СТРУКТУРНЫЕ И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ

СТРУКТУРНЫЕ И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ [c.26]

Монография состоит из семи глав. В гл. I рассмотрены основные положения теории фазовых превращений в металлах и сплавах в твердом состоянии, а также закономерности превращений железа, титана и их сплавов в изотермических условиях. В гл. II показаны условия их протекания в зоне термического влияния при сварке плавлением. В гл. III описаны новые методы и аппаратура для изучения кинетики фазовых превращений и изменений структуры и свойств металлов в неравновесных условиях при сварке и термомеханической обработке, а также для исследования задержанного разрушения и образования холодных трещин. В гл. IV приведены результаты исследования превращений при непрерывном нагреве, кинетики роста зерна и гомогенизации аустенита и Р-фазы сплавов титана при сварке. В гл. V рассмотрены основные закономерности фазовых превращений в условиях непрерывного охлаждения при сварке. В гл. VI изложен механизм задержанного разрушения сталей и сплавов титана, установлены критерии оценки этого явления и показано влияние легирующих элементов, параметров термического цикла и жесткости сварных соединений на" сопротивляемость этих материалов образованию холодных трещин при сварке. В гл. VII приведены характеристики свариваемости сталей и сплавов титана различных структурных классов и систем легирования, сформулированы критерии выбора технологии и режимов их сварки и показаны пути регулирования структуры и свойств сварных соединений как в процессе сварки, так и при последующей термической, термомеханической или механико-термической обработке. [c.10]

Проявление структурной и химической неоднородности при термоциклировании металлов и сплавов может быть разнообразным. С изменением химического состава меняются коэффициенты термического расширения, упругие и прочностные характеристики, вследствие чего возможны необратимое формоизменение и разрушение при термоциклировании даже при отсутствии больших температурных градиентов. Роль химической неоднородности возрастает, если она сопряжена с изменением фазового состава, или термоциклирование производится под нагрузкой в агрессивных средах. Поскольку кинетика фазовых превращений в большой мере зависит от исходного состояния металлов и сплавов, с созданием различных неоднородностей становится возможным неодновременное развитие [c.167]

Методами тепловой микроскопии могут решаться в первую очередь задачи, связанные со структурными и фазовыми превращениями, протекающими в металлах и сплавах при различных режимах теплового воздействия либо без приложения механической нагрузки, либо с приложением небольших сжимающих или растягивающих усилий. [c.291]

В тесной связи с кристаллизующим действием поверхности находится явление определенной ориентации возникающих зародышей кристаллов. При образовании пленок на поверхности химическое превращение развивается таким образом, чтобы конфигурация атомов исходной твердой базы сохранялась (или почти сохранялась) и в новой твердой фазе. Кристаллическая решетка новой фазы сопрягается с кристаллической решеткой исходной фазы теми кристаллическими плоскостями, параметры которых минимально отличаются друг от друга. При этом- пленки приобретают защитную способность в том случае, когда между металлом и пленкой существует структурное соответствие [24, 25]. Однако при химических реакциях возможны случаи образования промежуточных фаз, вызванные трудностью соблюдения принципа ориентационного и размерного соответствия при непосредственной перестройке решетки исходной фазы сразу в окончательную форму [26]. Между индексами кристаллографических направлений и плоскостей в регулярно соприкасающихся решетках установлена количественная связь, что позволяет производить расчеты кристаллических решеток при образовании защитных пленок и различных фазовых превращениях в металлах и сплавах [27]. Принцип структурного соответствия, т. е. направленная кристаллизация или так называемая эпитаксия [28, 29], при которой структура основного металла воспроизводится в образующейся на нем пленке в результате ориентированного роста кристаллов в системе металл — покрытие, особенно хорошо проявляется для большинства металлов и их окислов, гидроокисей, нитридов, карбидов, оксалатов и других продуктов реакционноспособных систем. В последние годы закономерности эпитаксии были также установлены и для различных фосфатных пленок на черных и цветных металлах (гл. П). [c.12]

