Влияние химической неоднородности

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ НА РАЗМЕРНУЮ НЕСТАБИЛЬНОСТЬ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ТЕРМОЦИКЛИРОВАНИИ [c.150]

Влияние химической микронеоднородности твердого раствора на прокаливаемость стали. Наиболее ранней работой по исследованию влияния химической неоднородности на прокаливаемость стали, по-видимому, является работа [117], В ней изучали прокаливаемость стали в зависимости от места вырезки образца в слитке. Установлено, что прокаливаемость стали осевой зоны ниже, чем периферийной. [c.129]

На эрозионную стойкость стали оказывает также большое влияние химическая неоднородность в объеме одного кристалла. Известно, что дендритная неоднородность стали определяется ее составом, условиями кристаллизации и разливки стали, а также массами слитка или литой детали. По склонности к химической неоднородности внутри кристалла (зерна) легирующие и сопутствующие элементы распределяются на три группы (табл. 59). [c.175]

Отрицательное влияние химической неоднородности на эрозионную стойкость стали в ряде случаев сильно проявляется на реальных деталях, работающих в условиях гидроэрозии. В качестве примера можно привести катастрофическое (через 6 месяцев [c.175]

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ [c.74]

Ниже будет рассмотрено влияние режима сварки на степень химической неоднородности, возникающей как следствие воздействия термического цикла на материал конструкции. При этом вероятность появления того или иного вида неоднородности зависит от характера образующейся структуры, что, в свою очередь, определяется как химическим составом сплава, так и режимом сварки, главным образом скоростью охлаждения и кристаллизации сварного шва. [c.465]

Процесс сварки сопровождается интенсивным термодеформационным воздействием на металл. Высокие температуры нагрева, неравновесные условия кристаллизации шва, высоко- и низкотемпературная пластическая деформация, значительная химическая неоднородность металла шва оказывают большое влияние на образование и перераспределение дефектов кристаллического строения в шве и зоне термического влияния. [c.473]

Глубокое травление или травление в реактиве на общую химическую неоднородность позволяют выявить зону термического влияния и количество слоев сварного шва. [c.307]

ВЛИЯНИЕ ВНЕШНЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ХИМИЧЕСКУЮ НЕОДНОРОДНОСТЬ КРИСТАЛЛИЗУЮЩЕГОСЯ СЛИТКА [c.82]

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ, СТРУКТУРНОЙ и ХИМИЧЕСКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ НА ПЛАСТИЧНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.500]

Важным фактором, воздействующим на пластичность, является степень структурной и химической неоднородности. Наиболее существенное влияние на деформируемость сплавов оказывает зональная неоднородность. [c.500]

Влияние температуры отпуска на склонность к МКК связано в основном с ее влиянием на скорость диффузионных процессов, определяющих кинетику образования новых фаз, появление структурной и химической неоднородностей и выравнивание концентраций компонентов по границам и телу зерна, а также создание и релаксацию напряжений в районах выделения новых фаз. С повышением температуры отпуска время до появления и исчезновения склонности к МКК резко сокращается. Каждой температуре соответствует определенное минимальное время появления в стали склонности к МКК. Длительность этого отпуска имеет большое значение для определения допустимой продолжительности технологических нагревов материалов. [c.48]

Испытания на коррозионную усталость, как известно, характеризуются неизбежным разбросом результатов эксперимента. Разброс вызывается погрешностью машин, условиями проведения опыта, точностью и технологией изготовления образцов и др., а также неоднородностью структуры и химического состава испытываемого материала. (наличие неметаллических включений, микротрещин, химическая неоднородность, анизотропность механических свойств и пр.). Если влияние первой группы факторов можно значительно уменьшить усовершенствованием оборудования и методики испытаний, то рассеяние экспериментальных данных, вызванное неоднородностью материала, связано со статистической природой коррозионно-усталостного разрушения и его нельзя полностью устранить. Его необходимо учитывать при испытаниях достаточно большого числа образцов, а результаты опыта желательно обрабатывать с помощью методов математической статистики. [c.32]

В результате резкой химической неоднородности или локализации внутренних напряжений к этому виду коррозии можно отнести и ножевую коррозию, возникающую в сварных соединениях при концентрации напряжений в зоне термического влияния [c.17]

В табл. 64, 65 приведены данные о влиянии толщины стенки на химическую неоднородность и о браке отливок гильз, полученных по различной технологии. [c.164]

