Влияние низких температур на механические свойства металлов

Влияние низких температур на механические свойства металлов [c.235]

ВЛИЯНИЕ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.379]

Рис. 220. Влияние низких температур на механические свойства основного и наплавленного металлов

Рис. 61. Влияние низких температур на механические свойства основного и наплавленного металлов а — при испытаниях б — при сварке

ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛА ШВА ПРИ СВАРКЕ МОНТАЖНЫХ СТЫКОВ НЕПОВОРОТНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ В УСЛОВИЯХ низких ТЕМПЕРАТУР [c.44]

Влияние температуры сварки на механические свойства соединений двухфазного сплава мартенситного типа 0Т4 (3] показано на рис. 2. Давление сжатия составляло 0,98 МПа, время сварки — 60 мин. При исходной мелкозернистой равноосной структуре сплава температура 1173 К обеспечивает прочность соединений на уровне основного металла, однако образцы разрушаются хрупко в зоне сварки. При повышении температуры до 1198—1223 К прочность на разрыв практически не изменяется, но разрушение образцов при испытании происходит по основному металлу. Ударная вязкость резко возрастает. При температуре 1223 К достаточно время сварки 30 мин. Дальнейшее повышение температуры приводит к ухудшению качества соединения разрушение образцов становится хрупким из-за крупнозернистой структуры, показывая низкую ударную вязкость. Влияние давления сжатия на механические свойства сварных соединений сплава ОТ4 показано на рис. 3. Результаты показывают, что давление является весьма эффективным фактором повышения механических свойств соединений. Сварные соединения, полученные при температуре 1073—1123 К и давлении 3,9—5,9 МПа, имеют предел прочности на разрыв, соответствующий прочности основного металла, но низкую ударную вязкость. Увеличение давления до 9,8 МПа не приводит к повышению ударной вязкости до уровня основного металла. Здесь наблюдается полная аналогия с результатами сварки сплава ВТ5-1. Высокие прочностные характеристики сварных соединений сплава 0Т4 обеспечивает температура 1173 и 1223 К при давлениях соответственно 4,9 и 1,9 МПа и времени сварки 30 мин. Деформация образцов при этом составляет 6—8%. При увеличении давления сварки до 1,9—2,9 МПа время сварки сокращается до 5 мин и деформация образцов составляет примерно 4%. При снижении температуры сварки для получения качественных соединений требуется большая степень деформации. [c.152]

Ващенко А. П. Влияние низких температур и скорости деформирования на механические свойства некоторых металлов.— Пробл. прочности, 1978, № 1, с. 87-91. [c.249]

Детали машин, аппаратов и сооружений, изготовленные из стали, работают в различных внешних средах, таких как влажный воздух, вода и водные растворы, смазочные масла, жидкие металлы, радиоактивные среды и другие, причем все эти среды могут иметь высокие или низкие температуры й давления, а также находиться в движении, что имеет немаловажное значение при воздействии среды на металл. Эти среды могут влиять на механические свойства стали, особенно при длительном нагружении, так как для воздействия среды на металл обычно необходимо значительное время. Особенно сильно проявляется влияние рабочих сред на металл в процессе его деформации, но и до деформации некоторые среды при соприкосновении с металлом могут вызвать изменения его прочности, выносливости и пластичности. [c.13]

В случае сварки металлов, претерпевающих фазовые превращения при достаточно низких температурах, т. е. таких температурах, когда вязкое течение практически уже прекратилось, на поле остаточных температурных напряжений накладывается поле фазовых напряжений, являющихся следствием изменения удельного объема металла при фазовых превращениях. При сварке таких металлов временные напряжения можно представить как сумму трех слагаемых Ф+ У+К, где К — функция свободных фазовых деформаций, размеров изделия и механических свойств металла. Остаточные напряжения представляют собой сумму Ч Ч-К. Соотношение между этими слагаемыми существенно зависит от размера изделия. При увеличении размеров изделия влияние функции убывает, и знак остаточных суммарных напряжений определяется знаком температурной составляющей остаточных напряжений. Чем меньше размер изделий, тем меньше влияние температурной составляющей и тем больше значение функции К — фазовой составляющей суммарных остаточных напряжений. [c.247]

