Механические и термические причины образования трещин

Структурные изменения основного металла в зоне термического влияния мало отражаются на механических свойствах малоуглеродистой стали при сварке ее любыми способами. Однако при сварке некоторых конструкционных сталей в зоне термического влияния может происходить образование закалочных структур, которые резко снижают пластические свойства сварных соединений и часто являются причиной образования трещин. [c.457]

С механическим и термическим торможением усадки связаны внутренние напряжения, коробление и образование трещин. Усадка является также причиной образования усадочных раковин. При затвердевании отливок раньше охлаждаются и переходят в твердое состояние наружные поверхности, образуя твердую оболочку. Усадочные раковины возникают тогда, когда при затвердевании какого-либо элемента отливки еще жидкий металл, расположенный внутри образовавшейся оболочки, уменьшается в объеме при дальнейшем охлаждении. При этом внутренняя часть отливки теряет связь с источником питания и лишается возможности пополнения. [c.93]

Типичным повреждением крышек >рабочих цилиндров являются трещины. Чаще всего они возникают на перемычках нижнего днища между отверстиями для рабочих клапанов и отверстием для форсунки, реже — на наружных стенках. Причинами образования трещин на элементах крышки являются а) большие термические напряжения б) изготовление крышки из некачественного с большим содержанием серы и фосфора металла наличие каких-либо металлургических пороков или внутренних напряжений в) механические и гидравлические удары в цилиндрах. [c.124]

Напряжения от механического и термического торможения усадки не всегда могут вызывать образование трещин в отливках. Очень часто эти напряжения приводят к короблению отливок, что также может быть причиной их брака. [c.219]

Весьма значительно влияние роста рабочей температуры подшипника на сопротивление усталости, причем это влияние сказывается как непосредственно, так и через температурные напряжения. Обычная рабочая температура подшипников транспортных дизелей 80. .. 100 °С, но имеются двигатели, в которых температура подшипников достигает 150 °С. С повышением температуры снижаются все показатели механической прочности, в особенности у баббитов при температуре 100 °С они снижаются примерно в 2 раза по сравнению с показателями при нормальной температуре. Различие в коэффициентах линейного расширения подшипникового сплава и материала основания служит причиной температурных напряжений. Остывание подшипника из баббита (среднее значение коэффициента линейного расширения а = 25-10" ) на стальном основании от рабочей температуры 60 °С до нормальной может вызвать (в зависимости от механических свойств и соотношения толщин) напряжения, превосходящие предел текучести сплава. Сравнительно небольшое число повторных нагреваний и охлаждений в указанном интервале температур приводит иногда к появлению трещины в баббите вблизи стыка с основанием вдоль по окружности. Образование трещин или возможный наклеп сплава в результате циклических термических напряжений неблагоприятно сказывается на сопротивлении усталости. Эти напряжения можно уменьшить, применяя бронзовый вкладыш, а при алюминиевом вкладыше они почти исчезают. [c.231]

Основными причинами повреждения барабанов котлов являются высокие номинальные и местные (а = 2-3,5) циклические напряжения от запусков и остановов котлов накопление циклических повреждений от термических напряжений, связанных с пульсациями тепловых потоков и регулированием мощности повышенные остаточные напряжения в зонах приварки труб наличие исходных дефектов как в основном металле, так и в сварных соединениях накопление повреждений от коррозии и деформационного старения. Хрупкое разрушение барабанов паровых котлов может происходить в процессе гидро-испытаний при напряжениях Ниже предела текучести после заварки обнаруженных трещин. Для анализа прочности барабанов котлов в эксплуатации были осуществлены обширные исследования напряжений, деформаций и температур в программных и аварийных режимах, которые выявили условия образования местных упругопластических деформаций, превышающих предельные упругие в 1,5-2 раза. При испытаниях лабораторных образцов, вырезанных из серединных слоев поврежденных барабанов котлов было обнаружено незначительное (до 10%) уменьшение характеристик механических свойств предела текучести, предела прочности и относительного сужения. Было установлено, что наличие окисных пленок существенно (до 40%) снижает сопротивление циклическому разрушению. [c.74]

