Задержанное разрушение

Рис. 8.25. Задержанное разрушение аморфных сплавов на воздухе при комнатных температурах [32]

Трещины замедленного разрушения. Замедленным (задержанным) разрушением принято называть хрупкое разрушение, наступающее с течением времени под воздействием статической нагрузки при напряжениях, меньших предела прочности (иногда ниже предела текучести) материала без влияния повышенной температуры и коррозионных активных сред. [c.159]

Сред, у высокопрочных закаленных сталей также наблюдается так называемое задержанное разрушение в результате развития внутренних дефектов под воздействием водорода и адсорбционно-активных примесей или вследствие миграции закалочных дефектов. [c.246]

Анализ длительной статической трещиностойкости сплавов — неотъемлемая часть проблемы оценки их склонности к замедленному хрупкому разрушению. Наиболее универсальной разновидностью такого разрушения сплавов является их растрескивание при воздействии коррозионных сред. У высокопрочных закаленных сталей также наблюдается так называемое задержанное разрушение в результате развития внутренних дефектов под воздействием водорода и адсорбционно-активных примесей или вследствие миграции закалочных дефектов. [c.345]

Задержанное разрушение закаленной стали - свойство мартенсита - обусловлено высоким уровнем остаточных микронапряжений в результате мартенситного превращения. Типичная структура свежезакаленного мартенсита приведена на рис. 5.8. Кристаллы мартенсита, образующиеся в пределах бывшего зерна аустенита, при своем росте сталкиваются под разными углами. Задержанное разрушение происходит при напряжениях ниже предела текучести стали. Этот вид разрушения имеет место при статическом или квазистатическом характере нагружения и бывают причиной преждевременного разрушения закаленных стальных элементов конструкций. Часто задержанный механизм разрушения реализуется при образовании трещин в сварных соединениях. [c.220]

Задержанное разрушение протекает в три стадии зарождение трещины, стабильный рост трещины и статический долом [138]. Для этого вида разрушения характерен межкристаллитный механизм разрушения на стадии стабильного роста трещины, вызванный состоянием границ исходных аустенитных зерен в результате мартенситного превращения. [c.220]

Увеличение склонности к задержанному разрушению обусловлено сегрегацией вредных примесей олова, сурьмы и особенно фосфора [139] по границам исходных зерен аустенита, протекающей в аустенит- [c.220]

Склонность к задержанному разрушению существенно зависит от склонности примесей к образованию сегрегаций на границах зерен аустенита перед закалкой. На рис. 5.9, а представлены результаты [140] влияния температуры аустенитизации на сопротивление задержанному разрушению чистой стали [c.221]

Закалка с изотермической выдержкой при 860 С увеличивает среднюю скорость роста стабильной трещины при задержанном разрушении [140]. При напряжении 80 МПа эта скорость в результате такой закалки повышается почти в 30 раз. Этот эффект обусловлен температурной зависимостью относительной концентрации фосфора на границах исходных зерен аустенита. Понижение температуры изотермической выдержки от 1000 до 860 °С увеличивает концентрацию фосфора на границах зерен аустенита почти в восемь раз (рис. 5.10). [c.222]

К числу примесей, существенно влияющих на склонность к задержанному разрушению, относится кислород. Сталь, раскисленная алюминием и содержащая 0,0046% кислорода (плавка 1), менее склонна к задержанному разрушению, чем раскисленная кремнием и содержащая 0,0066% кислорода (плавка 2) (рис. 5.9, б). После закалки от 950 С пороговое напряжение для стали, раскисленной алюминием, составляет 0,6 а для стали, раскисленной кремнием, - 0,4 о . [c.222]

Как правило, при задержанном разрушении многослойных швов трещины располагаются в области границ зерен, характеризующихся химической неоднородностью (травимостью). В этих зонах установлено локальное совместное увеличение содержания титана и углерода, хрома и углерода [143]. В местах возникновения трещин выявлены в основном карбиды титана. [c.224]

Именно поэтому данные о сегрегации примесей по границам зерен в аустенитной области привлекают, как правило, только для трактовки таких явлений как необратимая отпускная хрупкость [57—59] и задержанное разрушение [60—62], в случае которых стали не подвергаются высокому отпуску и образовавшееся при нагреве под закалку распределение примесей не изменяется. [c.42]

Склонность к задержанному разрушению и образованию холодных трещин [c.348]

Уменьшение содержания газов в металле шва при дуговой сварке в вакууме титановых сплавов особенно перспективно с точки зрения уменьшения склонности этих металлов к задержанному разрушению , которое часто наблюдается в сварных конструкциях из титановых сплавов и в первую очередь связывается с газами, растворенными в металле шва. Уменьшение склонности к задержанному разрушению позволит повысить эксплуатационную надежность и долговечность сварных конструкций 3 сплавов титана и шире внедрить их в промышленность и народное хозяйство. [c.91]

Рис. 21.7. Схема Зинера применительно к задержанному разрушению стали (а) и сплавов титана (б)