Структура металла шва, оказывающая значительное влияние на механические свойства и стойкость против образования кристаллизационных трещин, определяется химическим составом основного и присадочного материалов, а также характером первичной кристаллизации и зависит от объема жидкой металлической ванны, от ее перегрева, характера теплоотвода по периметру шва. При ЭШС образуются крупные столбчатые кристаллиты, изгибающиеся к тепловому центру и направленные нормально к поверхности теплоотвода, которая имеет довольно сложную форму, зависящую от режима сварки (рис. 106). Периодические изменения скорости кристаллизации из-за выделения скрытой теплоты плавления приводят к образованию слоистой химической неоднородности. [c.210]

Вопрос о химической неоднородности тела и границы зерна рассматривается также с точки зрения объемного фактора. Если размер растворенного атома больше той области, которую атом может занять в решетке растворителя, то он стремится в зону деформационного растяжения, и наоборот. Поскольку искажения решетки распространяются неравномерно, примеси также распределены неравномерно. Границы зерен в целом испытывают деформации растяжения, на что указывает меньшая плотность материала границ зерен, поэтому здесь охотней будут локализоваться примеси с большим атомным радиусом. Известно, например, что никелевые сплавы сильно охрупчиваются под влиянием примесей свинца, олова -и сурьмы, атомы которых обладают большими размерами и концентрируются на границах зерен. [c.82]

На прокаливаемость оказывает влияние также неоднородность химического состава аустенита, т. е. неравномерное распределение в нем углерода и легирующих элементов, приводящее к понижению прокаливаемости стали. [c.238]

Вместе с тем центробежные силы оказывают и отрицательное влияние на формирование качественной отливки. Они приводят к химической неоднородности при производстве отливок из высоколегированных сплавов. В чугунных отливках наблюдается ликвация углерода, серы и фосфора и велика вероятность отбела в связи с тем, что центробежные силы препятствуют усадке отливки и образованию зазора между ней и формой, в результате чего теплоотвод от отливки ускоряется. [c.266]

Влияние химической неоднородности углеродистой стали на ее поведение при термоциклировании изучено в работах [32, 33]. Исследование выполнено на углеродистых сталях 10кп и Зсп, а также стал 45 и 85, содержащих соответственно 0,10, 0,16, 0,46, 0,84% С. Проволочные образцы диаметром 1,5 мм и длиной 300 мм крепили к медным зажимам и нагревали пропусканием переменного тока в течение 15 сек. Общая длительность цикла составляла 30 сек, максимальное число циклов — 1500. Термоцикли-рование производили в вакуумной камере при остаточном давлении 10 и 10 мм рт. ст. Вид термоциклов не отличался от приведенных на рис. 14. Критические точки [c.168]

При сопоставлении дилатометрических кривых нагрева и охлаждения исходных, обезуглероженных и науглероженных образцов обнаружено, что влияние химической неоднородности проявляется в основном в момент фазовых превращений. Участки образца, испытывающие полиморфное превращение с изменением удельного объема, находятся под воздействием непревращающихся в этот момент областей, в результате чего происходит пластическая деформация стали. По-видимому, деформация локализуется преимущественно в материале, испытывающем превращение, поскольку сопротивление его пластическим деформациям низкое. Аналогичная ситуация складывается и при термоциклировании биметаллов и сталей с различными покрытиями. [c.178]

Рентгеноструктурный анализ полученных при комнатной температуре образцов механически легированных порошков усложняется вследствие уширения дифракционных линий. Тем не менее эта проблема была решена. Методом сканируюхЦей оже-спектроскопии установлено, что влияние химической неоднородности на уширение линий образца, полученного при МЛ смеси никель—хром, почти такое же, если не меньше, как и в случае стандартного образца, изготовленного сплавлением в жидкой фазе с последующим отжигом [513]. [c.321]

В настоящее время нет единого режима термической обработки рессорно-пружинной кремнистой стали 55С2 [1—4]. Рекомендуемые температуры закалки составляют 830—900° С, а температуры отпуска 350—550° С. Вероятно, это объясняется тем, что в исследованиях не учитывали влияния химической неоднородности слитка, а также дендритной ликвации кремния, степень которой зависит от условий кристаллизации и обработки стали [5, 6]. [c.241]

Слоистая ликвация способствует увсличеиию химической неоднородности металла па этом участке по сравнению с металлом шва. Состав и структура металла в этой зоне зависят также от диффузии элементов, которая может проходить как из основного нерасплавившегося металла в Лчидкий металл, так и наоборот. Этот участок по существу и является мостом сварки. Его протяжсп-ность зависит от состава и свойств металла, способа сварки и обычно не превышает 0,5 мм, но свойства металла в нем могут оказывать решающее влияние па свойства всего свар юго соединения. [c.212]

