Температура хрупкого перехода

Для многих металлов и сплавов с о. ц. к. решеткой в этой области существует узкий температурный интервал, в котором пластичность резко падает, часто до нуля (температура хрупкого перехода). Увеличение степени загрязнения металла примесями и рост величины зерна смещают хрупкий переход в Fe, W, Мо, Сг и их сплавах в область более высоких температур. Понижение температуры и увеличение скорости деформации вызывают уменьшение числа систем скольжения и возрастание роли деформации двойникованием в ущерб скольжению с резким снижением пластичности. Повышение температуры в область теплой деформации приводит к смене механизма двойникования механизмом скольжения и увеличению пластичности. Аналогично ведут себя металлы с гексагональной решеткой. Металлы с г. ц. к. решеткой не охрупчиваются даже при низких (отрицательных) температурах. [c.511]

Легирование лантаном, празеодимом и иттрием приводит к понижению tx экструдированных заготовок хрома после вакуумной прокатки при 750 °С, а также после окисления в течение 100 ч при 1000 и 1225°С (табл. 42). За температуру хрупкого перехода принимали ту минимальную температуру, при которой образец изгибался на 90° без разрушений. Поверхность образцов легированного хрома после окисления в атмосфере воздуха покрыта плотной пленкой окалины, тогда как ока-липа на хроме хрупкая и легко отслаивается. [c.116]

Кислород почти не влияет на зависимость прочности молибдена от температуры, но резко повышает температуру хрупкого перехода. Пластичность молибдена резко снижается при наличии кислорода даже при содержании его 0,0025 % образуются оксиды, преимущественно располагающиеся по границам зерен. При наличии более 0,008 % кислорода металл хрупко разрушается при горячей обработке [1]. [c.125]

Каково же влияние примесных атмосфер на температуру хрупкого перехода молибдена Для решения этого вопроса необходимо сопоставление механических свойств образцов молибдена с различной концентрацией примесей внедрения в твердом растворе, которая определяет степень эффективности тормозящего действия всех видов взаимодействий дислокаций с примесными атомами на ее подвижность. [c.40]

Уменьшение низкотемпературной пластичности носит название отпускной хрупкости. Наиболее часто она наблюдается у Сг, Ni, Мо" сталей, используемых для роторов турбин, и Мп, Мо сталей, используемых для корпуса легководных реакторов. Проявляется она в уменьшении ударной вязкости или увеличении температуры хрупкого перехода. Это связано с миграцией определенных элементов, которые занимают соседствующее положение в периодической системе, к границам зерен и проявляется в виде интер-кристаллитного излома. Миграция наблюдается для большинства легирующих элементов, включая углерод, кремний, никель и марганец, но не отмечена для молибдена. Примесные элементы при температуре отпуска находятся в твердом растворе и выделяются по границам зерен при температуре 500° С. Поэтому хрупкости можно избежать при быстром охлаждении стали с температуры отпуска, но это может привести для массивных изделий к появлению высоких, превышающих предел текучести, внутренних напряжений, действие которых может быть более отрицательным, чем сама отпускная хрупкость. Технология ступенчатого охлаждения от температуры отпуска при удачно выбранной температуре ступенек позволяет избежать отпускной хрупкости и в то же время не привести к появлению больших внутренних напряжений. Отпускная хрупкость может быть сведена к минимуму при снижении содержания примесей от 0,01 до 0,001% за счет тщательного выбора скрапа и шлака, а также при использовании очень чистого, например электролитического, железа. Дальнейшее улучшение может быть достигнуто в результате удаления кремния, т. е. при использовании вакуумного раскисления. Трудно расположить элементы в порядке усиления их влияния на отпускную хрупкость, так как некоторые из них используются редко или в таких малых количествах, что их влияние трудно учесть. Проведенные в последние годы исследования позволили получить стали для больших роторов, температура хрупкого перехода которых снижена со 100° до 0°С. [c.53]

При использовании высокоосновных флюсов количество кремния может быть минимальным. Добавки марганца способствуют очистке металла и устранению вредных сульфидов, которые могут вызвать трещины. Влияние содержания марганца на температуру хрупкого перехода малоуглеродистой мягкой стали сварного шва показано на рис. 7.4 [5], [c.75]

