается в нагреве деформированного сплава до температур выше температуры окончания первичной рекристаллизации применяется для снятия наклепа и получения мелкого зерна. У большинства алюминиевых сплавов при степени деформации 50— 75% температура начала рекристаллизации находится в пределах 290—400°С. Температура рекристаллизационного отжига в зависимости от состава сплава колеблется от 350 до 500°С, выдержкой 0,5—2,0 ч. После рекристаллизационного отжига сплавов, неупрочняемых термической обработкой, скорость охлаждения выбирают произвольно. Для сплавов, упрочняемых термической обработкой, скорость охлаждения до 200—250°С долл<на быть 30°С/ч. Отжиг в качестве промежуточной операции применяют при холодной деформации или между горячей и холодной деформациями. [c.369]

Титановые сплавы немагнитны, очень чувствительны к концентрации напряжений. В циклически нагруженных конструкциях целесообразно подвергать детали упрочняющей обработке холодной пластической деформацией (наклепу) с целью создания остаточных напряжений сжатия в поверхностном слое. [c.187]

Режим и технология точения также могут определенным образом влиять на усталостную прочность. Высокая скорость резания и большая подача заметно снижают предел выносливости вследствие повышения шероховатости поверхности и появления неблагоприятных поверхностных напряжений. Однако имеются режимы резания, которые создают поверхностный наклеп и сжимающие напряжения, повышающие предел выносливости титана. Замечено отрицательное влияние на усталостную прочность титановых сплавов охлаждения жидкостями (вода, эмульсия и пр.) при высоких скоростях резания точением. В этом случае происходит поверхностное наводороживание и даже появление гидридных пленок и слоев, способствующих возникновению растягивающих напряжений и хрупкости поверхности. Во всех случаях конечные операции механической обработки деталей из сплавов титана, подвергающихся систематическим циклическим нагрузкам, необходимо строго регламентировать, а еще лучше предусмотреть специальную поверхностную обработку, снимающую все неблагоприятные поверхностные явления и упрочняющую металл. [c.181]

В деталях из жаропрочных сталей и сплавов в процессе выполнения различных технологических операций холодной обработки (прокатки, волочения, вытяжки, гибки, накатки, обработки резанием, упрочняющей механической обработки) неизбежно возникает сплошной или поверхностный наклеп. Рассмотрим влияние равномерного наклепа на длительную и усталостную прочность. Так как физическая сущность сплошного и поверхностного наклепа одна и та же, то знание характера закономерностей влияния на усталость, полученных для сплошного наклепа, может значительно облегчить установление подобных закономерностей и для поверхностного наклепа. [c.195]

К сожалению, сформировавшиеся в результате внутренних реакций частицы, повышая сопротивление ползучести и длительную прочность материала, вызывают соответствующее понижение пластичности разрушения [5]. Например, если типичная пластичность при разрушении сплава, представляющего твердый раствор N1— Сг, составляет —45% [27], то при наличии упрочняющих оксидов она снижается до 1—9% [5]. Причина такого отрицательного явления до конца не ясна, но полагают, что она связана с усилением наклепа и повышением локального трехосного сжимающего напряжения, что в свою очередь приводит к более раннему зарождению полостей или микротрещин у поверхности оксидной частицы [5, 158]. [c.33]

Высокая вязкость рассматриваемых сталей и сплавов и их значительное упрочнение в процессе обработки обусловлены особенностями строения кристаллической решетки жаропрочных материалов. Прочность поверхностных слоев некоторых сплавов в результате наклепа может возрасти в 2 раза, а относительное удлинение уменьшиться с 40—65 до 5—10%. Детали следует обрабатывать на мощных и жестких станках, с жестким закреплением детали и инструмента. Инструмент должен хорошо затачиваться. Нельзя применять чрезмерно малые подачи при обработке, так как из-за наклепа поверхностных слоев стойкость инструмента при малых подачах резко падает. Глубину резания также рекомендуется брать не ниже 0,3— 0,5 мм. Скорости резания при обработке упрочняющихся сплавов с аустенитной структурой (на основе никеля) при твердости НВ 250—285 рекомендуется устанавливать не выше 4—8 м/мин при [c.35]

В настоящее время широко известно влияние наклепа на усталостную прочность материалов. Для титановых сплавов применение упрочняющей поверхностной обработки является весьма эффективным мероприятием для повышения выносливости. [c.292]

К материалам, упрочняемым главным образом наклепом, относят латуни — медно-цинковые сплавы. Для упругих элементов используют латуни марок Л68, Л80, Л90 (ГОСТ 15527—70). [c.14]