Большие неприятности вызывает местное разрушение магпетитового слоя, которое может происходит вследствие ряда причин значительных механических или термических напряжений, ударов, воздействия агрессивных растворов и т. п. В местах нарушения магнетитовой защитной пленки в воде, содержащей кислород, начинается локальная интенсивная коррозия растут язвы и коррозионные трещины. С этим явлением впервые столкнулись при анализе причин образования трещин около кромок отверстий в барабанах в пределах их водяных объемов. Аналогичный характер повреждений наблюда- [c.71]

Получение конденсата хорошего качества невозможно без организации рациональной вентиляции пароиспользующих аппаратов от неконденсирующихся газов. Очевидно, и этот вопрос не должен ускользать из поля зрения лиц, разрабатывающих проектную документацию по организации рационального водно-химического режима соответствующего объекта. В тепловой схеме воднохимической части котельной нельзя упускать технических решений, обеспечивающих организацию консервации котлов во время их простоев, возможность осуществления индивидуальной промывки змеевиков пароперегревателей, осуществление водной и кислотной промывок котлов, недопускающих очистку внутренних поверхностей нагрева механическим методом. Специальное внимание следует обращать на комплекс вопросов по предотвращению образования трещин в элементах всех котлов и агрегатов, работающих под давлением из-за электрохимических и термических причин. [c.297]

Оптимальные режимы электромеханического упрочнения позволяют добиться не только требуемых параметров шероховатости, но и возможности получить закаленную структуру поверхностного слоя с повышенной износостойкостью, что обуславливается его высокой твердостью, прочностью и мелкозернистой структурой. Сжимаюшие остаточные напряжения в поверхностном слое от сил деформирования оказывают благоприятное влияние на различные виды разрушающих нагрузок в совокупности с повышенной пластичностью после ЭМО, что является одной из причин повышения контактной прочности поверхностного слоя. Кроме того, износостойкость повышается за счет образования после ЭМО большей несущей способности профиля, чем после механической и термической обработки, что уменьшает время приработки, а отсутствие прижогов и трещин наряду со снижением числа микронеровностей снижает число микроконцентраторов напряжения, что наряду с упрочнением поверхностных слоев повышает выносливость деталей на удар. Повышение износостойкости деталей машин, работающих в условиях трения скольжения, возможно также за счет электромеханической обработки при протекании электрического тока по импульсной схеме, благодаря чему на упрочняемой поверхности формируется специфическая текстура, представляющая собой чередование упрочненных и неупрочненных участков. [c.360]

Испьггание на КТТ в зависимости от различного сочетания действий термического, структурного и механического факторов может давать разрушения смешанного вида, например, как по причине ползучести, так и по причине образования холодных трещин. Это является положительной стороной такого вида испьгганий, поскольку оно сначала выявляет сам факт возможного разрушения, а лишь затем требует изучения условий его тфоисхождения для установления причин, вызвавших его появление. [c.468]

Образование закаленных участков в сочетании о наводоро-живанием при сварке и высоким уровнем остаточных сварочных напряжений может привести к образованию холодных трещин при СБзрке сталей такого типа. Поскольку увеличение погонной энергии может явиться причиной снижения сопротивления сварных соединений хрупкому разрушению, общепринятая технология основана на применении сварки с ограничением погонной энергии. При толщине свариваемого проката более 50 мм эффективно применение автоматической сварки под флюсом либо в защитном газе в узкий зазор. Повышение производительности сварочного процесса при удовлетворении предъявляемым требованиям по механическим и служебным свойствам достигается использованием технологии, основанной на регулировании термических циклов как при автоматической сварке под флюсом (прн толщине проката до 30 мм), так и при электрошлаковой сварке (при толщине проката более 30 мм) [73]. [c.195]