Вредное влияние фосфора на свойства сварных соединений заключается в снижении высокотемпературных характеристик металла шва вследствие ослабления межкристаллитных границ (при выделении легкоплавких включений) и в ухудшении механических свойств швов при нормальной и низких температурах. Последнее обусловлено снижением пластичности металла в результате растворения фосфора и наличием на границах кристаллитов хрупких неметаллических прослоек. Так как растворимость фосфора в аустените ниже, чем в феррите, опасность образования кристаллизационных трещин и снижения механических свойств металла шва значительно больше для швов с аустенитной структурой. [c.264]

Механические свойства металла ири низких и высоких температурах, химический состав и структура металла, а также механическая обработка и состояние поверхности оказывают влияние на сопротивление металла эрозионному разрушению. Очень важную роль играют тепловые характеристики металла, такие, например, как температура плавления, теплопроводность, теплоемкость, коэффициент термического расширения, скрытая теплота плавления, теплота сублимации и др. [c.5]

Наличие фосфора особенно сильно сказывается на механических свойствах стали в области низких температур (явление хладноломкости). Фосфор уменьшает работу распространения трещины и сопротивление металла хрупкому разрушению. Негативное влияние этого элемента тем сильнее, чем выше прочность стали. В состоянии отпускной хрупкости фосфор оказывает еще большее отрицательное воздействие на порог хладноломкости. Фосфор не ухудшает свойств коррозионно-стойких и жаростойких (хромоникелевых) сталей. Однако аустенитные безникелевые стали (Г 13), как и высокопрочные, при повышенной загрязненности фосфором малопригодны для эксплуатации при низких температурах [4, 9]. [c.717]

Распространение трещин будет продолжаться только при диффузии водорода из окружающего металла в полость. Для этого требуется время, в особенности при низких температурах. Таким образом, влияние водорода на прочность металла, определяемую механическими испытаниями, зависит в значительной степени от характера испытания влияние водорода является ярко выраженным во время испытаний с низкими скоростями деформации, однако оно почти отсутствует при испытаниях на удар, так как промежуток времени недостаточен для требуемой диффузии водорода. По той же причине водород не оказывает влияния при испытаниях, проводящихся при низких температурах (например, —110°), когда диффузия незначительна даже при низкой скорости деформации. Водород оказывает очень малое влияние на механические свойства стали при весьма высоких скоростях деформации, но значительно повышает хрупкость при низких скоростях упругая деформация не меняется, но чувствительность к вибрации уменьшается [56 ] [c.383]

Рост рабочих параметров турбоагрегатов и, в первую очередь, их единичных мощностей связан с необходимостью увеличения абсолютных размеров сечений и длины несущих частей корпусов и роторов. Масса роторов турбин при различных вариантах их исполнения повышается от 30—50 до 80—150 т. При этом для цельнокованых роторов низкого давления используют уникальные слитки массой от 100 до 550 т. Такое увеличение размеров исходных заготовок и готовых роторов, вызванное рядом технологических факторов (видом заготовки — отливка или поковка, термообработкой и т. п.), может привести к повышению неоднородности механических свойств материала уменьшению пластичности на 20—50 %, ударной вязкости на 40—60 %. Для зон роторов, находящихся под действием циклических нагрузок, существенное значение имеет эффект абсолютных размеров, состоящий в уменьшении на 40—60 % пределов выносливости (при базовом числе циклов 10 —10 ) с переходом от стандартных лабораторных образцов к реальным роторам. Неблагоприятное влияние увеличения абсолютных размеров сечений подтверждается также результатами испытаний образцов на трещиностойкость. Различие в критических температурах хрупкости в центральной части поковок по сравнению с периферийной может достигать 40—60 °С абсолютные значения критических температур для сталей в ряде случаев составляют 60—80 °С, а для высокотемпературных роторов из r-Mo-V сталей 120—140 °С. Это имеет существенное значение для роторов турбин при быстрых пусках, когда температура металла ротора может оказаться ниже критической. [c.6]