Примечание, ТХП — температура хрупкого перехода I — отпуск при 590 С в течение 1 ч охлаждение в воде 2 — без отпуска, охлаждение ступенчатое. [c.213]

ТЕМПЕРАТУРА ХРУПКОГО ПЕРЕХОДА [c.144]

Как известно, температура хрупкого перехода Гхп определяет точку на температурной зависимости пластичности металла, при которой во время испытаний наблюдается переход от пластического разрушения к квазихрупкому. Как правило, не существует определенного фиксированного значения Гх п из-за статистической природы структуры и свойств металла переход к хрупкому разрушению происходит в некотором температурном интервале. Подход, развиваемый нами, позволяет достаточно просто интерпретировать это явление. [c.144]

Для объяснения температуры хрупкого перехода используем температурную зависимость предела текучести в виде (2.25) [c.144]

Рис. 3.13. Температурные зависимости Ор и о определяющие температуру хрупкого перехода

По выражению (3.48) можно определить значение модуля упругости = Ех п, которое будет соответствовать температуре хрупкого перехода Г = 7) = Гхп [c.146]

В техническом молибдене Гх. п — температура хрупкого перехода определяется примесями внедрения, в основном содержанием кислорода и углерода. Например, выплавленный из особо чистого порошка моли ден (0,001—0,004% С) имеет Г, п =—73° С, а молибден дуговой плавки, приготовленный из обычной шихты, но раскисленный углеродом [c.554]

При температурах выше температуры начала перехода з хрупкое состояние сталь обладает высокой вязкостью и вполне надежна в любых условиях эксплуатации, при температурах ниже температуры конца перехода, т. е. когда излом полностью хрупкий и применять сталь нельзя ни при каких условия . [c.198]

С понижением температуры элементы конструкции из пластичных материалов могут разрушаться хрупким образом. При понижении температуры предел текучести сГт и предел прочности Сц возрастают, но предел текучести возрастает быстрее и при очень низких температурах они практически совпадают. Удлинение при разрыве с понижением температуры уменьшается и при некоторой температуре происходит переход от вязкого разрушения к хрупкому. При динамическом деформировании предел текучести возрастает быстрее с понижением температуры и температура перехода от вязкого разрушения к хрупкому повышается. Явление хрупкости стали при низких температурах получило название хладноломкости. [c.71]

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]

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]

Разрушение в области температур хрупко-пластичного перехода (Тх—Тх) происходит после некоторой, часто значительной, пластической деформации (рис. 5.13) и характеризуется тем, что оно начинается и развивается до некоторого предела по одному механизму, а завершается по другому — хрупко, сколом. Фрактографический анализ позволяет по речному узору скола выделить эти две стадии разрушения стадию вязкого докритического роста трещины и стадию [c.206]

Критический размер вязкой трещины и механизм ее роста зависят от структуры, температуры и скорости нагружения [380, 419, 420]. В соответствии с механизмами роста докритических трещин вся область температур хрупко-пластичного перехода может быть разделена на две дополнительные подобласти Г —7, и П (рис. 5.13). При температуре происходит смена механизмов роста, в образце формируется шейка. [c.207]

О ВЛИЯНИИ ВАКУУМНОГО ОТЖИГА НА ТЕМПЕРАТУРУ ХРУПКО-ПЛАСТИЧНОГО ПЕРЕХОДА ВОЛЬФРАМА, ПОЛУЧЕННОГО КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ [c.59]

Одним из способов улучшения механических свойств тугоплавких металлов является термическая обработка в вакууме [1—4]. Имеется много данных по влиянию вакуумного отжига на температуру хрупко-пластичного перехода вольфрама, однако они весьма противоречивы [3—6]. Противоречивость данных можно объяснить как влиянием различного исходного структурного состояния и чистоты исследуемых металлов, так и различными условиями вакуумного отжига и способами оценки пластичности. Известно [1, 2], что чистота вакуума при отжиге может сильно сказываться на результатах последующих испытаний. Особенно сильное влияние могут оказывать углеродсодержащие соединения, которые, разлагаясь на поверхности образцов, могут образовывать карбиды [1]. [c.59]