Цирконий оказывает рафинирующее и модифицирующее действие. Вступая в соединение с водородом, он уменьшает пористость. Измельчая структуру сплавов системы Mg - Zn, цирконий повышает временное сопротивление и особенно предел текучести и пластичность. Полной упрочняющей термической обработке эти сплавы обычно не подвергают, так как при нагреве под закалку снимается наклеп, полученный полуфабрикатами при прессовании, штамповке упрочнение при старении настолько мало, что не обеспечивает уровня исходных свойств. Больший эффект дает старение, проведенное непосредственно после прессования (штамповки). К недостаткам этих сплавов можно отнести сложность их приготовления, обусловленную низкой растворимостью циркония в жидком магнии, а также склонность к образованию трещин, затрудняющих горячую прокатку и сварку сплавов. Сплавы системы Mg - Zn применяют для не-свариваемых сильно нагруженных деталей (обшивки самолетов, деталей грузоподъемных машин, автомобилей, ткацких станков и др.). [c.380]

Напряжения после упрочняющей термической обработки по сравнению с остаточными напряжениями после отливки деталей значительно выше, например, для деталей из силумина разница составляет 5—10 раз. Для того же материала напряжения после закалки превосходят напряжения, возникающие вследствие наклепа после обработки резанием, в 20—25 раз. В стали с содержанием углерода 0,3% после закалки в воде измерены напряжения до 80 кгс/мм , в литейных деформируемых алюминиевых сплавах — порядка 18—22 кгс. мм И т. п. [c.238]

Упрочняемые фазовым наклепом аустенитные сплавы на Fe-Ni основе имеют высокое содержание Ni (от 25 до 32%). Одним из направлений дальнейшего развития метода упрочнения аустенита за счет прямого и обратного мартенситных превращений является разработка аустенитных сплавов, содержащих меньшее количество дефицитных легирующих элементов. Элементами, заменяющими никель, могут служить, в частности, хром, марганец, углерод, азот. Замена никеля хромом (при содержании 12% Сг и более) переводит аустенитную сталь в класс нержавеющих. Это обстоятельство оказалось определяющим для выбора третьего элемента при разработке составов аустенитных сталей, упрочняемых фазовым наклепом. [c.212]

На рисунке схематически представлены механические свойства (<7q 2 метастабильных аустенитных сплавов Fe-Ni-Ti после упрочнения с использованием фазового наклепа в сопоставлении со свойствами современных конструкционных легированных сталей, упрочняемых закалкой и отпуском. [c.245]

Измерения электросопротивления сплава после наклепа и старения показали [150, 153], что чем выше степень наклепа, тем ниже электросопротивление сплава при данной продолжительности старения. Эти данные указывают, что наклеп способствует ускорению процесса выделения упрочняющей фазы при последующем старении, потому что снижение электросопротивления обусловлено главным образом выделением из твердого раствора частиц второй фазы, которое уменьщает искажения рещетки твердого раствора, вызванные легированием [150, 153]. [c.96]

Таким образрм, сплавы, содержащие менее 28% Ni, остаются парамагнитными при обычной температуре, что имеет важное значение при выборе состава немагнитных сплавов, упрочняемых фазовым наклепом. [c.9]

В настоящее время достаточно подробно рассмотрено а- у превращение в среднелегированных, конструкционных сталях [ 8, 9, 139-159]. В этих работах показано, что изменение скорости нагрева от долей градусов в минуту до сотен тысяч градусов в секунду может существенным образом сказываться на структурном механизме а- у превращения. Поэтому имеет смысл рассмотреть влияние скорости нагрева на структурный механизм а- у превращения в высо-конйкелевых аустенитных сталях, упрочняемых фазовым наклепом. Количество аустенитных сплавов, упрочняемых прямым и обратным мар- [c.65]

Регулирование устойчивости аустенита по отношению к прямому мартенситному превращению у- а имеет немаловажное значение как для осуществления самой операции фазового наклепа, так и для расширения температурной области применения аустенитных сплавов, упрочняемых фазовым наклепом. Стабилизацию аустенита могут вызвать следующие основные факторы отпуск, связанный с перераспределением дефектов и примесей, не вызывакиций старения и приводящий к так называемой тепловой стабилизации [4, 38, 218-220] пластическая деформация [221], увеличивающая плотность дислокаций перераспределение легирующих элементов между д- и у-фазами, приводящее к обогащению аустенита компонентами, снижающими Мц [118] i упорядочение t 2221 измельчение аустенитного зерна [223] всестороннее сжатие аустенита [224] карбидное старение [225] интерметаллидное старение [48, 226-228]) воздействие циклами у-fa-ty превращений [3, 38 229, 230], [c.156]