В связи с увеличением ресурса деталей из титановых сплавов повышаются требования к качеству полуфабрикатов, в частности к чистоте металла в отношении примесей. Одна из наиболее вредных примесей в титановых сплавах— кислород, так как повышенное содержание его может привести к охрупчиванию. На примере сплава ВТЗ-1 показано изменение механических свойств в зависимости от содержания кислорода (рис. 7). Наиболее ярко отрицательное влияние кислорода проявляется при изучении термической стабильности титановых сплавов чем выше содержание кислорода в сплаве, тем быстрее и при более низкой температуре наблюдается охрупчивание. [c.33]

Поведение многих металлов и сплавов и их механические свойства при низких температурах отличается от определяемых при +20° С. Это вызвано прежде всего тем, что с понижением температуры возрастает сопротивление развитию пластической деформации и соответственно повышаются прочностные свойства. При низких температурах наблюдается, кроме того, значительная локализация пластической деформации могут изменяться также число действующих кристаллографических систем скольжения и механизм развития пластической деформации — от скольжения к двойникованию. В связи с этим при низких температурах усиливается отрицательное влияние крупного зерна и примесей в металлах на пластичность и вязкость. [c.162]

Сварное соединение можно разделить на три основные зоны, имеющие различные микроструктуры А — зона основного металла, Б — зона термического влияния, В — зона иеталла шва (рис. 38). Металл шва (наплавленный металл) пмеет структуру литой стали. Зоной термического влияния называют прилегающий к шву участок основного металла (околошовная зона), в котором произошли структурные фазовые превращения (изменение формы и размера зерен) вследствие нагрева в процессе сварки, до температуры выше критической (723°С). При ручной дуговой сварке штучными электродами ширина зоны термического влияния составляет 3—6 мм. Обычно зона термического влияния имеет низкие механические свойства, поэтом у качество сварного соединения частично определяется свойствами и протяженностью зоны термического влияния. [c.84]

Для практических целей, как правило, применение обычной температурной шкалы Цельсия оказывается вполне целесообразным. Хотя и нельзя провести четкой границы между областью температур ниже 0°С (низкие температуры) и областью температур выше 0°С (повышенные и высокие температуры), такре разделение оказывается удобным и в дальнейшем будем им пользоваться. Речь все время идет о среднестатистической температуре деформируемого металла, так как местные температуры могут значительно повышаться при деформации. Фактический материал о влиянии температуры на механические свойства приведен в гл. 19, 22 и в работах [4, 5, 9, 10, 11, 15]. [c.238]

И. Н. Богачевым с сотрудниками был выполнен ряд работ, в которых показана связь механических свойств с антиферромагнитным упорядочением в железомарганцевых сплавах [1, 118]. Исходя из положения, что магнетизм металлов и сплавов обусловлен взаимодействием атомов на электронном уровне, которое определяет все свойства материалов, следует ожидать влияние магнитных превращений как на механические свойства, так и на фазовые перестройки [190]. Так, склонность к хрупкому разрушению при температурах около — 100°С, обнаруженную в однофазных 7-сплавах (37,75% Мп), авторы работы [190] объясняют изменением магнитной структуры антиферромагнетика, аналогично тому, как это происходит в анти-ферромагиитном хроме и редкоземельных элементах, т. е. могут возникать многослойные атомные упаковки с низкой симметрией [118]. Выдвинутое предположение о вкладе магнитной составляющей в общее сопротивление пластической деформации подтверждается значительным изменением механических свойств однофазных (7) и двухфазных (е + 7)-сплавов в интервале температур Tn и Наблюдаемое при этом снижение прочности и пластичности предшествует самым начальным стадиям фазовой перестройки, но совпадает с исчезновением ближнего магнитного порядка, который происходит на 30—50° ниже Tn-На этом основании авторы делают вывод о прямой взаимосвязи кристаллической структуры и механических свойств с антиферромагнитным упорядочением [1, 125]. [c.243]