При нанесении диффузионных покрытий любого назначения необходимо, как правило, учитывать температуру рекристаллизации материала основы, а также возможные структурные и фазовые превращения, которые могут происходить в нем с повышением температуры, и в зависимости от этого назначать температуру и время процесса диффузионного насыщения. При выборе активаторов, добавляемых в насыщающие порошковые смеси, необходимо принимать во внимание возможность нежелательного взаимодействия содержащихся в них веществ (особенно элементов внедрения — азота, водорода, кислорода) с материалом основы, что ведет к снижению его пластических свойств. Поэтому, в частности, в ряде случаев при нанесении диффузионных покрытий на титан, ниобий, тантал и сплавы на их основе избегают применять в качестве активаторов галоидные соединения аммония, заменяя их галоидными соединениями щелочных и щелочноземельных металлов. [c.69]

Различают сверхпластичность под влиянием внешних условий, например, при циклическом нагреве и охлаждении металла вблизи точки полиморфного превращения и структурную, или изотермическую сверхпластичность, наблюдаемую в металлах и сплавах с очень мелким равноосным зерном (1—10 мкм) при определенных скоростях деформации. В частности, в титане и его сплавах сверхпластичное состояние может возникать в процессе термоциклирования в интервале температур фазового превращения. При циклировании технически чистого титана деформация за цикл прямо пропорциональна напряжению независимо от вида деформации (растяжение, кручение или сжатие). Линейный характер зависимости сохраняется до напряжений 5,6 МПа 76 [c.76]

Дилатометрический анализ применяют в основном для определения критических температур фазовых и структурных превращений, происходящих в металлах и сплавах в твердом состоянии. Этот метод основан на изменении длины образца, вызванном объемными изменениями в металлах и сплавах при их нагреве и охлаждении. При испытании регистрируется длина образца и температура. В результате дилатометрического анализа получают кривую удлинение образца — температура резкие перегибы на кривой соответствуют температурам, при которых происходят фазовые и структурные превращения. Дилатометрический анализ производят на специальных приборах, называемых дилатометрами. Этот метод наиболее целесообразно применять для определения критических температур в металлах и сплавах, превращения в которых сопровождаются значительными объемными изменениями, например, в стали. [c.24]

Упругие и релаксационные свойства. Упругие и релаксационные свойства определяют уровень напряжений в изделиях, жесткость материала, его чувствительность к концентраторам напряжений, а также конструкционную прочность в условиях вибрации. Кроме того, упругие и релаксационные свойства, являясь структурно-чувствительными, в настоящее время широко используются для исследования структурных и фазовых превращений, процессов развития дефектов кристаллической решетки и микропластических деформаций, предшествующих разрушению металлов и сплавов под действием внешних температурно-сило-вых, радиационных и других физико-химических воздействий. [c.460]

Так же, как и высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО) сталей (см. гл. III), данный способ упрочнения основывается на сохранении в материале такого структурного состояния, которое возникло при пластической деформации в области высоких температур. Однако, в отличие от ВТМО, данный способ не связан с обязательным фазовым превращением (например, мартенситным в случае закаливающихся сталей) и может быть осуществлен на материалах, не претерпевающих фазового перехода при охлаждении (аустенитные стали, некоторые жаропрочные сплавы, чистые металлы и др.). Применяемое в этом случае для сохранения полученного структурного состояния быстрое охлаждение от высоких температур (закалка) предназначается для предотвращения развития рекристаллизации в наклепанном материале через зарождение и рост новых зерен [70], а не для фиксации полученной дислокационной структуры в новой фазе. [c.44]

Установлено [13], что при давлении 35 000 МПа в процессе ударного обжатия температура повышается до 350° С, а при давлении 75 000 МПа — до 1050° С. Кроме структурных изменений при обработке ударными волнами металлов и сплавов происходят фазовые превращения, которые отличаются от равновесных превращений, происходящих при обычных условиях изменения температуры и давления. Совместное воздействие температуры и давления приводит к перекристаллизации металлов. Перекристаллизация может происходить и при отсутствии предварительного нагрева металла перед нагружением, но в этом случае давление должно быть более высоким. Критические температуры и давления, при которых происходит перекристаллизация металлов, связаны с a- v-превращениями [13]. [c.21]

