Углеродистая Механические свойства при различных температурах

В справочнике представлены области применения углеродистых материалов в промышленности. Описаны их тепловые, электрические, механические, вакуумные, антифрикционные и ядерные свойства в широком интервале температур. Особое внимание уделено условиям взаимодействия углеграфитовых материалов с газообразными, жидкими и твердыми веществами при различных температурах. Рассмотрены также свойства некоторых новых углеграфитовых материалов типа пирографита, войлоков, ваты и т. п. Приведены примеры использования углеграфитовых материалов в различных отраслях науки и техники. [c.2]

Физико-механические свойства углеродистых сталей при различных температурах [c.204]

Углеродистые стали при высоких температурах сильно окисляются, на их поверхности образуется окалина. В связи с этим применяют специальные жаростойкие и жаропрочные стали, содер-жаш,ие различные легирующие добавки. Жаростойкостью называется свойство материала противостоять при высоких температурах химическому разрушению поверхности, а жаропрочностью — способность сохранять при высоких температурах механические свойства. В настоящее время созданы специальные сплавы, а также металлокерамические материалы, надежно работающие при температурах до 1000 С. [c.123]

В процессе длительной эксплуатации при высоких температурах и давлениях происходят изменения структуры и механических свойств котельных сталей. Нестабильность структуры может иметь различные формы, которые отражаются на изменении исходных свойств металла. За время эксплуатации до 300 тыс. ч при температурах до 400 °С в углеродистых сталях марок 10—20 не происходит существенных изменений микроструктуры и свойств, а при температурах выше 400 °С происходят заметные структурные превращения, выражающиеся в изменении строения перлитной составляющей и упрочняющих карбидных фаз. [c.213]

Изменение механических свойств, обусловленных развитием процессов охрупчивания, выражается, с одной стороны, в увеличении твердости материала и предела его текучести, с другой — в снижении вязко-пластических показателей, показателей ударной вязкости и трещиностойкости. В различных нормативных документах используются различные предельные показатели, характеризующие процессы охрупчивания. Так, в ПБ 03-605-03 Правила устройства вертикальных стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов приведена минимальная ударная вязкость материала. Для шаровых резервуаров и газгольдеров для хранения сжиженных газов под давлением в соответствии с РД 03-380-00 предельными являются увеличение отношения предела текучести к временному сопротивлению свыше 0,75 для легированных сталей и свыше 0,65 для углеродистых, при этом относительное удлинение для легированных сталей не должно быть менее 17 %, а для углеродистых — менее 19 %. Для стальных подземных газопроводов по РД 12-411—01 для труб из малоуглеродистой стали допустимое отношение фактического предела текучести к временному сопротивлению, приведенных к температуре [c.184]

Корреляция между характеристиками механических свойств и тонкой кристаллической структурой при отпуске закаленных и холоднодеформированных сталей установлена К. Ф. Стародубовым [254], а между твердостью и величиной блоков при отпуске закаленных углеродистых и низколегированных конструкционных сталей — Л. И. Миркиным [524]. Таким образом, можно сделать вывод, что связь между ударной вязкостью и величиной микроискажений кристаллической решетки матрицы, а также величиной областей когерентного рассеяния является закономерной и проявляется во многих случаях. Следовательно, рентгеновским методом можно оценить запас вязкости после различных обработок. При этом необходимо учитывать, что рентгеновский метод дает возможность определить лишь среднюю величину микроискажений матрицы. Зависимость свойств углеродистых сталей от температуры деформации аналогична по характеру зависимости свойств от температуры испытании. Поэтому установленная для случая теплой прокатки взаимосвязь между характеристиками механичес- [c.280]

Эти стали и сплавы используют при различных напряжениях, температурах и в разных средах (на воздухе и в коррозионноактивных). Разнообразные по составу и свойствам пружинные стали целесообразно распределить на стали и сплавы 1) с высокими механическими свойствами — это углеродистые и легированные стали, которые должны в первую очередь иметь высокое сопротивление малым пластическим деформациям (предел упругости или предел пропорциональности), высокий предел выносливости и повышенную релаксационную стойкость при достаточной вязкости и пластичности (табл. 28) 2) с дополнительными химическими и физическими свойствами немагнитные, коррозионно-стойкие, с низким и постоянным температурным коэффициентом модуля упругости, с высокой электропроводностью и др. [c.407]

Аустенитные стали значительно отличаются от обычных углеродистых сталей по своим теплофизическим и механическим свойствам. Сварные конструкции из коррозионностойких сталей эксплуатируются обычно в контакте с агрессивными средами, при повышенных температурах, в усложненных условиях осмотра и ремонта. Все перечисленные факторы обусловливают специфичность технологии сварки хромоникелевых аустенитных сталей по сравнению со сваркой обычных углеродистых сталей. При изготовлении и монтаже конструкций и трубопроводов из нержавеющих сталей могут быть использованы различные методы сварки, каждый из которых также имеет свои особенности и специфику. Основная задача любого метода и любой технологии сварки — обеспечение необходимой эксплуатационной надежности сварных соединений и конструкции в целом. Обычно сварные швы должны быть коррозионностойкими, плотными и прочными, с этой точки зрения целесообразно рассмотреть наиболее общие особенности, затруднения и способы их преодоления при сварке аустенитных хромоникелевых сталей, в той или иной мере присущие всем методам сварки. [c.60]