Фазовый наклеп аустенита в модельных сплавах осуществляли прй средних скоростях нагрева 50-150 град/мин до 750°С. Исключение составляли стали с 1,5% Ti и 3,4% Мо, в которых из-за высокого положения обратное а- у превращение проводили при нагреве до 800°С. В указанных условиях образуется характерный для сплавов, упрочняемых фазовым наклепом, полосчатый аустенит, имеющий восстановленную ориентацию, существовавшую до цикла у- а- у ал. главу 3). Вследствие зависимости механических свойств фазонаклепанного аустенита от температуры ист>1тания-абсолютные значения прочностных свойств, определенные при 350°С, не соот- [c.213]

КИМ пределом вьшосливости хфи знакопеременных нагрузках по сравнению с высокопрочными мартенситными конструкционными сталями или стабильными аустенитными сталями, упрочняемыми старением, у которых трип-эффект отсутствует [ 2 ] Высокие механические свойства метастабильных аустенитных сплавов, упрочняемых фазовым наклепом, определяют возможность разнообразного использования указанных сплавов и метода фазового иаклепа в технике. [c.247]

Сталь 19-9ШМо (0,08—0,12 /о С 8— 10 /о N1 18—22 /о Сг 0,2—0,5 /о Мо 1 — 1,5 /о У 0,2—0,6 / Nb 0,2—0,6 / Т ). Отличаясь от стали 19-90Ь меньшим содержанием углерода, она хорошо деформируется и в связи с этим относится, по американской классификации, к сплавам, упрочняемым методом полугорячего наклепа (при температурах ниже порога интенсивной рекристаллизации) с заключительным нагревом до 650 ( 4 часа) для снятия внутренних напряжений. После такой обработки пределы длительной прочности и ползучести достигают значений, указанных е табл. 20. [c.1291]

Отжигу подвергают полуфабрикаты и детали из алюминиевых сплавов, неупрочняе-мых термической обработкой, для устранения упрочнения от холодной нaгapтo вки (наклепа), а сплавы, упрочняемые термической обработкой,—для разупрочнения и повышения пластичности. Режим отжига выбирают в соответствии с назначением и природой сплава. Различают отжиг высокий, низкий, полный, сокращенный. [c.94]

Одним из простейших и эффективных мероприятий по повышению надежности является уменьшение напряженности деталей (повышение запасов прочности). Однако это требование надежности вступает в противоречие с требованиями уменьшения габаритов, массы и стоимости изделий. Для примирения этих противоречивых требований рационально использовать высокопрочные материалы и упрочняющую технологию легированные стали, термическую и хпмико-термическуго обработку, наплавку твердых и антифрикционных сплавов на гюверх-ность деталей, поверхностное упрочнение путем дробеструйной обработки или обработки роликами и т. п. Так, например, путем термической обработки можно увеличить нагрузочную способность зубчатых передач в 2.. . 4 раза. Хромирование шеек коленчатого вала автомобильных двигателей увеличивает срок службы по износу в 3.. . 5 и более раз. Дробеструйный наклеп зубчатых колес, рессор, пружин и прочее повышает срок службы по усталости материала в [c.13]

Положительный эффект от поверхностного наклепа деталей из алюминиевых сплавов наблюдался как при переменных изгибающих напряжениях, так и при осевом растяжении и сжатии. Усталостные испытания образцов диаметром 18 мм из сплава АК4-1 производили на резонансном двадцатитонном пульсаторе при циклах с различной степенью асимметрии и частотой 2000— 2200 циклов в минуту. Накатывание образцов производилось роликом диаметром 35 мм с профильным радиусом 6 мм при нагрузке 26 кгс и осевой подаче 0,06 мм/об в два прохода. Относительная глубина упрочненного слоя (А//") составляла 0,7—0,8 мм. У поверхности упрочненных образцов образовались остаточные сжимающие напряжения 24—26 кгс/мм . Результаты испытаний показывают, что при симметричном цикле увеличение предела выносливости после упрочняющего накатывания составляет 21,4% для сплава АК 4-1 и 26% для сплава ВД-17. С ростом асимметрии цикла эффект упрочнения уменьшился. [c.298]