Использование установки ИМАШ-9-66 открывает принципиально новые возможности для изучения влияния таких факторов, как температура, время и скорость растяжения, на процессы упрочнения и разупрочнения металлов и сплавов в различном структурном состоянии (после тех или иных режимов термической или термомеханической обработок). Измерение микротвердости может служить также одним из чувствительных методов изучения механизма деформации, закономерностей фазовых и структурных превращений широкого класса материалов. Например, в работах [66 67 ], выполненных на установке ИМАШ-9-66, показано, что метод измерения микротвердости позволяет на основании анализа температурной зависимости микротвердости устанавливать температурные интервалы для полупроводниковых материалов с различными механизмами деформации, а также определять природу этих механизмов и изучать влияние на них легирования и других факторов. С помощью полученных температурных зависимостей микротвердости проведено исследование кинетики процессов старения и разупрочнения ряда сталей и сплавов [48, с. 25—32 85—95 68 69], влияния фазового наклепа на упрочнение аустенита [50, с. 27—31 ], роли неметаллических включений в процессе высокотемпературного разрушения стали [50, с. 110—114 129—132] и др. [c.172]

По структурному состоянию различают структурную (или изотермическую) сверхпластичность и сверхпластичность в полиморфном состоянии у металлов и сплавов при их деформировании в процессе фазовых превращений. [c.23]

Сопротивление металлов и сплавов атмосферному воздействию и воздействию воды речной и морской часто обеспечивается образованием поверхностной защитной пленки. Например, в так называемой нержавеющей стали такая пленка образуется при наличии в стали легирующих добавок Сг, А1, Ni, Si в количестве, соответствующем образованию одной фазы. Для того чтобы пленка могла выполнять заш,итные функции, она должна удовлетворять ряду требований быть достаточно толстой и плотной и препятствовать диффузии, обладать достаточными пластичностью и прочностью, чтобы сопротивляться внешним воздействиям, и хорошим сцеплением с основным металлом. Кроме того, требования предъявляются и к самому металлу в нем не должно быть фазовых превращений, могущих вследствие изменения объема разрушить защитную пленку металл должен обладать однородностью строения, чтобы не возникло вызывающих коррозию начальных потенциалов между различными структурными составляющими. [c.274]

Термической обработкой металлов и сплавов называют совокупность операций нагрева, выдержки и последующего охлаждения, в результате которых изменяются структура металлов и в связи с этим их свойства (прочность, твердость и др.). В основе теории термической обработки лежат факторы фазовых и структурных превращений, которые протекают при нагреве и охлаждении металлов и сплавов. [c.18]

При исследовании процессов контактного взаимодействия наиболее важны вопросы фазовых превращений в зоне деформации, диффузионного перераспределения легирующих элементов твердых растворов под действием внешних факторов, образования и размножения линейных (дислокаций) и точечных (вакансий) дефектов кристаллической решетки, определения остаточных деформаций, преимущественной ориентации (текстуры), т. е. изменений внутренней структуры деформированных трением металлов и сплавов. Одним из преимуществ рентгеновского метода исследования материалов является то, что получаемые параметры структурного состояния являются усредненными по значительным объемам и обеспечивают удовлетворительную корреляцию с физическими свойствами изучаемых объектов. [c.67]

Термический анализ. Термический анализ основан на том, что в процессе нагревания и охлаждения металлов и сплавов структурные превращения всегда сопровождаются выделением или поглощением тепла. Термический анализ выявляет эти тепловые эффекты, на основании чего строятся кривые охлаждения и таким образом определяются фазовые превращения., [c.30]