Водород резко снижает ударную вязкость металла, приводит к его охрупчиванию. Вместе с тем у титана возникает чувствительность к задержанному разрушению и образованию холодных трещин. Склонность к трещинообразованию усиливают кислород и азот из-за общего снижения пластичности титана при формировании хрупких фаз Наиболее сильное влияние водород оказывает на а-сплавы в связи с весьма малой растворимостью в них. [c.390]

Достаточно длительное пребывание водорода с повышенной концентрацией в околошовной зоне, снижающее ее сопротивляемость разрушению (см. рис. VH. 25), при действии внутренних (или и внешних) напряжений по схеме задержанных разрушений может привести к зарождению и развитию холодных трещин в таком металле. [c.372]

В монографии рассмотрены вопросы теории фазовых превращений в сталях и сплавах титана в неравновесных условиях, характерных для сварки, а также ряд процессов термической и термопластической обработки,, осуществляемых при непрерывном изменении температуры. Дан анализ механизма задержанного разрушения закаленной стали и сплавов титана с различным пределом текучести и условий образования холодных трещин в сварных соединениях этих материалов. Систематизировать и предложены новые меры предупреждения трещин путем рационального легирования и применения технологических средств сварки термической и термомеханической обработки. Разработана система критериев расчетного выбора параметров режимов и технологии сварки и последующей термообработки, обеспечивающих оптимальные свойства и структуру сварных соединений. Рассмотрены новые пути повышения прочности сварных соединений и конструкций с помощью термомеханической и механико-термической обработки. [c.4]

Механизм задержанного разрушения закаленной стали и сплавов титана с различным пределом текучести и образования холодных трещин в сварных соединениях этих материалов (рассматривается с позиций современных представлений теории вакансий и дислокаций) причины, условия возникновения и меры предупреждения этого технологического дефекта, в частности путем термомеханической обработки сварных изделий. [c.6]

Монография предназначена для научных работников и инженеров, занятых изучением металловедения и технологии сварки, термической обработки и новых процессов повышения прочности металлов и сварных конструкций, основанных на комбинации термической обработки с пластической деформацией. Благодаря разработке ряда обш,их вопросов теории фазовых превраш,ений в неравновесных условиях и механизма задержанного разрушения металлов книга представляет интерес и для специалистов в области физического металловедения и прочности. [c.7]

Основные проблемы повышения конструктивной прочности сварных изделий из перлитных и мартенситных сталей и а- и а+р-сплавов титана связаны с высокой склонностью этих материалов к образованию холодных трещин при сварке и задержанному разрушению, а также с понижением пластичности и прочности соединений в сравнении с основным металлом. В ряде случаев известные методы упрочнения за счет легирования и термической обработки не позволяют удовлетворительно решать эту проблему без специальных методов регулирования структуры и свойств сварных соединений в процессе сварки. Указанные стали и сплавы титана обладают повышенной реакцией на термический цикл сварки, в результате чего в околошовной зоне, шве и других участках сварных соединений происходят неблагоприятные изменения структуры и свойств. К основным явлениям, лимитирующим повышение конструктивной прочности сварных изделий из этих материалов, следует отнести развитие химической и физической неоднородности в сварных швах (внутрикристаллическая неоднородность, полигонизация), в околошовной зоне (рост зерна, перегрев) и на границе сплавления, образование хрупких закалочных структур в шве и околошовной зоне, разупрочнение основного металла в участках высокого отпуска или рекристаллизации обработки и т. д. [c.8]

Замедленным (задержанным) разрушением (ЗР) принято называть разрушение системы, наступаюш,ее с течением времени при статической нагрузке ниже предела прочности без влияния повышенной температуры и коррозионных активных сред. [c.55]

SO. Саррак В. И., Филиппов Г. А. Применение растровой электронной микроскопии для изучения задержанного разрушения закаленной стали. Применение в металловедении просвечивающей и растровой электронной микроскопии. Материалы семинара. М., Публикация Дома научно-технической пропаганды им. Ф. Э. Дзержинского (МДНТП), 1976, с. 78—83. [c.197]

Пути совершенствования свойств мартеиситно-стареющих сталей. Практика широкого промышленного применения мартенситио-стареющих сталей наряду с преимуществами сталей, этого класса по реализуемым механическим и физико-химическим свойствам, по критериям технологичности показала, что ряд явлений, таких, как тепловое охрупчивание, задержанное разрушение, ликвационная неоднородность, трудности исправления перегретой структуры, которые наблюдаются в отдельных сталях, затрудняют и ограничивают их использование. По- [c.42]

Бориды. Обычно концентрация бора в суперсплавах достигает существенных значений, (5-50)-10 % (ат.). Бор сосредоточивается на границах зерен, где блокирует разрушение отрывом в условиях задержанного разрушения (при ползучести). В сплаве U-700, например, более 12-10" % (ат.) В вступает в реакцию и образует, в зависимости от термической предыстории, два типа боридов М3В2 [c.153]

При исследовании некоторых МСС установлено [6, 32-34], что после низкотемпературного старения (420...450 °С) скорость нагружения оказывает существенное влияние на пластичность стали. В случае старения при более высоких температурах (480...550 °С) изменения пластичности в зависимости от скорости нагружения не наблюдается. Появление задержанного разрушения в МСС связано в основном с возникновением микронапряжений, что подтверждается результатами повторного нагрева под напряжением 0,7ао 2 До 300 °С, после чего скорость нагружения не влияет на пластичность МСС Н18К12М4Т2. [c.162]