В настоящей работе исследовалось влияние высоковакуумного отжига на температуру хрупко-пластичного перехода (Т ) вольфрама, полученного путем водородного восстановления гексафторида вольфрама. Исследуемый вольфрам имел характерную для металлов, кристаллизующихся из газовой фазы, столбчатую структуру. Поперечный размер столбцов составил 20 мкм. Плот- [c.59]

Нагрев образцов осуществлялся электронной бомбардировкой. Температура измерялась микропирометром ОМП-065. Коэффициент монохроматической излучательной способности принимался равным 0.4. За температуру хрупко-пластичного перехода принималась минимальная температура, при которой не менее трех образцов из пяти, испытанных на изгиб по трехточечной схеме нагружения, выдерживали заданную деформацию без разрушения и образования трещин. Величина деформации задавалась отношением величины радиуса оправки к толщине испытываемого образца. Отношение было выбрано равным 12. В этом случае величина остаточной деформации в наружном волокне испытываемых образцов была даЗ %. [c.60]

Известно [8], что состояние поверхности может сильно влиять на величину температуры хрупко-пластичного перехода. Поэтому экспериментально определялась зависимость для исходных образцов от толщины снятого электрополировкой слоя. Было установлено, что в данном случае электрополировкой необходимо снимать слой 50 мкм. [c.61]

Однако следует иметь в виду, что это относится к обычным жаропрочным сталям и сплавам на железной, никелевой или кобальтовой основе, критический интервал хрупкости которых располагается в области отрицательных температур. Испытания на термоусталость в температурном диапазоне 20ч 1200°С некоторых сплавов на основе хрома, у которых температура хрупкого перехода сотавляла 30—50° С, показали, что все разрушения происходят при нижней температуре цикла, когда пластичность материала невелика. Вместе с тем при верхней температуре цикла эти сплавы имеют высокую пластичность. Для таких материалов деформационный критерий термоусталостной прочности должен учитывать минимальное значение предельной пластичности. [c.126]

Постепенное увеличение предела текучести, т. е. увеличение сопротивления металла пластической - деформации, приводит к тому, что при температуре хрупкого перехода релаксация внешнего напряжения вследствие инициирования пластической деформации становится менее вероятной, чем вследствие зарождения и развития трещин. В результате металл начинает разрушаться хрупко без заметной предшествующей макропла-стической деформации. [c.37]

Верхний уровень изменения вязкости разрушения увеличивается при уменьшении содержания серы, а хрупкость, вызываемая облучением, уменьшается при ограничении количества меди, фосфора и ванадия. Типичное предельное содержание этих элементов для сталей ASTM 533В и 508 [1] составляет медь — 0,10 %, фосфор— 0,012%, сера — 0,015%, ванадий — 0,05%. Увеличение содержания меди в стали от 0,10% в основном металле и 0,05% в металле сварного шва до 0,30 и 0,25% соответственно увеличивает температуру хрупкого перехода до 0,27° С при малых дозах облучения и до 95° С при высоких. [c.165]

Следовательно, согласно (2.25) и (2.44), переход металла к хрупкому разрушению определяется структурой металла, т.е. значением Л5стр, и прочностью слабого звена Ау/Ягр- Температурой хрупкого перехода может стать и комнатная температура, если внутренние напряжения в металле, создаваемые структурными элементами в соответствии с (2.10) и (2.13) [c.145]

VI группы имек)т пониженную пластичность и склонны к хрупкому разрушению. Удаление примесей внедрения и дисперсионное упрочнение снижают температуру хрупкого перехода. [c.80]

При рассмотрении процесса разрушения металлических материалов (будь то статическое деформирование или какой-либо более сложный вид нагружения - усталость, ползучесть и т.д.) принято делить весь процесс накопления деформации и разрушения на два основных периода период зарождения и период распространения трещин [22-24]. При статическом растяжении, по-видимому, можно пластическую деформацию и повреждения, накопленные до начала образования шейки, классифицировать как период зарождения трещин, а шейкообразование с последующим разрушением - как период распространения трещин (заштрихованная область на рис. 2.2). Справа на этом рисунке показана возможная трансформация диаграммы растяжения, если испытания проводить при температуре ниже температуры хрупкого перехода [c.41]