Приведенные примеры говорят о том, что изучение температурной зависимости магнитной восприимчивости можно использовать для обнаружения и исследования фазовых превращений, по крайней мере, в упорядочивающихся сплавах переходных металлов. Легкость изготовления необходимых для подобных исследований образцов, высокая точность измерений и простота обработки экспериментальных данных, а также высокая чувствительность магнитных свойств к структурным изменениям в сплавах определяют достоинства этого метода. [c.9]

I. При шлифовании металлов и сплавов, склонных к структурным и фазовым превращениям, превалирующее влияние на образование остаточных напряжений оказывает тепловой фактор. Под действием высоких температур в Тонком поверхностном слое происходят превращения, обусловленные объемными изменениями металла. Мартенситная структура, которая обычно формируется при закалке, имеет максимальный удельный объем и атомную решетку объемно-центрированного куба. Аустенитная структура более плотная, имеет наименьший объем и атомную решетку гранецентрированного куба. Если деталь после закалки имела мартенситную структуру, то после [c.50]

Метод электрического сопротивления может быть применен для определения величины удельного электрического сопротивления р и температурного коэффициента электрического сопротивления <х, знание которых необходимо для характеристики металлов и сплавов, применяемых в электротехнике, а также для изучения фазовых и структурных превращений, протекающих в металлах и сплавах в твердом состоянии. Например, при исследовании процесса отпуска стали получают кривую электрическое сопротивление — температура отпуска. Изменение электрического сопротивления, характеризуемое этой кривой, указывает на превращения, протекающие в стали при отпуске. [c.25]

Структурно-фазовые превращения в поверхностных слоях металлов. Плазменный нагрев и последующее охлаждение металла на поверхности заготовки могут привести к изменению его структурного состояния. Стали перлитно-мартенситных классов, нагретые выше температур, соответствующих точкам АСх и АСз структурной диаграммы, после охлаждения могут получить полную или неполную закалку с образованием мартенсита или переходных структур. При обработке сталей возможны вторичная закалка поверхностных слоев и отпуск материала, расположенного на большой глубине ог поверхности. Принимая во внимание весьма высокие скорости плазменного нагрева, можно ожидать, что критическая точка АСг будет смещена в область более высоких температур (на 100...200°С), а точка АСз будет вообще отсутствовать [12]. Аустенитные стали и сплавы при нагревании не испытывают фазовых превращений, что позволяет предполагать отсутствие структурных изменений в условиях плазменного подогрева. [c.78]

II. В условиях сварочного нагрева проблема физико-химической и термомеханической совместимости компонентов формулируется не менее остро, чем при производстве КМ. Влияние сварки на структурные изменения в КМ можно рассмотреть на примере соединения, образующегося при проплавлении дугой волокнистого КМ поперек направления армирования (рис. 12.1). Если металл матрицы не обладает полиморфизмом (например, алюминий, магний, медь, никель и др.) то в соединении можно выделить четыре основные зоны 1 - зона, нагреваемая ниже температуры возврата матрицы (по аналогии со сваркой обычных материалов этот участок может быть назван основным) 2 - зона, ограниченная температурами возврата и рекристаллизации металла матрицы (зона возврата) 3 - зона, ограниченная температурами рекристаллизации и плавления матрицы (зона рекристаллизации) 4 -зона нагрева выше температуры плавления матрицы (сварной шов). Если матрицей в КМ являются сплавы титана, циркония, железа и других металлов, имеющих полиморфные превращения, то в зонах 3 к 4 появятся подзоны с полной или частичной фазовой перекристаллизацией матрицы. [c.170]

Можно перечислить след, важнейшие направления развития М. изучение особенностей электронных состояний металлов и сплавов при различных условиях детальный анализ физ. природы алектрич. и магнитных свойств, микромеханизма пластич. деформации, возникновения, движения и торможения дислокаций и их взаимодействия с другими несовершенств ами строения исследование особенностей упрочнения, достигаемого путем пластич. деформации, фазовых превращений и облучения изучение закономерностей разрушения изучение межатомного взаимодействия в сплавах и термодинамич. ф-ций металлич. фаз исследование кинетики фазовых превращений в различных металлич. системах и механизма сопровождающих эти превращения структурных изменений. [c.196]