В двух ранее рассмотренных случаях нами не учитывалось влияние диффузии на степень химической неоднородности. При установившихся непрерывных процессах кристаллизации незначительное диффузионное перераспределение примесей приводит к некоторому выравниванию концентраций, однако качественно картину их распределения не изменяет. Для прерывистого процесса кристаллизации характерно появление определенной периодичности в распределении примесных элементов по длине кристаллита. В момент замедления, а затем и остановки процесса диффузия примеси в жидкую и твердые фазы начинает играть существенную роль в выравнивании составов как внутри однородных фаз, так и между твердой и жидкой. Из рис. 12.25, в, видно, что в момент остановки процесса затвердевания слои жидкости, прилегаюш,ие к твердой фазе, обедняются примесью (—ДСж), а затвердевший металл обогащается ею. Возобновление процесса кристаллизации из обедненного состава жидкой фазы приводит к снижению содержания примеси во вновь образующихся кристаллитах (—АСтв). Повторяясь периодически, этот процесс приводит к появлению так называемой слоистой неоднородности. Количество легирующего элемента в жидкой и твердой фазах на границе сплавления определяется следующими зависимостями [c.459]

Рассмотрим явления, связанные с появлением межзеренной химической неоднородности в зоне сплавления и термического влияния (соответственно Се/С и Сц/Сд, см. рис. 12.24) применительно к однопроходной сварке неплавящимся электродом однородного сплава. [c.461]

Различные условия кристаллизации сварочной ванны приводят также к структурной неоднородности отдельных зон сварных соединений /5/, то есть к появлению прослоек, отличающихся своей структурой. Связь между структурой химически однородных сталей и сплавов и их механическими свойствами устанавливается в металловедческих исследованиях. В некоторой степени это может быть перенесено и на сварные соединения, например, для способов сварки без присадочного металла (контактная стьшовая, точечная, шовная и другие способы сварки давлением, когда соединение поверхностей производится с образованием или литого ядра из основного металла, или за счет плавления и деформации торцев). Однако в большинстве случаев для сварных соединений приходится учитывать совместное влияние химической и структурной неоднородности. [c.14]

Особое внимание будет уделено структурным характеристикам, связанным с величиной зерна, протяженностью межзеренных и межфаэных границ, степенью химической неоднородности кристаллов, оказывающим влияние на пластичность и сопротивление деформации металлов и сплавов. [c.500]

Для процесса водородного растрескивания, начинающегося во внутренних объемах металла, основное влияние на стойкость в на-водороживающих средах оказывают степень структурной и химической неоднородности металла, вид и характер распределения неметаллических включений. Неметаллические включения, располагающиеся вытянутыми строчками и имеющие хорошо развитую поверх-HO Tbj увеличивают склонность к внутреннему водородному растре- [c.80]

Следующее соображение касается гомогенности рассматриваемого сплава. Сплавы на никелецой основе чрезвычайно сложны влияние их химической неоднородности на фазовый [c.293]

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]

Для образцов технических железоуглеродистых сплавов наличие температурных градиентов не является необходимым условием необратимого формоизменения при термоцик-лировании. Неодновременность полиморфных превращений в образце может быть связана не только с температурными градиентами, но и с химической и структурной неоднородностью. Известно, например, что холодная пластическая деформация снижает температуру начала а у-превраще-ния [99]. Зарождению фаз способствуют неметаллические включения, свободные поверхности, несплошности, границы зерен. Эффективна и ликвация примесей, смещающих температурный интервал полиморфных превращений. Наличие в образцах структурной и химической неоднородностей, особенно при направленном характере их размещения, например в деформированных и текстурованных образцах, означает, что полиморфные превращения будут совершаться неодновременно, и это может быть причиной необратимого изменения размеров и профиля образцов [32]. В качестве примера укажем на аномальное поведение образцов кипящей стали 08кп, термоциклированне которой в вакууме приводило не только к остаточным изменениям размеров, но и к трансформации круглого профиля в квадратный (рис. 13). Влияние ликвационного квадрата на изменение профиля проволоки не вызывает сомнений и свидетельствует о необходимости тщательного выбора однородного исходного материала, используемого для экспериментального исследования роли различных факторов при формо- [c.59]

