Влияние высоких температур на механические свойства сталей

Влияние высоких температур на механические свойства стали [c.178]

Рис. 5. Влияние содержания углерода на механические свойства стали 18-8 при высоких температурах [171

Фиг., 32. Влияние легирующих элементов на механические свойства стали после высокого отпуска при температуре 600° (С. 3. Бокштейн).

Графики этих зависимостей приведены на рис. 9.16. Малая активность марганца как раскислителя создает большие остаточные концентрации марганца в металле, но они не влияют на механические свойства стали (до 1 %). При высоких температурах и достаточно малых концентрациях Мп остаточная концентрация кислорода превышает предел концентрации насыщенного раствора Li (см. с. 329 ), которая показана на рис. 9.16 штриховой линией. Несмотря на малую раскислительную активность, марганец широко применяется в сварочной металлургии, так как кроме кислорода он извлекает из жидкого металла серу, переводя ее в MnS, плавящийся при 1883 К, поэтому при кристаллизации металла шва влияние легкоплавкой сульфидной эвтектики понижается и повышается сопротивление металла образованию горячих трещин. Обобщенная диаграмма плавкости Me — S для железа, кобальта и никеля приведена на рис. 9.17, указаны температуры плавления сульфидных эвтектик, лежащих ниже температур кристаллизации стали, никеля и кобальта. [c.328]

Влияние различных факторов на механические свойства материалов. Экспериментами установлено, что при повышении скорости нагружения и скорости деформирования повышаются предел текучести и предел прочности. При повышении температуры особенно ощутимой является ползучесть (см. 3.9). При высоких температурах более явственными становятся вязкие (пластические) свойства, тогда как при пониженных температурах наблюдается охрупчивание. Существенно влияние на механические свойства металлов химического состава. Например, малые легирующие добавки (хром, никель, молибден и др.) изменяют механические свойства сталей, дают возможность создавать материалы с высокой проч- [c.142]

Влияние температуры испытаний на механические свойства сталей высокой теплостойкости 116) [c.679]

В главе 2 проанализировано растяжение при высоких температурах, показано влияние скорости деформации и температуры испытания на механические свойства сталей и сплавов, сопоставлены методы испытания на растяжение, стандартизованные в различных странах, и даны основы определения допустимых напряжений. [c.8]

На рис 135 показано влияние температуры и степени деформации на механические свойства стали Прирост прочностных свойств тем больше, чем выше степень де формации и ниже ее температура Установлена линейная зависимость прироста прочности при НТМО в зависимости от степени деформации — примерно 6 МПа на 1 % дефор мации Пластичность стали достигает наиболее высоких значений лишь при температуре деформации выше 500— 550 °С [c.230]

Наиболее низкие рабочие температуры (450—650 С) имеют стали ферритного, перлитного и мартенситного классов, т е стали на основе а железа Аустенитные стали имеют более высокие рабочие температуры Это объясняется влиянием типа кристаллической структуры и полиморфных превращений на механические свойства сталей при высоких температурах [c.297]

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]

Влияние водорода при высоких температурах и давлениях на механические свойства сталей принято оценивать сравнением свойств наводороженных образцов, испытываемых при комнатной температуре, со свойствами стали в исходном состоянии. Для сталей, склонных к отпускной и тепловой хрупкости, — со свойствами после длительного теплового воздействия. Обычно, влияние водорода на механические свойства представляется как отношение [c.365]

Растворение карбидов типа Ме Сц происходит в интервале 1000—1100° С, а карбидов Nb или Ti — ири более высокой температуре. Поэтому обычно применяемая для стали на основе Х13 без специальных легирующих добавок температура нагрева под закалку, соответствующая Ас + 50 град в данном случае недостаточна. Для 12%-ных хромистых нержавеющих сталей, содержащих указанные легирующие элементы, ири закалке используют более высокие температуры нагрева (1050—1100 С), превышающие температуру Ас на 150—200 град. Следует, однако, отметить, что при таких более высоких температурах в структуре остается значительное (соответствующее содержанию углерода) количество карбидов титана или ниобия. Карбиды титана, ниобия, ванадия, в меньшей степени молибдена и вольфрама, уменьшают склонность сталей к росту зерна, однако эти элементы способствуют образованию б-феррита, что может оказать отрицательное влияние на механические свойства стали. В табл. 13 приводятся некоторые данные о свойствах наиболее часто встречающихся в таких нержавеющих сталях карбидов, образующихся в связи с введением в сталь указанных легирующих элементов. [c.78]

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]

Влияние термической обработки на кратковременные механические свойства сварных швов аустенитных сталей и сплавов. Термическая обработка влияет на механические свойства, поскольку она вызывает те или иные структурные превращения. Как было показано, закалка швов, содержавших карбиды в натуральном состоянии, приводит к повышению их пластичности. Закалка аустенитных и аустенитно-ферритных швов сравнительно мало влияет на их свойства при комнатной температуре, они достаточно высоки и в натуральном состоянии. [c.249]

Нагрев при температурах 550—875° С не оказывает заметного влияния на механические свойства сварных швов стали типа 18-8, обладающих однофазной аустенитной структурой или содержащих до 5% б-феррита. Однако двухфазные швы с более высоким содержанием (феррита очень сильно охрупчиваются, причем снижение ударной вязкости идет тем скорее, чем выше температура нагрева. Ниже показано влияние температуры выдержки на ударную вязкость аустенитно-ферритного шва типа 18-8. [c.254]