Для того чтобы вызвать изменение свойств сплава, необходимо, чтобы в сплаве при нагреве, выдержке или охлаждении произошли остающиеся изменения, обусловленные фазовыми превращениями. Если металл находился в структурно неравновесном состоянии (в результате предшествующей обработки), то при нагреве вследствие увеличения подвижности атомов возможно приблизить металл к равновесному состоянию и изменить его свойства. В этом случае термическая обработка возможна, хотя диаграмма состояний показывает, что при нагреве в сплаве не происходит фазовых превращений. [c.158]

Например, в сталях перлитного класса эти изменения связаны с мартенситным превращением, в титане и его сплавах — с гидридным превращением. Превращения этого типа сопровождаются резким изменением удельного объема. Поэтому при сварке металлов и сплавов, претерпевающих фазовые и структурные превращения, развитие внешних напряжений обусловлено не только неравномерным нагревом и охлаждением отдельных участков сварного соединения, но и изменением удельного объема в процессе фазовых превращений. [c.77]

Курс материаловедения является одним из основных в общеинженерной подготовке инженера-механика. Современная промышленность требует создания новых материалов, обладающих специальными свойствами износостойкостью, жаропрочностью, коррозионной стойкостью, высокой удельной прочностью и др. При проектировании, изготовлении и ремонте металлоконструкций, трубопроводов, резервуаров, установок по переработке нефти и газа необходимо не только знание использованных материалов, но и методов их обработки для достижения заданных эксплуатационных свойств. Применение термической и химикотермической обработки позволяет в очень широком диапазоне изменять прочность, твердость, пластичность металлов и сплавов. Знание их фазовых и структурных превращений, связанных с нагревом и охлаждением, позволяет правильно выбирать способы и режимы обработки, прогнозировать их свойства. [c.3]

В зоне термического влияния (з. т. в.), т.е. на участке основного металла, прилегающего к шву, под действием нагрева происходят фазовые и структурные превращения оплавление границ зерен укрупнение зерен в сплавах с полиморфными превращениями образование структурных составляющих закалочного типа и др. Характер и завершенность превращений помимо состава сплавов определяется сварочным термическим циклом, т.е. зависимостью температуры от времени. Сварочный термический цикл характеризуется скоростью и максимальной температурой нагрева и скоростью охлаждения. В результате фазовых превращений, например в 3. т. в., легированных сталей возможны существенное повышение твердости и снижение пластичности (рис. 5.47). [c.273]

На рис. 26.1 приведена схема зон структурных изменений применительно к сварке углеродистой стали. Максимальные изменения структуры металла, его химического состава, а также вероятность возникновения различного рода дефектов наблюдаются в шве и зоне сплавления. Участок перегрева характеризуется существенным увеличением зерна, наличием полных структурных и фазовых превращений. На участке полной перекристаллизации температура нагрева выше температуры фазовых превращений, однако интенсивность превращений меньше, чем на участке перегрева, так же как и меньше время пребывания металла при этих температурах, поэтому существенного увеличения зерна здесь не происходит. В рассматриваемых зонах закали-вак)щихся сплавов возможно образование типичных закалочных структур. Связанное с этим снижение пластичности металла может служить причиной появления таких дефектов, как трещины, способствовать уменьшению прочности изделия. [c.496]

Рассмотренные автором примеры роли фазовых превращений, конечно, не исчерпывают всего многообразия структурной и размерной нестабильности металлов. Они лишь иллюстрируют вопросы, встречающиеся при исследовании поведения металлов и сплавов при периодическом тепловом воздействии. Поэтому предлагаемая читателю книга не претендует на полноту изложения проблемы. В ней в основном приведены результаты исследований механизма необратимого увеличения объема и формоизменения металлических тел под влиянием многократных фазовых переходов. Автор стремился систематизировать накопленные материалы и привлечь внимание читателей к затронутым вопросам. [c.5]