Хромовые покрытия, пожалуй, больше, чем иные гальванические осадки, оказывают влияние на механические свойства стальной основы. Учитывая исключительно прочное сцепление хрома со сталью, эту систему можно рассматривать как биметалл, свойства которого в значительной мере определяются свойствами покрытия. Если осадок хрома оказывает неблагоприятное влияние, необходимо знать пути его уменьшения. Блестящие осадки, полученные при высокой плотности тока и сравнительно низкой температуре, менее пластичные и более хрупкие, чем молочные, формированные при низкой плотности тока и повышенной температуре. Не всегда очень твердый слой хрома отличается высокой износостойкостью и поэтому оптимальные условия получения осадков, обладающих этими свойствами, неидентичны. Сорбция металлом выделяющегося при электролизе водорода приводит к охрупчиванию стали. Понижение плотности тока и повышение температуры уменьшает интенсивность этого процесса. Склонность стали к наводороживанию изменяется с ее составом и состоянием поверхности. Так, сталь У8А при хромировании поглощает больше водорода, чем высоколегированная, а грубообрабо-танная поверхность — больше, чем имеющая высокий класс шероховатости. Хромирование понижает предел выносливости стали, [c.159]

Низкая температура окружающей среды во время процесса сварки низкоуглеродистой стали (сварка на холоде) также оказывает влияние на механические свойства наплавленного металла. При окружающей температуре иже —20° у стали Ст. 3 несколько понижается ударная вязкость наплавленного металла и заметно снижается угол загиба. Это свидетельствует о повышении хрупкости металла сварного шва, которая может давать в этом случае трещины уже в процессе сварки. Наибольшие трудности возникают при сварке на холоде сталей с повышенным содержанием углерода (свыше 0,25%), марганца, хрома и молибдена, склонных к закалке. В этом случае могут возникнуть трещины вследствие быстрого охлаждения участков, прилегающих к сварному шву, которые частично закаливаются и становятся более твердыми и хрупкими. Для предупреждения образования трещин сварку таких сталей на холоде следует производить с пр двар 1тольным подогревом места сварки 1< медлепиьп ох. юж-дением сварного шва после сварки. Сварка на хо.юле. хромоникелевых нержавеющих сталс ) 1 цветных металлов не влияет на свойства наплавленного металла. [c.355]

Сварка при низких окружающих температурах. Низкая окружающая температура при выполнении сварки (сварка на холоде) также оказывает влияние на механические свойства наплавленного металла малоуглеродистой стали. При окружающей температуре ниже —20° у стали Ст. 3 несколько понижается ударная вязкость и заметно уменьшается угол загиба Это свидетельствует о повышении хрупкости металла сварного шва, и поэтому в нем могут образоваться трещины уже в процессе сварки на холоде Наибааьшие трудности возникают при сварке на холоде сталей с содержанием углерода свыше 0,25%, а также легированных марганцем, хромом, молибденом, склонных к закалке. В этом случае могут возникнуть трещины вследствие быстрого охлаждения участков, прилегающих к сварному шву, которые при этом частично закаливаются и становятся более твердыми и хрупкими Для предупреждения образования трещин такие стали на холоде следует сваривать с предварительным подогревом места сварки и медленным охлаждением шва после сварки. [c.135]

