Особенности поведения металла при высоких температурах

ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ МЕТАЛЛА ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ [c.22]

Характерной особенностью поведения чугуна при высоких температурах является его рост, связанный с необратимым увеличением объема. Этот рост особенно увеличивается при термоциклировании — периодическом нагреве и охлаждении. Причинами роста чугуна являются графитизация при нагреве и выделение растворенного углерода на новых центрах графитизации при охлаждении, а также проникновение кислорода во внутрь изделия, приводящее к окислению металлической матрицы чугуна особенно по границам включений графита или по границам зерен. Рост весьма велик, когда имеет место неодновременное Fea z . Fey превращение в различных слоях металла при частых колебаниях температуры. Это приводит к объемным изменениям, создающим сжимающие и растягивающие напряжения, обусловливающие возникновение микротрещин. Микротрещины сами увеличивают объем чугуна и служат добавочными каналами для окисления металлической основы агрессивными газами. [c.123]

При проведении прочностных расчётов пластмассовых деталей необходимо принимать во внимание Особенности их механического поведения, отличающегося от поведения таких традиционных конструкционных материалов, как металлы при нормальных температурах. Здесь в первую очередь следует отметить зависимость свойств полимерных материалов от времени и температуры. В этом смысле полимеры сходны по своему поведению с металлами при высоких температурах, также обнаруживающими при этих условиях зависимость свойств от температуры и времени. Но природа деформаций и прочности у полимеров и металлов существенно разная. [c.104]

Указанному значению pH, определенному при комнатной температуре, будет соответствовать значение рОН = 5. Очевидно, что этот показатель можно принять в качестве критерия щелочной обработки воды, особенно при высоких температурах. При нем обеспечивается стабильность защитных пленок на поверхности стали. Поэтому целесообразно оценивать эффективность обработки питательной воды котлов летучими ингибитора ми по величине рОН — показателю концентрации ионов гидроксила, из которых формируются защитные пленки на металле. Привычные же нам значения pH, при которых образуются соверщенные защитные пленки (область pH = 9 и выше), удобно использовать для характеристики коррозионных свойств среды лишь при низких температурах, при которых не наблюдается аномального поведения молекул воды и аммиака, о котором будет идти речь ниже. [c.259]

Большая диффузионная подвижность, возникающая в результате деформации, должна оказывать значительное влияние на поведение металлов, особенно при высоких температурах. В некоторых случаях это может приводить к необратимым и вредным изменениям. [c.134]

Испытание применяют при назначении плавок нержавеющей стали на прошивку бесшовных труб и для исследовательских целей. Испытание на кручение при высоких температурах может лучше всего характеризовать поведение стали при таких условиях деформации, когда требуется наи более высокая пластичность металла (большие скорости и обжатия, в особенности при поперечной прокатке). [c.345]

Низкотемпературное деформирование имеет ряд особенностей, благоприятно влияющих на последующее поведение металла под нагрузкой при высоких температурах к ним относятся высокая степень иска-женности решетки, однородность пластической деформации по объему образца и низкая температура восстановительного отжига. [c.39]

Внесено значительное количество нового материала экспериментального характера, относящегося к поведению строительных материалов при высоких температурах и к усталости металлов под действием знакопеременных напряжений, особенно в тех случаях, где усталость металлов сочетается с высокой концентрацией напряжения. [c.9]

У сварных соединений некоторых сплавов в состоянии после сварки (особенно у сплавов 2219, 6061 и литейных сплавов) повышение предела текучести в интервале 77— 4 К необычно велико и непропорционально тому, что можно было бы ожидать на основании поведения сварных соединений при более высоких температурах и свойств основного металла [3]. Это можно объяснить тем, что предел текучести сварных соединений при 4 К определяли по диаграммам, которые регистрировали перемещение захватов, а не деформацию на расчетной длине образца, что не обеспечивает возможность точного определения при испытании образцов, не однородных по длине расчетной части. [c.185]