В работе [17, с. 124] исследован процесс комплексного насыщения сплава ЖС6К алюминием совместно с танталом или ниобием, изучены фазовый состав и структура покрытий и их стойкость против окисления при 1100° С в продолжение 100—300 ч. Покрытия наносили методом окраски или окунания в шликер с последующим отжигом (после предварительной сушки) при температуре 1050° С в течение 4 ч в вакууме 1-10 мм рт. ст. Шликер готовили из порошка алюминия (ПАК-3) и порошков ниобия или тантала зернистостью до 40 мкм растворителем служил параксилол, стабилизатором — полистирол. Толщина наносимого слоя составляла приблизительно 0,1 мм. Исследования жаростойкости сплавов показали, что лучшими защитными свойствами обладали покрытия из шликеров, в которых металлы были взяты в соотношении, % (по массе) 70 Та + 30 А1 и 60 № + + 40 А1. Глубина алюминидных покрытий, легированных танталом, составляла 50—60 мкм, ниобием 90—100 мкм. При испытаниях таких покрытий на жаростойкость в них происходят в общем те же структурные и фазовые превращения, что и в чисто алюминидных покрытиях, однако диффузионные процессы значительно замедляются. Это и является причиной более высоких защитных свойств комплексных покрытий. [c.290]

Прежде чем перейти к рассмотрению структурных и фазовых превращений, протекающих в электроосажденных металлах и сплавах при отжиге, проанализируем особенности исходной, структуры, существенно влияющей на механизм и кинетику процессов термообработки. [c.17]

В монографии рассмотрена роль фазовых превращений в формоизменении металлов и сплавов при периодических нагревах и охлаждениях. Изложены результаты исследования влияния полиморфных превращений, оплавления, процессов растворения и выделения фаз на структурную и размерную нестабильность металлических материалов. Приведены экспериментальные данные о необратимом формоизменении химически неоднородных сталей, композиционных материалов, алюминиевых сплавов, чугуна и др. Проанализирована роль диффузионных процессов при термоцик-лировании и описан pa тaopнo-o aдитeлt,ный механизм роста металлических сплавов. [c.2]

Структурная нестабильность металлов и сплавов может быть связана с фазовыми превращениями и не связана с ними. Не связанные с фазовыми переходами структурные изменения являются результатом изменения концентрации точечных дефектов с температурой и давлением, образования дислокаций и дефектов упаковки, взаимодействия и перераспределения дислокаций, формирования и рассыпания дислокационных границ, образования пор и их залечивания, гомогенизации и гетерогенизации (расслоения) растворов и промежуточных фаз, процессов деформации, реализуемых скольжением, двойникованием и межзерен-ными смещениями, образования трещин и др. Меняется структура и под влиянием фазовых превращений. Одни из них обусловлены изменением агрегатного состояния — конденсацией и возгонкой, кристаллизацией и плавлением. Другие — происходят в затвердевших металлах (твердофазные переходы) — полиморфные и изоморфные превращения, процессы растворения и выделения избыточных фаз, атомное и магнитное упорядочения и более сложные превращения — эвтектоидные, перитектоидные, монотектоидные, сфероидизация и коалесценция фаз к т. д. Структурные изменения, таким образом, многооСг зны, о чем свидетельствует приведенный выше перечень. [c.26]

Приведенные примеры взаимодействия некоторых металлов и сплавов с кислородом и водородом не исчерпывают проблемы формоизменения под влиянием окружающей среды. Они лишь иллюстрируют часть вопросов этой проблемы. Большие размерные и структурные изменения происходят и при термоциклировании в среде, содержащей серу, галогены и их соединения, жидкие металлы и т. д. При этом могут иметь место разнообразные явления. Так, в теплообменных аппаратах с жидкометаллическим теплоносителем размерные изменения вызваны и массопереносом из одной части детали в другую [97, 180]. Материалы ядер-ного реактора распухают вследствие выделения газообразных продуктов деления [220]. Но и в тех случаях, когда взаимодействие со средой не сопряжено с большими размерными изменениями, оно сказывается на поведении металлов при термоциклировании даже в отсутствие значительных температурных градиентов в сечении детали. Предпосылкой для необратимого формоизменения металлов может явиться неодновременность развития фазовых превращений благодаря наличию в детали химической и структурной неоднородностей. [c.166]