Диффузионная сварка титанового сплава 0Т4 со сталью 12Х18НЮТ с передачей сварочного давления за счет предварительного натяга исследована при получении соединений телескопического типа. В этом случае детали предварительно собирали с натягом, величину которого выбирали по требуемому для сварки давлению с учетом изменения за счет различия коэффициентов термического расширения и зависимости от температуры физико-механических свойств свариваемых металлов. Наличие на свариваемых поверхностях малой конусности (около 1 100) существенного влияния на качество полученного соединения вследствие неравномерности распределения давления по длине не оказывает. Собранные переходники или образцы сваривали при Т = 1073 ч- 1123 , t— = 10 мин. Соединения, в которых охватывающую деталь изготовляли из сплава 0Т4, имеющего более низкий коэффициент температурного расширения, чем сталь 12Х18Н10Т, при охлаждении разрушались с образованием зазора по интер-металлидному слою. Это свидетельствует о возникновении значительных растягивающих напряжений в зоне сварки. Прочность соединений при срезе, в которых [c.157]

Было установлено, что основной металл разрушенной трубы по химическому составу соответствовал техническим условиям, однако имел пониженную ударную вязкость (при 0°С — 4,05 кгм/см , а при минус 40°С — 3,3 кгм/см , тогда как техническими условиями регламентируются значения не менее 8 и 3,5 кгм/см соответственно). Металл продольных заводских швов по химическому составу также соответствовал требованиям технических условий, а по механическим свойствам (особенно металл ремонтных швов) имел недопустимо высокое временное сопротивление разрыву (до 750 МПа при максимально допустимых по техническим условиям 690 МПа) и низкую пластичность (относительное удлинение для ремонтных швов составляло 2,9% при минимально допустимых 18%, а ударная вязкость при температурах 0 и минус 40°С — 1,45 и 0,69 кгм/см соответственно. В заводских продольных швах имелось много микропор и мелких шлаковых включений, являющихся источниками зарождения микротрещин, величина которых, однако, соответствовала техническим условиям. Металл поперечного монтажного шва содержал хрома на 0,18% больше верхнего допустимого предела и имел неудовлетворительные характеристики пластичности (ударная вязкость при температуре 0°С — 4,96 кгм/см а при минус 40 С — 1,36 кгм/см ). В связи с повышенной чувствительностью стали 14Г2САФ к перегреву в заводских продольных ремонтных швах и поперечных автоматических монтажных швах присутствовали участки металла с крупными ферритными зернами, а в зоне термического влияния — участки с мартенситной структурой. Эти участки металла имели низкую стойкость к коррозионному растрескиванию. [c.59]

В процессе нагрева значительное влияние на прочность металла оказывает его строение при крупнозернистом строении, транскристаллизации, наличии хрупких эвтектик и карбидов по границам зёрен механические свойства понижаются. Такое же влияние оказывает низкое качество металла (значительное количество неметаллических включений, недостаточная степень раскислённости и т. д.). В первый период нагрева разность между температурой печи и температурой заготовки бывает особенно велика, и скорость нагрева в этот период возможна наивысшая. В результате остаточные и термические напряжения могут превысить прочность металла и вызвать нарушение целостности заготовки или слитка (трещины). [c.294]

Снижение износа сталей в интервале 300—350° можно объяснить увеличен11ем предела прочности [130, 131] и влиянием окисных пленок [102]. Оба фактора способствуют снижению износа. На рисунке 6.14 в этом интервале температуры мы имеем почти горизонтальные участки кривых зависимости износа от температуры. При малой скорости движения абразивных частиц, когда скорость роста коррозионных пленок превышает скорость механического износа, износу подвергаются коррозионные пленки. В этом случае снижение износа объясняется свойствами пленок, образую-ш ихся при низкой температуре (250—300°). Твердость их превышает твердость основного металла, а прочность сцепления с основным металлом при низких температурах велика. [c.114]