Сварка рассматриваемых материалов затрудняется высокой температурой их плавления, большим сродством с газами кислородом, азотом и водородом, что приводит к образованию в шве пор и снижению его пластических свойств, склонностью к росту зерна при нагреве. С точки зрения особенностей поведения отдельных металлов при сварке необходимо отметить следующее. [c.478]

В некоторых материалах (особенно это характерно для металлов с объемноцентрированной кубической решеткой) при низких температурах, высоких скоростях деформации или при наличии надрезов может происходить переход от вязкого поведения к хрупкому. При применении таких материалов целесообразно избегать таких ситуаций, в которых возможно хрупкое поведение. Классическим является пример с некоторыми сварными кораблями и танкерами времени второй мировой войны, в которых происходил такой переход в результате воздействия низких температур в Северной Атлантике и которые буквально разламывались пополам в результате быстрого распространения хрупкой трещины, возникавшей при воздействии слабых ударных нагрузок и остаточных напряжений от сварки. Другие примеры наблюдались при разрушении мостов, [c.44]

Ниже приведены, но данным работ [2, 32], некоторые свойства тугоплавких металлов и соединений в широком интервале температур. Эти зависимости могут быть использованы в основном лишь как оценочные, хотя они получены при обобщении достаточно большого фактического материала. Как известно, на поведение тугоплавких материалов при высоких и при обычных температурах существенно влияют особенности структуры, наличие примесей, условия обработки и испытаний, масштабный фактор, поэтому в каждом конкретном случае возможны отклонения от обобщенных значений измеряемых характеристик. [c.15]

Таким образом, условия плавления металла влияют на процесс последующей кристаллизации и соответственно на свойства металла сварного шва. Рассматривая влияние условий плавления на последующую кристаллизацию и свойства, необходимо остановиться на роли неметаллических включений и карбидов неизбежно присутствующих в сталях и металле сварочной ванны И те, и другие, сохраняясь после расплавления в жидком металле также могут служить центрами несамопроизвольной кристалли зации. На практике несамопроизвольную кристаллизацию ис пользуют для модификации — измельчения кристаллитов при затвердевании. Модифицирующее действие таких включений сохраняется только в том случае, если они не растворяются в ванне расплавленного металла. В связи с этим представляют интерес температуры плавления и растворения твердых и тугоплавких включений, которые могут находиться в стали при ее нагреве и плавлении. Поведение этих включений при плавлении особенно большое значение имеет для сварки, так как продолжительность пребывания металла при высоких температурах в твердом и жидком состояниях очень невелика. [c.28]

Важность проблемы создания и применения Н0 вых химически стойких металлических материалов в различных отраслях. нашей промышленности, особенно в химическом машиностроении, подчеркнута в Программе КПСС. За последние два десятилетия в связи с интенсификацией и разработкой новых технологических процессов, протекающих в агрессивных средах при высоких температурах и давлениях, значительно возрос интерес к использованию новых конструкционных материалов на основе тугоплавких и редких металлов, таких как титан, ниобий, ванадий, молибден. Эти металлы и их сплавы обладают весьма ценными физико-химическими и механическими свойствами, а по коррозионной стойкости во многих случаях значительно превосходят сплавы на основе железа и цветных металлов, которые являются до настоящего времени основными конструкционными материалами в химическом аппарато-строении. По сырьевьгм ресурсам и возможностям металлургической иромышленности такие металлы, как титан и ниобий (а также и другие из числа тугоплавких), могли бы уже сейчас широко использоваться в химическом машиностроении. Однако их внедрение в эту отрасль промышленности идет сравнительно медленно. Одна из причин отставания — отсутствие необходимых сведений о свойствах этих металлов и их сплавов, в особенности об их химической стойкости и характере поведения в различных агрессивных средах. [c.65]