Авторы работы [324] привели многочисленные примеры размерной нестабильности различных углеродистых и легированных сталей при термоциклировании, сопровождающемся полиморфными превращениями. Литые образцы мало изменяли свои размеры, горячедеформированные — сильно. В зависимости от того как вырезанный образец ориентирован относительно направления деформации, при термоциклах длина его увеличивалась или уменьшалась. Авторы [324] не обнаружили влияния скорости нагрева и охлаждения на формоизменение стали при термоциклировании. Линейные изменения образцоз при варьировании темпа смены температуры 12 и 80 град/сек были близкими. Коэффициент роста составлял приблизительно 0,1%, и наблюдалась относительная независимость его от числа циклов. Приведенные в работе [324] данные свидетельствуют о том, что при термоциклировании технических сталей возникают факторы, действие которых перекрывает эффект температурных градиентов. Причины необратимого формоизменения деформированной стали в указанной работе не обсуждаются, возможно, они связаны с текстурой и химической неоднородностью образцов. [c.61]

При объяснении полученных результатов Страуманис и др. исходили из влияния состава на коэффициент термического расширения твердого раствора. С повышением содержания индия коэффициент термического расширения раствора его в золоте увеличивается. Поскольку при затвердевании сплава образовывались химически неоднородные кристаллы твердого раствора, при последующей термической обработке или медленном охлаждении в кристаллах возникали внутренние напряжения. Периферийная зона кристаллов, содержавшая больше индия, уменьшалась в объеме при охлаждении сплава в большей мере, чем центральные участки, в результате чего в ней создавались напряжения растяжения. В этом отношении состояние периферийной зоны сходно с жидкостью, находящейся под отрицательным давлением [246]. По мнению авторов [369], релаксация напряжений осуществляется путем образования вакансий, которые во время длительной выдержки диффундируют к стокам и образуют микропоры. На основании этой модели они вычислили объем образующихся пор и получили результаты, по порядку величины близкие к экспериментальным. В сплавах системы d — In, в которых коэффициенты термического расширения мало чувствительны к составу, поры не образуются [369]. [c.112]

В технике чаще используют химически неоднородные материалы. Эта неоднородность создается преднамеренно или непроизвольно во время изготовления деталей. Она может появляться в них и как результат взаимодействия с окружающей средой. С химической неоднородностью связано возникновение внутренних напряжений и деформаций, поскольку различаются удельные объемы и коэффициенты термического расширения. Химическая неоднородность может быть и причиной неодновременного развития фазовых превращений в различных участках детали. Происходящие при термоциклировании деформации искажают форму деталей или изменяют их объем. Влияние воздействия среды рассмотрено на примере окисления чугуна и развития водородной пористости в алюминии и его сплавах, роль химической неоднородности — на обезуглерожен-ных и поверхностно-легированных сталях и на композиционных материалах. [c.150]

Рост объема металлов при взаимодействии с окружающей средой. Большое влияние на поведение металлов и сплавов при термоциклировании оказывает взаимодействие их со средой. Последняя сказывается не только на темпе смены температуры термоциклируемых материалов, но и может химически взаимодействовать с ними. Активные по отношению к металлу компоненты проникают в глубь образцов и образуют промежуточные фазы. Результатом диффузионного взаимодействия является создание химической неоднородности материала, что усиливает эффект неравномерности нагрева, различия теплового расширения фаз, неодновременности развития фазовых превращений и т. д. Влияние среды, в которой производится термоциклирование, проявляется по-разному. В воздухе и печной атмосфере металлы окисляются. Чугунные и стальные изделия обезуглероживаются. Выгорание хрома, [c.150]

Влияние внешней нагрузки на необратимую деформацию железа и стали изучено в работах [157, 348]. Показано, что с увеличением содержания углерода в стали размерная стабильность ее при термоцнклировании возрастает, а для достижения одинаковой деформации за цикл необходимо увеличить нагрузку. Этому выводу не противоречат и приведенные выше данные о формоизменении под нагрузкой химически неоднородных образцов (рис. 69, б и в). Вместе с тем кипящая сталь с низким содержанием углерода при термоциклировании по режиму 900 570° С деформировалась в меньшей степени, чем сталь марки Зсп. Эта аномалия в поведении кипящей стали под нагрузкой и без нее, по-видимому, обусловлена влиянием зональной ликвации, вследствие которой необратимое формоизменение образцов происходит и при термоциклировании в вакууме 10 мм рт. ст. (см. рис. 65, б). [c.176]

Тонкие детали распределения водорода на границе а-пластин хорошо видны на авторадиограмме — ренлике с образца того же сплава с большим содержанием (рис. 213, б). Обогащенные водородом участки границы имеют определенную ориентацию часто они распространяются глубоко в тело пластины или даже перерезают ее. Доля приграничных участков, обогащенных водородом, возрастает. Приведенные факты свидетельствуют о влиянии содерл ания водорода на разветвленность границ пластин химическая неоднородность стабилизирует структурную (см. гл. VIII). [c.476]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...