Нерастворимые элементы РЬ и Bi ухудшают механические свойства меди и однофазных сплавов на ее основе. Образуя легкоплавкие эвтектики (соответственно при 326 и 270 °С), располагаюш иеся по границам зерен основной фазы, они вызывают красноломкость. Причем вредное влияние висмута обнаруживается при его содержании в тысячных долях процента, поскольку его растворимость ограничивается 0,001 %. Вредное влияние свинца также проявляется при малых его концентрациях (< 0,04 %). Висмут, будучи хрупким металлом, охрупчивает медь и ее сплавы. Свинец, обладая низкой прочностью, снижает прочность медных сплавов, однако вследствие хорошей пластичности не вызывает их охрупчивания. Кроме того, свинец улучшает антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием медных сплавов, поэтому его применяют для легирования. 3. Нерастворимые элементы О, S, Se, Те присутствуют в меди и ее сплавах в виде промежуточных фаз (например, СигО) СигЗ), которые образуют с медью эвтектики с высокой температурой плавления и не вызывают красноломкости. Кислород при отжиге меди в водороде вызывает водородную болезнь , которая может привести к разрушению металла при обработке давлением или эксплуатации готовых деталей. [c.303]

Анализ данных, полученных при оценке влияния базовых масел, присадок и ингибиторов коррозии на наводоро-живание при трении и водородный износ по комплексу методов, позволяет следующим образом объяснить полученные результаты. При испытании на машине трения СМЦ-2 базовых масел, обладающих низким уровнем смазочных свойств и характеризуемых высоким износом, максимум температуры и механических напряжений локализуется в плоскости контакта поверхностей трения, в связи с чем выделяющийся водород не диффундирует в металл, что и фиксируется методом анодного растворения. При введении в базовые масла эффективных противоизносных присадок, обладающих высоким уровнем смазочного действия и способностью образовывать прочные трибохимические пленки, максимум температуры и механических напряжений при жестких режимах трения локализуется на некоторой глубине от поверхности трения. Создаваемый при этом градиент температуры и механических напряжений обусловливает интенсивную диффузию выделяющегося при трении водорода в металл, а промоторами наводороживания могут являться соединения серы, фосфора и других элементов, содержащиеся в противоизносных присадках и выделяющиеся при трибодеструкции присадок в зоне трения. Отсутствие остаточного наводороживания поверхностей трения при испытании на машине трения СМЦ-2 присадки ДФБ, по всей верс ятности, обусловлено наличием в составе присадки бора, который обладает минимальной способностью стимулировать наводорожива-ние стали /см.рис. 2/, что в сочетании с высокими про-тивоизносными свойствами обусловливает высокую эффективность присадки ДФБ в условиях коррозионно-механического и водородного износа. [c.56]

После усиленного катодного выделения водорода на стальных кольцах появляются неисчезающие расширения и межкристаллитные трещины [93. Механические свойства при этом восстанавливаются неполностью, разрушающее усилие становится незначительным, твердость возрастает [95]. Хрупкость, возникающая при катодном выделении водорода при комнатной температуре, временно исчезает при низких температурах (ниже —110° С), хотя при этом водород не улетучивается. По-видимому, приводящие к разрушению трехоревые напряжения в структуре при низких температурах недостаточно велики [96]. Поглощение водорода при травлении, влияние ингибиторов и длительной обработки можно хорошо оценить по изменениям упругих свойств тарельчатых пружин [97]. Количество водорода, необходимое для появления вздутия диаметром 2,5 см на поверхности стали, оценивается в 100, 50 или 25 это количество водорода должно проникнуть в металл, чтобы пузырь образовался на глубине 0,6 0,3 или 0,25 см. [c.35]