Упрочняющее накатывание роликами значительно повышает предел выносливости деталей из дуралюмина (Д16) не только в нормальных условиях, но и особенно в условиях активных жидких сред. Таким образом, все рассмотренные выше экснеримен-тальные данные свидетельствуют о значительном эффекте поверхностного наклепа для различных алюминиевых и магниевых сплавов (в особенности для деталей с концентраторами напряжений). Можно утверждать, что упрочнение алюминиевых и магниевых сплавов поверхностным пластическим деформированием аналогично упрочнению сталей как по величине эффекта упрочнения, так и по самой природе упрочнения. [c.299]

Аустенитные жаропрочные стали и сплавы иногда делят на упрочняемые при помощи холодного или полугорячего наклепа и на дисперсионно-твердеющие. Последние, в свою очередь, подразделяются на сплавы с карбидным и интерметаллидным упрочнением. Строго разграничить эти две группы нельзя, так как при сложном легировании, когда в состав сплава вводится 3—8 и более легирующих элементов, упрочнение может осуществляться путем образования как карбидов, так и интер-металлидов. Кроме того, необходимо учитывать, что введение тугоплавких элементов (W, Мо, Nb) в твердый раствор само по себе, независимо от образования карбидов или интерметаллидов, повышает жаропрочность сплавов. [c.115]

При наклепе деталей из цветных сплавов во избежание их электролитической коррозии, связанной с вкраплением частиц дроби в обрабатываемую поверхность, применяют алюминиевую или стеклянную дробь. Обычный размер дроои— от 0,4 до 2 мм. Д обь малого диаметра следует применять при обработке мелких деталей, а также в тех случаях, когда к микрогеометрии поверхности упрочняемой детали предъявляются повышенные требования. При наклепе деталей, обладающих поверхностными концентраторами напряжений. [c.585]

Упрочнение медных сплавов путем термической обработки возможно только в том случае, если легирующие элементы растворяются в меди ограниченно, при этом растворимость их уменьшается с понижением температуры, а кроме того, если эти легирующие элементы образуют с медью или между собой упрочняющие фазы (СиВе, 11AI2, NiBe, NijAl и др.). Твердость и прочность медных сплавов могут быть повышены в 1,5—3 раза за счет наклепа, который при необходимости может быть снят частично или полностью отжигом (600...700°С). [c.203]

Применительно к магниевым сплавам различают три основные группы обработок, позволяющих заметно повысить уровень механических свойств. Прежде всего это измельчение микроструктуры. При этом заметно повышаются пределы текучести и прочности, а вместе с тем и пластичность. Вторая группа способов связана с использованием деформационного упрочнения — наклепа. Этот вид обработки наиболее универсален и приемлем практически для всех промышленных сплавов. Наконец, третья группа способов — использование термической или термомеханической обработки. Для деформируемых полуфабрикатов из магниевых сплавов, не упрочняемых термической обработкой (МА1, МА2—1, МА8, МА15 и др.), применяют высокотемпературный (рекристаллизационный) и низкотемпературный (для снятия остаточных напряжений) отжиги. Для термически упрочняемых магниевых полуфабрикатов из сплавов МА5, МАИ, МАИ, МА12, МА21 и др. в основном используют закалку и искусственное старение, а также термомеханическую обработку — низкотемпературную (НТМО), высокотемпературную (ВТМО), и комбинированную (КТМО) [186]. [c.131]

Так, временное сопротивление и предел текучести при полуго-рячей нагартовке штамповок из сплава МА2 в среднем увеличиваются на 20—30 МПа по сравнению с горячедеформированным состоянием [186]. Наклеп целесообразно использовать и для некоторых термически упрочняемых сплавов, упрочнение которых при термической обработке незначительно (сплавы МА5, МА14 и др.). Вместе с тем при наклепе заметно снижается пластичность магниевых сплавов [186]. [c.132]

Метод фазового наклепа основан на упрочнении аустенита в результате последовательного проведения мартенситных у- и а у превращений, поэтому упрочняемые аустенитные сплавы по необходимости должны быть метастабильньши. [c.3]

Рассмотрим некоторые особенности стаёилизации Fe-Ni-Ti аустенитных сплавов (табл. 4.2), упрочняемых фазовым наклепом. Выбранные составы позволяют проследить впияние титана (от 1,5 до 5%) на склонность к стабилизации аустенита в сплавах с различной мартенситной точкой [ 233]. Кроме того, можно оценить влияние Сг, вводимого для снижения температуры Кюри- у-фазы, на развитие мартенеитяого превращения. [c.161]