Размыв и разъедание футеровки — часто единственная причина ее замены. При прочих равных условиях быстрее разрушается футеровка, имеющая открытые поры и неровную поверхность. В этом случае площадь взаимодействия увеличивается, вступают в действие капиллярные силы. Проникновению металла в футеровку способствует также сегрегация набивной массы, местное обеднение или обогащение ее связующим веществом Не менее важно и качество уплотнения футеровки, в частности хорошее соединение слоев набивной массы. Для этого перед засыпкой очередной порции массы необходимо разрыхлять поверхность уже уплотненного слоя, иначе могут образоваться поперечные трещины в тигле. Состав футеровочной массы, способ уплотнения, режим спекания обычно контролируются и выдерживаются в требуемых пределах, но не меньшее внимание следует уделять условиям эксплуатации футеровки. Разрушению футеровки способствуют большие колебания температур, термические удары, агрессивные шлаки и примеси в металле, механические воздействия разного рода, недостаточная тщательность при загрузке шихтовых материалов и удалении шлака. Не рекомендуется быстро нагревать или охлаждать тигель допускать образование мостов из шихты, вызывающих местный и неконтролируемый перегрев металла и футеровки подвергать сотрясению или поворотам в холодном состоянии. Отрицательно влияет на стойкость футеровки повышенная вибраиия индуктора. Ошлакование тигля печи предупреждают периодическим скачиванием шлака, особенно при плавке легированных сплавов, добавлением полевого шпата или перегревом расплава при полном заполнении тигля. [c.28]

Механические свойства стали 16Г2АФ при растяжении =477 МПа, Oj, = 615 МПа, 5д == 22,0%) соответствуют требованиям ГОСТ 19281-89 к стали класса прочности 440. Высоким сопротивлением хрупкому разрушению обладает основной металл = -33... 37 С) и зона термического влияния = -35"С). Ударная вязкость основного металла при температуре испытания -40 С удовлетворяет требованиям ГОСТ 19281 к стали класса прочности 440-12-й категории. Ударная вязкость металла околошовной зоны (на расстоянии 2-4 мм от линии сплавления) не уступает основному металлу. Результаты механических испытаний однозначно указывают, что причиной трещино-образования не могут быть характеристики прочности, пластичности и сопротивления хрупкому разрушению. [c.369]

Силовая нагрузка на инструмент является не единственной причиной хрупкого разрушения. При прерывистом резании не менее важное значение имеют термические напряжения, особенно для инструментов, оснащенных пластинками твердых сплавов. Н. Н. Зорев и Н, П. Вирко [31] показали, что при фрезеровании торцовыми фрезами на контактных поверхностях зубьев в период резания возникают сжимающие термические напряжения. Во время холостого хода зубьев вследствие теплопроводности и вентиляционного эффекта температура контактных поверхностей снижается до 1 /3 температуры рабочего хода. В результате резкого снижения температуры поверхностные слои твердого сплава оказываются менее нагретыми, нежели внутренние, и на контак1ных поверхностях зубьев сжимающие напряжения заменяются растягивающими. Перемена знака напряжений имеет циклический характер с числом циклов в минуту, равным числу оборотов фрезы. Изменение знака напряжений после определенного числа циклов вызывает появление усталостных трещин, располагающихся на передней поверхности перпендикулярно главному лезвию и переходящих на заднюю поверхность (рис. 142). Появление трещин связано с определенными критическими скоростью и температурой резания, а также с физико-механическими свойствами твердых сплавов. Двухкарбидные твердые сплавы как менее прочные и теплопроводные более склонны к образованию усталостных трещин, чем однокарбидные (рис. 142). Усталостное хрупкое разрушение инструментов из быстрорежущей стали наблюдается сравнительно редко. [c.186]

В результате движения деформируемого металла по поверх-1ЮСТИ гравюры штампа трещины термической и механической усталости еще больше расширяются, углубляются и сопровождаются выкрашиванием частиц металла с поверхности штампа. Трещины усталости вызывают большие шероховатости рабочей поверхности борированных штампов и способствуют ускорению износа. Таким образом, трещины усталости (в силу прямого и косвенного действий) являются одной из основных причин потери работоспособности борированных штампов. В основном ведущим видом износа штампов с борированной поверхностью является усталостный износ — процесс образования на поверхности гравюры ряда трещин, а также единичных и групповых впадин. [c.40]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...