Особенностями металлургических процессов при сварке плавлением являются весьма высокие температуры и кратковременность всех процессов. На рис. 153 показана структура зоны влияния (строение сварного шва) после затвердевания и распределение температуры в малоуглеродистой стали в зоне термического влияния. Наплавленный металл 1 (участок 0—1) имеет столбчатое (дендритное) строение, характерное для литой стали при ее медленном затвердевании. Если наплавленный металл или соседний с ним участок 1 был сильно перегрет, то при охлаждении на участке 2 зерна основного металла (низкоуглеродистой стали) имеют игольчатую форму, образуя грубоигольчатую структуру. Этот участок имеет крупнозернистую структуру и обладает наибольшей хрупкостью и весьма низкими механическими свойствами. На участке 3 температура металла не превышает 1000° С. Здесь имеет место нормализация, структура получается мелкозернистой с повышенными механическими свойствами по сравнению с основным металлом. На участке 4 происходит неполная перекристаллизация стали, так как температура нагрева находилась между критическими точками Ас1 и Асз. На этом Участке наряду с крупными зернами феррита образуются и мелкие зерна феррита и перлита. [c.338]

Оценить истинные механические свойства тугоплавких металлов при комнатной температуре довольно трудно из-за существенного влияния на эти свойства ничтожно малых количеств примесей, образующих твердые растворы внедрения. Однако из табл. IV. 14 ясно видно, что хром и вольфрам обладают низкой пластичностью прг= 1Сомнатной температуре, в то время как ванадий, ниобий и тантал отличаются высокой пластичностью. Относительно свойств молибдена имеются противоречивые данные. [c.468]

Второй раздел построен в соответствии с программой курса Материаловедение . В нем даны представления о кристаллизации и строении металлов и сплавов, изменении их структуры при различных температурах, способах термической обработки и ее влиянии на физико-механические свойства. Рассмотрены конструкционные и инструментальные стали, стали и сплавы с особыми физическими и химическими свойствами. Учитывая специфику ннзкоте. шературной службы, особое, внимание уделено свойствам конструкционных материалов при низких температурах. Приведены реко.мендации по выбору материалов для работы в условиях низких температур. [c.11]

Влияние времени сварки на прочность соединений (рис. 5, а) можно представить следующим образом. При давлениях сжатия 30 МПа для сплава ЭИ602 и 40 МПа для ЭП99 за счет вязкого течения металла происходит сближение соединяемых поверхностей и образование межатомных связей. При быстром охлаждении на воздухе па этой стадии возможно проявление эффекта термомеханической обработки. Решающую роль играют давление и температура. Последующая выдержка в условиях непрерывно падающего давления сжатия приводит к замедлению течения металла, к ползучести при сравнительно низких напряжениях и развитию процессов рекристаллизации, что снижает эффект термомеханической обработки, но при этом продолжается процесс устранения микронесплошностей и образования монолитного металла в зоне стыка. При времени сварки 1 мин снижение механических свойств можно объяснить снятием эффекта термомеханической обработки и недостаточной степенью протекания диффузионных процессов. Многократные опыты по восстановлению усилия сжатия после выдержки 1 мин с последующим быстрым охлаждением обеспечивали повышение прочности и пластичности соединений. Описанный характер влияния времени сварки на свойства соединений имел место только при сравнительно высоких давлениях сжатия, которые обеспечивали образование контакта соединяемых поверхностей за счет пластической деформации металла в течение нескольких секунд. Об образовании такого контакта свидетельствует тот факт, что выдержка образцов в течение 5 мин при температуре сварки без давления, которое было снято после 10 с, обеспечивала равнопрочность соединений с основным металлом. При давлении сжатия 20 МПа необходимо было поддерживать его постоянным в течение нескольких минут, чтобы обеспечить фактический контакт иоверхностей за счет ползучести металла при постоянном напряжении. Аналогичные результаты наблюдали при сварке сплава ВЖ98 (рис. 5, б). Общим критерием для оценки влияния сжимающих напряжений при различном их уровне является степень пластической деформации металла. В большинстве случаев равнопрочность соединений с основным металлом достигали при деформации металла в зоне стыка, равной 5—8%. [c.170]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...