Свойства титана и его сплавов. Среди металлов и сплавов титан и его сплавы занимают особое положение, что объясняется наличием у них комплекса ценных физико-химических и механических свойств. К этим свойствам относятся малая плотность (4,5 г/сл ), высокая прочность при нормальной и повышенной температурах, высокая коррозионная стойкость в различных агрессивных средах н в атмосферных условиях. Уже известны титановые сплавы, которые по прочности более чем в три раза превосходят углеродистую сталь, а по коррозионным свойствам не уступают высоколегированной нержавеющей стали. Естественно, что эти сплавы — ценнейший конструкционный материал, применение которого в таких отраслях промышленности, как судостроение, энергетика, ракетно-реактивная техника, химическое машиностроение и т. п., непрерывно растет. [c.387]

Изменение механических свойств различных углеродистых сталей с содержанием углерода до 0,4% при повышенных температурах носит примерно одинаковый характер и может быть представлено в относительных единицах (табл. 1). [c.6]

Для изготовления угля в качестве исходного сырья применяют антрацит, нефтяной кокс или другой углеродистый материал в виде порошка различного гранулометрического состава. Измельченный, прокаленный углеродистый материал смешивают с каменноугольным пеком и с небольшим количеством антраценового масла. После формовки полученной массы на гидравлических прессах для придания угольным изделиям требуемых свойств (низкое удельное электрическое сопротивление, термическая стойкость, механическая прочность и др.), изделия подвергают обжигу без доступа воздуха при температуре разложения связующего вещества до превращения его в кокс. Процесс обжига во избежание возникновения вредных напряжений длительный. Так, нефтяной кокс, смешанный со смолой, подвергается обжигу в течение 24—50 суток при 1300 - . [c.489]

Все это приводит к тому, что после одинакового отпуска по свойствам легированные стали отличаются от углеродистых. При этом чем более сталь легировайа, тем выше ее прочность и ниже пластичность и вязкость. Однако механические свойства зависят от температуры отпуска, причем снижение температуры отпуска влияет на механические свойства подобно увеличению легирования. Термическая обработка, состоящая из закалки с последующим отпуском при достаточно высокой температуре (500—650° С) на сорбит , называется улучшением, а стали, подвергающиеся такой обработке, — улучшаемыми сталями. Меняя температуру отпуска, сталям с разной легированностью можно придать одинаковую прочность, например = 800, 1000 и т. д. — до 250() Мн/м , Оказывается, что если при нагреве не был допущен перегрев, закалка обеспечила образование мартенсита по всему сечению, а температуры отпуска были подобраны таким образом, что сравниваемые стали получили одинаковую прочность (температура отпуска должна находиться вне интервала развития отпускной хрупкости), то такая структура, полученная путем отпуска мелкозернистого мартенсита, будет обладать одинаковыми механическими свойствами, независимо от состава стали. На рис. 255а приводятся данные о механических свойствах (00121 и в зависимости, от прочности различных по составу сталей. [c.271]

При изготовлении из стали различных марок отливок одинаковой массой (3,7 кг) за 0,5 с заканчивается формообразование заготовок из углеродистой стали, несколько позднее (через 0,55 и 0,6 с) — из легированных сталей 2Х13Л и Х18Н9ТЛ (рис. 44). Это вызвано различием в физико-механических свойствах этих сталей при высоких температурах. [c.87]

СТЦО эффективно осуществлять, определяя и анализируя значения ударной, вязкости. Увеличение числа термоциклов приводит к тому, что ударная вязкость вначале растет, а после 5—6 циклов остается практически неизменной (рис. 3.2). Результаты испытаний сталей марок 30, 40 и 60 на ударную вязкo tь при различном числе циклов СТЦО по режиму ускоренных печных нагревов и охлаждений на воздухе вблизи точки Ал представлены в табл. 3.2. Из данных таблицы видно, что оптимальное число циклов для всех исследованных сталей при данном способе СТЦО как по механическим свойствам, так и по структуре (см. рис. 2.12), равно 5—6. Увеличение ударной вязкости в peзyльтaтie СТЦО сталей смещает порог хладноломкости в область отрицательных температур. Проведенные эксперименты показали [221], что хладностойкость углеродистых сталей, обработанных по режиму СТЦО, выше, чем у норма-лизованных сталей. На рис. 3.3 показана зависимость ударной вязкости стали 40 от температуры испытаний. [c.88]