Проблемы воды при высокой температуре на атомных электростанциях. На атомных электростанциях определенного типа чистая (очищенная с помощью ионитных фильтров) (стр. 397) вода находится в контакте с металлом, причем она нагревается (под давлением) до температур значительно выше 100°. В некоторых случаях выбор металлов ограничен соображениями физических свойств, вне зависимости от их коррозии в этом отношении поведение некоторых материалов, таких как цирконий и его сплавы, а также алюминий, представляет особый интерес для физиков-атомщиков. В других условиях круг металлов менее ограничен, и здесь серьезную роль начинает играть группа нержавеющих сталей. Коррозионная стойкость почти всех рассматриваемых материалов обусловлена наличием на них защитной пленки, поэтому при выборе материала следует иметь в виду (особенно, если рассматриваются новые типы установок) наблюдения, сделанные в лаборатории Симнада в условиях, вероятно, более жестких, чем условия на атомных электростанциях. Эти наблюдения заключаются в том, что скорость растворения окиси железа в кислотах увеличивается после сильного облучения [85]. [c.427]

Результаты теоретических исследований, свидетельствующие о сложном характере реологического поведения материалов при высокоскоростном деформировании, полностью подтверждаются экспериментально. Особенности ударно-волнового нагружения металлов заключаются не только в высокой скорости деформирования и возможных структурных изменениях, но и в повышении температуры, которое особенно заметно при высоких напряжениях оь Оценки приращения температуры в ударных волнах по уравнениям состояния (см. гл. 2) дают следующие приращения температуры при 01 = 50 ГПа А7 = 400 С для Ее, 300 °С для Си и 170 °С для А1 при о, = 100 ГПа АГ = 1.5 10 °С для Ее, 1.3 103°С для Си и 3 10 °С для А1. Зависимость прочности металлов от скорости деформирования проявляется различным образом. Механические характеристики меди (отжиг) остаются неизменными при растяжении со скоростью е = 2 10 с (статические испытания) и высокоскоростной деформации со скоростью е =(5 10 —3 10 ) с [4]. Незначительное повышение условного предела текучести о. зарегистрировано в той же работе при таких же условиях испытаний для АМгб (отжиг) при растяжении и для АМгб в состоянии по ставки при сжатци. В то же время для твердой меди в пластической области отмечается повышение предела текучести примерно [c.178]

В результате нагрева и последующего охлаждения в металле околошовной зоны (в зоне термического влияния сварки) происходят различные изменения, влияющие на структуру и механические свойства сварного соединения. Изменения в зоне термического влияния зависят от химического состава стали, ее предварительной механической наклеп) и термической обработки, температуры и длительности нагрева и, наконец, скорости охлаждения. Поведение стали при нагреве и охлаждении в условиях контактной сварки, естественно, следует общим законам термической обработки. Однако при этом следует учитывать две особенности контактной сварки, которые могут оказать существенное воздействие на свойства стали в зоне термического влияния а) исключительно высокие, в отдельных случаях, скорости н а]грева и ох.таждения (например, при точечной сварке стали в [c.57]

Не так обстоит дело в акустике твердых тел. Даже для изотропных диэлектриков формулы для и далеко не всегда находятся в согласии с, экспериментом. Не подтверждается в большом числе случаев и квадратичная зависимость а от частоты, следующая из полученных формул на высоких звуковых частотах в,ряде диэлектриков наблюдается линейная зависимость а от частоты Й. На низких звуковых частотах зависимость от й вообще может отсутствовать. При низких температурах наблюдаются особенности в поведении а, о которых будет идти речь в 4. Тем более осторожно следует применять формулы (2.10) и (2.12) для твердых тел — недиэлектри-ков. Все эти отклонения от изложенной теории в поведении а объясняются, с одной стороны, чрезвычайно большим разнообразием исследуемых образцов твердых тел (диэлектрики, металлы, полупроводники, кристаллы и аморфные тела), с другой стороны — их предысторией, методом получения (ковка, плавление, кристаллизация), наличием в кристаллах примесей, дислокаций и дефектов, сложного состава (например, сплавы металлов) и т. д. Кроме того, в формулы (2.10) и (2.12) входят значения величин вязкостей и [c.240]