Типичный усталостный излом, свойственный стадии стабильного роста трещины, имеет явно выраженный макрохруп-кий вид, хотя при рассмотрении этого излома в растровом электронном микроскопе наблюдаются различные типы микромеханизмов вязкого разрушения (речь идет о усталостных разрушениях, происходящих при температурах более высоких, чем температура хрупкого перехода). На второй стадии распространения усталостной трещины у пластичных металлических материалов часто наблюдается бороздчатый или квази-борозд-чатый рельеф на поверхности разрушения, который возникает при раскрытии трещины по типу I при скоростях РУТ около 10-6 м/с (рис. 4.15 и 4.16). Различают пластичные и хрупкие типы бороздок. Пластичные бороздки обычно группируются парал- [c.130]

С увеличением концентрации напряжений более отчетливо проявляется влияние напрягаемых объемов и температуры на переход от вязкого состояния к хрупкому. Поэтому для определения условий перехода от вязкого к квазихрупкому или хрупкому разрушению широко используют температурные зависимости характеристик прочности и пластичности. В качестве примера на рис. 1.10 приведены результаты испытаний для малоуглеродистой стали 22К при растяжении образцов с площадью сечения f=lOOO мм . При испытаниях образцов с острыми надрезами регистрировались разрушающее напряжение Ск, сужение площади поперечного сечения ij) и максимальная деформация бтах в зоне концентрации напряжений после разрушения, измеренной методом сеток с шагом 0,1 мм. Кроме указанных характеристик на диаграмме рис. 1.10 нанесены величина Fb — доля вязкой ягтp и.члома (как хаоареристика степени [c.17]

Идею об образовании электронных пар используют и для объяснения ковалентной связи в металлах, хотя законченной теории к настоящему времени не создано [53]. Предложено оценивать относительное содержание ковалентной связи в металлах степенью локализации валентных электронов (СЛВЭ) в процентах [54]. Полагают [8], что эта величина повыщается с увеличением температуры плавления металла она минимальна у серебра, меди и золота (4—10 %) и максимальна у молибдена, рения н вольфрама (88—96 %). Постулируется, что при нагревании до 0,225 Т ковалентная связь заменяется металлическом, а ниже этой температуры — металлы переходят в хрупкое состояние — возникает хладноломкость, так как пластичность возможна только при наличии металлической связи, а не ковалентной или ионной ]8]. [c.194]

Теория Гриффитса в оригинальной форме удобна для хрупких тел. В случае пластичных металлов размер готовых трещин, удовлетворяющих критерию Гриффитса (5.2), должен достигать нескольких миллиметров, что на практике редко встречается. А. В. Степанов [377] предположил, что такие трещины в металлах зарождаются в процессе пластической деформации, предшествующей разрушению Оро-ван [378] и Ирвин [379] модифицировали теорию Гриффитса для случая разрушения более пластичных материалов и показали, что соотношение (5.2) будет справедливо, если в нем параметр поверхностной энергии Уо заменить на параметр эффективной поверхностной энергии Уэф, который учитывает пластическую деформацию, предшествующую разрушению. В последующих работах [380] было показано, что эффективная поверхностная энергия является температурнозависимой характеристикой, в интервале температур хрупко-пластичного перехода изменяется на 2—3 порядка и имеет единую с пределом текучести термоактивационную природу. [c.188]

Исследовано влияние отжига при 1000—1500°Св высоком вакууме на температуру хрупкопластичного перехода (Т ) вольфрама, полученного при водородном восстановлении гексафторида вольфрама. Показано, что если в качестве температуры хрупко-пластичного перехода (Tj) принять температуру, при которой образцы выдерживают трехпроцентяую деформацию в наружном волокне при испытании на изгиб, то отжит приводит к повышению Гд, если же за Т принять температуру, при которой достигается деформация 10— 20%, то отжиг снижает ее. Приводится объяснение такого различия в зависимости от выбранных методик исследования. Лит. — 12 назв., табл, — 2. [c.260]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...