При микроударном воздействии большое влияние на скорость развития трещин оказывают фазовые превращения и структурные изменения, протекающие в микрообъемах металла. Процесс тре-щинообразования разных по составу и структуре сталей имеет свои особенности. Так, в углеродистой стали (0,3% С) при наличии в структуре механической смеси (феррит + перлит) трещины имеют большую протяженность (рис. 75, б). В сталях этого типа трещины развиваются как по границам, так и внутри зерен. Главным образом трещины появляются в структуре феррита, окружая и изолируя большие группы зерен перлита и феррита, в результате чего металл быстро разрушается. Трещины такого типа чаще образуются в гетерогенных сплавах и реже в сплавах с гомогенной структурой. В аустенитных сталях трещины имеют небольшую протяженность и развиваются в основном по плоскостям скольжения, а при наличии грубых и непрочных границ (в крупнозернистой структуре) — главным образом по границам зерен и двойников. [c.118]

По структурному признаку принято различать две разновидности сверхпластичности сверхпластичность, проявляющуюся у металлов и сплавов с особо мелки,м (сверхмел-ким) зерном d 10 мкм), и сверхпластичность полиморфных металлов и сплавов, проявляющуюся при деформировании их в процессе фазовых превращений, при этом исходный размер зерен не имеет значения, [c.452]

При шлифовании металлов и сплавов, склонных к структурным и фазовым превращениям, превалирующее влияние на образование остаточных напряжений оказывает тепловой фактор. Под действием высоких температур в тонком поверхностном слое происходят превращения, обусловленные объемными изменениями металла. Мартенситная структура, которая обычно формируется при закалке, имеет максимальный удельный объем и атомную решетку объемно-центрированного куба, Аустенитная структура более плотная, она обладает наименьшим объемом и атомной решеткой гранецентрированного куба. Если деталь после закалки имела мартенситную структуру, то после шлифования под действием высоких температур в тонком поверхностном слое мартенсит распадается на трооститосорбит-ную структуру и увеличивается содержание аустенита. Образование разнообъемных структур в поверхностном слое вызывает изменение микротвердости и появление больших растягивающих напряжений. [c.82]

Например, в сталях перлитного и мартенситного класса эти изменения связаны с мар-тенситным, а иногда и промежуточным превращениями в титане, цирконии и их сплавах — с гидридным превращением. Превращения этого типа сопровождаются резким изменением удельного объема (фиг. 20). Поэтому при сварке металлов и сплавов, претерпевающих фазовые и структурные превращения, развит11е напряжений первого рода обусловлено не только неравномерным нагревом и охлаждением отдельных участков сварного соединения и разницей в их теплофизических и механических свойствах, но и изменением удельного объема в процессе фазовых превращений. [c.157]

При сварке металлов и сплавов, претерпевающих фазовые и структурные превращения, в сварных соединениях развиваются напряжения первого рода, обусловленные неравномерным нагревом и охлаждением, изменением удельного объема в процессе фазовых превращений и разностью теплофизических и механических свойств отдельных участков соединения. Эти напряжения уравновешиваются в макрообъемах металла. [c.577]