Полученные данные свидетельствуют о том, что повторный нагрев под напряжением приводит к релаксации возникающих при старении микронапряжений, вследствие чего затрудняется зарождение трещины и ее распространение [34]. Склонность к задержанному разрушению уменьшается, если в структуре стали перед етарени-ем присутствует остаточный аустенит, полученный в результате термоциклической обработки (ТЦО). Это связывают с частичным или полным подавлением интеркристаллитного разрушения [35]. [c.162]

На рис. 5.9, а представлена зависимость времени до разрушения от приложенного напряжения для закаленной стали 18Х2Н4ВА. Испытания на задержанное разрушение проводили сосредоточенным изгибом образцов размером 110x12x3,5 мм по методике [138]. С целью исключения влияния вариации иных примесей на результаты испытаний исследование выполнено на стали, полученной в индукционной печи с использованием чистой шихты прямого восстановления. Влияние примесей изучали путем добавки их в расплав стали 18Х2Н4ВА, следующего базового состава, % 0,19 С 0,35-0,38 Мп 0,16-0,21 Si 1,40-1,55 Сг 4,0-4,2 Ni 0,81-0,87 W 0,13 Си 0,003 S. [c.221]

Х2Н4ВА с 0,016% Р. По сравнению с закалкой от 1000 С, изотермическая выдержка при 860 "С перед закалкой увеличивает склонность стали к задержанному разрушению, уменьшая время до разрушения при одинаковом уровне напряжения, и уровень порогового напряжения, ниже которого разрушения не происходит. [c.222]

Исследования [140] показали, что отпуск при 200 С закаленной стали 20С2ГЗН2Х2Ф в присутствии водорода резко усиливает ее склонность к задержанному разрушению (рис. 5.9, е). Отдых и низкий отпуск увеличивают водородопроницаемость и эффективный коэффициент диффузии водорода в стали. В результате мартенситного превращения возникают области объемного растяжения [140] в местах взаимного столкновения кристаллов мартенсита и с границами исходных аустенитных зерен. Эти области являются потенциальными ловушками для водорода. Попадая в них, водород, оставаясь в твердом растворе, становится менее подвижным. Низкая водородопроницаемость закаленной стали связана с наличием в ней водородных ловушек, снижающих подвижность водорода. [c.222]

Особенно опасно явление задержанного разрушения при многослойной сварке высокопрочных сталей. Согласно [143], замедленный характер разрушения соединений мартенситно-стареющей стали 08Х15Н5Д2Т, выполненных многослойной ручной дуговой сваркой, обусловлен протеканием процессов накопления дислокаций и вакансий у межфазных границ матрица-включение, а также временем стабильного роста субмикрополостей до критических размеров при наличии локальных напряжений вокруг включений, сварочных напряжений 1-го рода и в условиях насыщения водородом. Повышение содержания водорода в зонах растяжения матрицы вокруг включений уменьшает критическую длину микротреш,ин и способствует их раскрытию. [c.224]

Дополнительные затруднения при сварке легированных сплавов алюминия создаются из-за холодных трещин. При сварке так называемых самозакаливающихся (алюминий-цинк-магниевых) сплавов подобные трещины возникают спустя определенный промежуток времени после сварки. Такой вид трещин часто именуют задержанным разрушением. Для борьбы с задержанным разру- [c.639]

Чтобы предупредить образование холодных трещин, следует швы располагать вдали от конструктивных концентраторов напряжений, а также применять сварочную оснастку и технологию, обеспечивающую требуемые размеры конструкции без силовой обработки их после сварки. Для высоколегированных сплавов системы А1—2п— M.g опасность представляет один из видов холодных трещин, так называемое задержанное разрушение, которое аблюдается в сварных соединениях после нескольких месяцев и даже лет эксплуатации. Предполагают, что оно происходит в результате структурных превращений, которые изменяют прочностные и пластические свойства на границах зерен, способствуют концентрации по ним рабочих и остаточных напряжений. Под их действием разрушается межатомная связь между зернами а-твердого раствора и расположенными по границам зерен выделениями избыточных фаз. Хотя механизм задержанного разрушения в сварных соединениях окончательно не установлен, обнаруженные в процессе его изучения закономерности позволил создать сплав 1915, сварные соединения которого практически не склонны к задержанным разрушениям. Это достигнуто за счет снижения максимального суммарного содержания цинка и магния до 5,7%. Дальнейшие изыскания эффективной стабилизации структурного состояния А1—2п—Мд-спла-вов позволят использовать в сварных конструкциях и другие более высоколегированные сплавы этой системы. [c.86]

Новые методы и аппаратура, применяемые для исследования кинетики фазовых превращений и изменений структуры и свохгств металлов при сварке, для оценки сопротивляемости металлов задержанному разрушению и образованию холодных трещин при сварке, а также для определения основных характеристик свариваемости металлов и сплавов. [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...