Термообработка после сварки различна для разных марок стали. Для отливок из стали ЗОЛ и 35Л при заварке сквозных трещин и вварке усилительных вкладышей обязателен отжиг или высокий отпуск. Для улучшения механических свойств сварного соединения и его обрабатываемости при заварке мелких дефектов на углеродистой стали, содержащей углерода более 0,35%, термическая обработка рекомендуется по режиму для данной стали. Для других сталей, сваренных в термически обработанном состоянии, обязателен отпуск с нагревом до температуры на 50—100° ниже температуры отпуска стали. Для стали 27ГС, 20ХГС и других сталей, склонных к отпускной хрупкости, температура отпуска после сварки должна быть вне области температуры отпускной хрупкости. [c.188]

Качественные стали. В качественных сталях максимальное содержание вредных примесей составляет не более 0,04% серы и 0,04% фосфора. Качественная сталь менее загрязнена неметаллическими включениями и имеет меньшее содержание растворенных газов. Поэтому при примерно одинаковом содержании углерода качественные стали имеют более высокую пластичность и вязкость по сравнению со сталями обыкновенного качества особенно при низких температурах. Качественные углеродистые стали поставляют по химическому составу н по механическим свойствам. Марки сталей обозначают цифрами, указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента (пределы по углероду 0,07—0,08% для одной марки), степень раскисленности— буквами пс, кп (спокойные качественные стали маркируют без индекса). Например, сталь Юкп (0,10 /o С, кипящая), сталь ЗОпс (0,30% С, полуспокойная), сталь 45 (0,45% С, спокойная) и т. д. Качественные углеродистые стали поставляются заказчику в различном состоянии без термической обработки, после нормализации, различной степени пластической деформации и т. д. Состав некоторых качественных углеродистых сталей и их механические свойства приведены в приложении, табл. 5, [c.288]

В работах по нитроцементации, изложенных выше, большей частью исследовалось влияние температуры газа, применяемого при нитроцементации, и количества подаваемого аммиака на глубину слоя и концентрацию углерода в интроцементованном слое различных качественных сталей, применяемых главным образом Б автомобильной промышленности. Углеродистые стали обыкновенного качества почти не исследовались. Не исследовано также влияние процесса нитроцементации на механические свойства (предел прочности прн разрыве и нзгибе, износ и предел выносливости). [c.114]

На фиг. 33 приведено изменение механических свойств хромоникелевой стали марки 37ХНЗА (С = 0,36%, Сг = 1,6%, N = 3,5%) после закалки и различных температур отпуска в сравнении с углеродистой сталью марки 40. Твердость Яд и предел прочности при низкой температуре отпуска (до 200—250°) меняются незначительно, но с повышением температуры отпуска выше 300° они резко снижаются в результате распада мартенсита и коагуляции карбидов. Сопротивление малым пластическим деформациям в закаленном состоянии невелико и с повышением температуры отпуска до 30(Р возрастает, а затем снижается параллельно пределу проч ности. В сталях с повышенным содержанием кремния (1,5—2% 51) повышение пределов текучести и упругости происходит до температур 350—400°. Пластичность Ф с повышением температуры отпуска непрерывно растет, особенно интенсивно при высоких температурах. В хромоникелевой стали, отпущенной в интервале температур 350—450°, относительное сужение остается постоянным или даже немного падает. По особому ведет себя кривая изменения ударной вязкости в хромоникелевой стали. Ударная вязкость в стали марки 37ХНЗА сначала с повышением температуры отпуска растет, достигая при температуре отпуска 200° значения около 8 кгм см , затем, с дальнейшим повышением температуры отпуска, резко падает (до 2,5 кгм/см при 350°), после чего, начиная с температуры отпуска 400°, снова быстро возрастает, достигая при температуре отпуска 650° значения 20 кгм/см и выше. Ударная вязкость углеродистой стали марки 40 при температуре отпуска 650° равна только 10—12 кгм см . [c.49]

Сравнительно широко применяются композитные соединения при сварке сталей одного класса, близких по своим физическим свойствам, но имеющих различный химический состав и механические свойстйа. Однако и в этом случае, как показали исследовании института электросварки им. Патона [23], в сварочных соединениях из низколегированных сталей в зоне сплавления при определенных соотношениях легирующих элементов может наблюдаться концентрационная неоднородность, приводящая к разрушению по зоне сплавления при вибрационной нагрузке. При сварке композитных Соединений возникают вопросы, связанные с выбором электродов, режима подогрева и отпуска после сварки и обеспечения уровня прочностных и пластических свойств таких соединений. Обычно композитные соединения применяются при изготовлении корпусов цилиндров мощных турбин. Корпуса изготавливаются в виде сварных конструкций, в которых области, подвергающиеся действию высоких температур, выполнены из стали 20ХМФ или 15Х1М1Ф, а области, работающие при низких температурах, изготовляются из углеродистой стали 25Л. [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...