Однако структура тончайших пленок сплавов, кинетика превращений, протекающих в них при термической и химикотермической обработке (кстати, технически нелегко осуществимой), и даже фазовый состав могут быть существенно иными, чем массивных образцов. Большие трудности представляет получение и сохранение определенного химического состава пленок, в частности, в связи с возможными его изменениями при термической обработке. Поэтому в последние годы наряду с возросшим интересом к специфике тонкой структуры пленок, сконденсированных из паров или электроосажденных, наметилась отчетливая тенденция к исследованию пленок, полученных из массивных образцов путем их травления — электролитического, химического или ионной бомбардировкой. Поскольку осуществить однородное (плоское) травление образцов многих металлов и сплавов, особенно со структурными и химическими неоднородностями, практически очень трудно, в ряде работ использован следующий прием 2. Прокатанный или сошлифо-ванный до толщины 0,1—0,2 мм образец — пластинку подвергают локальному полирующему травлению (возможно более медленному) в нескольких точках с помощью подвижных острых электродов — до образования нескольких сквозных отверстий затем травят всю поверхность пластинки до тех пор, пока перемычки между отверстиями не становятся достаточно тонкими для прямого исследования в электронном микроскопе или электронографе. Травление нои- [c.169]

Еще в начале XX в. было обнаружено, что при деформировании материалов на основе свинца, алюминия, цинка, олова, железа, кадмия и др. в определенных темоературно-скоростных условиях резко падает сопротивление дефЪрмированию этих материалов и становятся чрезвычайно высокими показатели их пластичности, также значительно уменьшаемся твердость. Впервые это явление изучили в 1945 г. советские ученые А. А. Бочвар и Э. А. Свидерская, исследуя свойства алюминиевых и цинковых сплавов. Такое состояние материалов было названо сверхпластичностью. Гипотеза о природе этого эффекта была выдвинута А. А. Бочваром. Суть ее заключается в том, что в состоянии сверхпластичности основную роль в механизме деформации играет межзеренная деформация, а появляющиеся при деформировании дефекты залечиваются вследствие интенсивного перемещения (диффузии) атомов различных фаз. Впоследствии было установлено, что сверхпластичность имеет две разновидности. Первую разновидность, проявляющуюся у металлов и сплавов с особо мелким зерном, называют структурной. Ее отличительными признаками являются зависимость эффекта от исходного размера зерен, с уменьшением которого проявление эффекта сверхпластичности увеличивается, а также то, что в процессе деформирования размеры и форма зерен практически не изменяются. Вторая разновидность сверхпластичности проявляется у полиморфных металлов и сплавов при их деформировании в процессе фазового превращения и характеризуется постоянным изменением фазового состава и структуры материала в процессе деформирования. Известно, например, что железо может существовать с двумя типами кристаллической решетки — объемноцентрированной (а-железо) в диапазоне температур до 910°С и от 1400 до 1539°С и гранецентрированной (у-железо) при температурах от 910 до 1400°С. Если образец деформиро- [c.34]

Непосредственное измерение величины линейной деформации зерен поверхностных и внутренних слоев образца из поликристал-лического армко-железа [60] показало, что при деформировании на площадке текучести величина линейной деформации поверхностного слоя составляла 2,52%, в то время как объемные слои продеформированы всего на 0,8%,что свидетельствует о пониженном напряжении течения поверхностных слоев. Различие в напряжениях течения поверхностных и внутренних слоев материалов оказывает существенное влияние на распределение действующих и остаточных напряжений в ГЦК металлах [61]. Сплавы, претерпевающие в процессе трения фазовые превращения [62], а также сплавы, содержащие мягкую структурную составляющую [63], также имеют свойства поверхностных слоев, отличные от глубинных. Соответственно и упрочнение при пластической деформации, отображаемое зависимостью прочности от плотности дислокаций, Б поверхностных слоях (кривая 2) и на глубине (кривая 1) будет протекать различно (рис. 3) [64]. [c.23]

Коллектив кафедры металловедения, оборудования и технологии термической обработки и физики металлов (заведующий В. Г. Пермяков) проводит работу по исследованию фазовых и структурных превращений при термической и химико-термической обработке металлических сплавов. Данное направление входит в число тем, объединяемых проблемой Физика твердого тела , и координируется по УССР Институтом металлофизики АН УССР. Выполняются две темы, по которым работают все сотрудники кафедры [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...