По изменению параметра решетки у-фазы (см. рис. 5.14) можно заключить, что сплав тотчас после окончания а у превращения, в наибольшей степени упрочнен как за счет фазового наклепа, так и за счет дисперсионного твердения. Дальнейшее повышение температуры будет приводить к падению прочности вследствие релаксации напряжений от фазового наклепа и постепенного перехода в твердый раствор частиц упрочняющей фазы. Однако выбор температуры нагрева при упрочнении сплавов Fe-Ni-Ti фазовым наклепом определяется не только стремлением получить наивысшую прочность, но к необходимостью сохранения парамагнитных свойств после упрочнения. Если температура нагрева при обратном а у превращении, будет точно соответствовать концу а у превращения, то состав фазона-клепанного аустенита будет сильно отличаться от исходного, как это вцдно по изменению параметра решетки у-фазы (см. рис. 5.14). Выделение из него избыточной 17-фаэы при нагреве в интервале 650-700°С уменьшает содержание N1 и Т в твердом растворе, что может вызвать повышение мартенситаой точки сплава в область положительных температур. [c.187]

Для повышения прочностных свойств немагаитных аустенитных сплавов и сталей широко применяется старение [279], Как правило, распад. пересьпценного у-твердого раствора повышает твердость и уменьшает относительное удлинение. Однако в некоторых аустенитных сталях после старения наблюдали аномальное повышение пластичности, обусловленное мартенситным у а превращением при испытании механических свойств [280, 2811. Аналогичное явление имеет место и при старении метастабильных аустенитных сплавов Fe-Ni-Ti,предварительно упрочняемых фазовым наклепом [2701, Исследовали три сплава, химический состав и мартенситные точки которых приведены в табл. 6.1, [c.205]

В метастабильных аустенитных нержавеющих сплавах на Fe- r-Ni основе интервал обратного а - у превращения находится при достаточно высоких температурах (550-7Б0°С), при которых возможно развитие диффузионных процессов разупрочнения. Как было показано в главах 3 и 4, дополнительное легирование хромоникелевых нержавеющих сталей Мо или W способствует сдвиговой перестройке решеток а у и задерживает развитие процессов рекристаллизации фазонаклепанного аустенита. Прежде чем перейти к определению составов нержавеющих аустенитных сталей, упрочняемых фазовым наклепом, проанализируем влияние каждого из легирующих элементов (Мо, W, Nb, Ti, V, u, Mn, Со) ва эффективность фазового наклепа Fe- r-Ni аустенита. [c.213]

Следует отметить склонность дестабилизированных старением сплавов к образованию изотермического мартенсита при комнатной температуре. Так, в стали Х12Н12ТЗ при 20° образуется 40-50% мартенсита за несколько часов, а в стали Х12Н14ТЗ - за несколько суток. По морфологии мартеисит нержавеющих сталей с 12-14% Ni является пакетным и существенно отличается от частично двойникованного мартенсита упрочняемых фазовым наклепом сплавов Fe-Ni и Fe-Ni-Ti. [c.222]

Фазовый наклеп аустенитных сплавов осуществляется в результате прямого и обратного мартенситных у- а- у превращений, исследование которых еще далеко от завершения. В частности, необходимо выяснить возможность создания более широкого круга упрочняемых фазовым наклепом неферромагнитных сталей, в которых обратное мартенеитное преврашение а- у осуществляется путем мартенситоподобного размножения кристаллографических ориентаций у-фазы. Интерес к развитию этого нового направления возрастает с обнаружением высокого упрочнения сталей при образовании чрезвычайно дисперсных пластинчатых у-кристалпов разной ориентации. Следует решить задачу о механизме фазового наклепа на дислокационном уровне. Эта проблема осложняется тем, что при обратном мартенситном превращении возможна не только трансляция сушествуюших в исходном а-мартенсите типов дислокаций, но и образование новых дислокаций в результате самой сдвиговой перестройки а- у. Решение задачи еше более затрудняется лри исследовании дислокационной структуры стареющих и упорядочивающихся сплавов, а также сплавов с различным механизмом а- у преврашения. [c.245]

Целесообразна разработка стареющих немагнитных сталей с ГПУ решеткой, упрочняемых старением и фазовым наклепом в результате yz f превращаиий. Развитие металловедения высокопрочных аустенитных сталей требует решения проблемы глубокого поверхностного упрочнения аустенитных сплавов. [c.245]

Стареющие аустенитные сплавы Fe—Ni-Ti, упрочняемые фазовым наклепом и старением, могут быть использованы дпя изготовления высокопрочных немагнитных деталей машин и приборов. При этом фазовый наклеп и низкотемпературное (500-600°С) старение не только упрочняют, но и стабилизируют аустенит, вследствие чего можно рассчитывать на длительное сохранение парамагнитности в области достаточно низких отрицательных температур [ 21. [c.247]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...