При обычной физической адсорбции полимеров можно интуитивно предположить, что в данном гомологическом ряду преимущественно адсорбируются образцы с более высокой молекулярной массой. Специфическая адсорбция может нарушить влияние молекулярной массы. Типичным примером является преимущественная адсорбция низкомолекулярных полимеров с более высокой полярностью, таких, как фталевые полуэфиры, входящие в состав жирных алкидов. Уолбридж и др. [111] показали, что адсорбция этих продуктов может быть объяснена с точки зрения кислотно-основного взаимодействия, в котором основаниями являются поверхность TiOg и металл сиккатива. Они установили, что общее поведение системы при флокуляции — дефлокуляции зависит от порядка введения сиккатива и димерной жирной кислоты в обычную белую эмаль на основе жирного алкида, а также от относительной силы кислоты и возможности образования необратимых связей карбоксильных групп с поверхностью пигмента, что, в свою очередь, зависит от температуры дисперсии. Поверхность различных пигментов может связывать кислоты (или основания) подобно ионообменным смолам. Соломон и др. [112] исследовали кислотные центры на поверхности минеральных наполнителей и пришли к выводу, что они сравнимы по силе с кислотными центрами катализаторов крекинга . Наличие подобных центров, которые проявляются при действии тепла, оказывает очень сильное влияние на химические реакции в поли- мерных соединениях, особенно в неполярных средах. [c.164]

Под сверхпластпчностью обычно понимают нелинейно-вязкое поведение ряда сплавов, обладающих сверхтонкой зернистой макроструктурой. Для состояния сверхпластичности, наблюдаемого в сравнительно узком интервале температур, близких к половине температуры плавления сплава по абсолютной шкале, характерны высокий уровень скоростного упрочнения, низкое сопротивление деформации при малых скоростях последней, высокая устойчивость пластического деформирования в определенных интервалах скоростей деформирования, вследствие чего равномерное удлинение при испытании на растяжение в отдельных случаях достигает 2000%. Последние два обстоятельства особенно важны с технологической точки зрения. Предложен ряд процессов обработки металлов в состоянии оверхпластичности, некоторые из них уже внедрены в производство. [c.122]

Ток переменной полярности положительно влияет на поведение электродов лишь до некоторого минимального значения частоты Р тока. Это значение Р зависит от вида покрытия, природы и состава электролита, плотности тока, температуры ванны, от отношения TJTa, и других факторов. Особенно сильно влияние частоты реверсирования проявляется на выходе металла по току, понижающемся с возрастанием частоты Р. Однако в целом скорость осаждения при оптимальных значениях частоты тока возрастает в результате применения высоких плотностей тока. [c.139]

А еталлы и сплавы с ультрамелкой структурой (диаметр зерна до 10 мкм и меньше, что в 100 раз мельче зерна обычной структуры промышленных металлов и сплавов) обладают резко повышенной прочностью при обычных и низких (криогенных) температурах. Как правило, это повышение прочности не сопровождается сколько-нибудь существенным снижением пластичности. Такое измельчение зерна — один из перспективных путей эффективного повышения эксплуатационных свойств металлических материалов в области нормальных и криогенных температур как на воздухе, так и в агрессивных коррозионных средах. Второй и не менее существенной особенностью металлов и сплавов с высокодисперсной структурой является их поведение в области температур горячей пластической деформации (как правило, выше температуры начала рекристаллизации). Прочность этих материа.,10в становится как минимум в 10 раз ниже прочности материала с обычным размером зерна, а пластичность становится аномально высокой. Так, величина относительного удлинения при растяжении достигает в ряде случаев 1000 и более процентов, относительное сужение х] 100 %, шейка на разорванном образце часто отсутствует. Это явление носит название эффекта сверл пластичности. [c.350]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...