Влияние длительных выдержек при высоких температурах на механические свойства при 20° (данные ЦКТИ для стали, закаленной с 1050° на воздухе и отиущенно при 600°) [c.495]

Из данны.х табл. 90 и графика (фиг. 120) видно, что концентрация азота в стали при температуре 950°С достигает 0,2%. Это количество сохраняется только при непосредственной закалке. При охлаждении сталей на воздухе содержание азота в нитроцементованном слое значительно снижается, и для стали 15Х это снижение достигает 25%, т. е. происходит деазотирование — четвертая часть азота улетучивается. При повторном нагреве до температуры закалки и соответствующей выдержке с последующим охлаждением -на воздухе деазотирование стали достигает 90%. Отсюда вытекает очень важное следствие. Эффективное влияние содержания азота на механические свойства сталей при газовой нитроцементации при высокой температуре может происходить только при непосредственной закалке или при быстром охлаждении после нитроцементации. При повторных нагревах под закалку происходит деазотирование и эффективность влияния нитроцементации снижается. [c.188]

Сталь 2X13 подвергается закалке с 1000—1050° с охлаждением в масле или на воздухе. Применение более высоких температур приводит к хрупкости, так как вызывает значительный рост зерен. Поэтому, если в результате закалки некоторых плавок стали 2X13 (имеющих содержание хрома и углерода на верхнем пределе) часть карбидов не диссоциирует, проводить повторную закалку с более высоких температур не следует. Влияние термической обработки на механические свойства стали типа 2X13 при комнатной температуре показано на рис. 8. [c.1275]

Применение никеля при легировании стали увеличивает ее вязкость и понижает критическую температуру хладноломкости [53, 55]. Высокая хладостойкость малоуглеродистых никелевых сталей позволяет широко использовать их в условиях низких температур. Известно [56], что в стали с 8— 9%-ным содернсанием никеля даже при температуре испытания— 196°С излом ударных образцов остается (на 70— 80%) волокнистым. Однако влияние никеля на механические свойства стали неоднозначно избыточное легирование стали никелем может снизить запас вязкости [55]. Смягчающее действие никеля зависит от содержания в стали углерода, марганца, бора, кремния и вольфрама [51]. В ферритных и малоуглеродистых сталях никель повышает запас вязкости тем сильнее, чем больше его содержание и чем меньше в стали углерода. С повышением количества углерода и общей легированности стали благоприятное влияние никеля умень- [c.40]

Влияние температуры на механические свойства теплостойкостью отпуска после закалкн от оптимальных температур сталей с высокими сопротивлением смятию и [c.644]

Вольфрам повышает пределы прочности и текучести стали при незначительном уменьшении относительного удлинения, повышает твердость н износостойкость ее. Особенно важно положительное влияние вольфрама на механические свойства сталей при повышенных температурах, повышение теплостойкости п стойкости против отпуска, поэтому вольфрам является главным легирующим элементом сталей для инструментов горячей обработки и быстрорежущих сталей. Отечественный ферровольфрам соответствует сам1.ш высоким требованиям (табл. 79). Выплавка ферровольфрама некоторых марок с молибденом объясняется присутствием R вольфрамовом концентрате некоторых месторождений значительного количества молибдена (2,0—4,5 /о). [c.254]

Температура и длительность нагрева при отпуске оказывают большое влияние на механические свойства стали 1X13 (рис. 65, 66). Низкий отпуск при 230—370° С применяется для снятия напряжений, высокий — при 730—790Х. [c.110]

Свойстваполуферритныхста- - 60 лей в сильной степени зависят от количественного соотношения а- и Y-фаз. Чем больше в стали -у-фазы при высоких температурах, тем сильнее влияние термической обработки на механические свойства и измель-чение структуры. В том слу-чае, когда ферритная составля- I ющая преобладает, сталь приобретает большую склонность к росту зерен при перегреве выше 850° С, что приводит к крупно-зернистости и хрупкости (рис. [c.169]

Эртель и Шеперс 1240] и Ноуел [241 ] также установили, что кремний не оказывает большого влияния на механические свойства стали 18-8 при высоких температурах. Пластичность при температурах выше 400" С е повышением содержания кремния увеличивается. [c.288]

В работе [834] установлено, что хромомарганцевоникелевая сталь типа 19-5-6 с азотом после закалки на аустенит обладает высокой прочностью и пластичностью при 20 и —196° С. Наличие в структуре до 30% б-феррита не оказывает заметного влияния на механические свойства стали при—196° С. Однако эта сталь склонна к охрупчиванию после нагрева при температурах 500— 800° С, что зависит от содержания углерода и связано с образованием карбидов МегзСб- Сталь с 0,01% С не охрупчивается при отпуске. [c.479]

Рис. 389. Влияние облучения на механические свойства стали 1Х18Н9Т при высоких температурах

При оптимальных режимах термической обработки ста ли имеют невысокую твердость, прочность, теплостойкость и удовлетворительную вязкость Вследствие высокой сте пени легирования стали обладают высокой прокаливав мостью и стойкостью против перегрева, в связи с чем температура аустенитизации этих сталей довольно высока (выше 1050 С), что обеспечивает достаточную полноту растворения карбидов в аустените и образование высоко легированного мартенсита На рис 228 показано влияние температуры отпуска на механические свойства стали 11Х4В2С2ФЗМ После оптимального отпуска (530 °С) сталь имеет высокий комплекс механических свойств Не достатком сталей данного типа является образование круп ных избыточных карбидов при отжиге заготовок, что тре бует применения больших деформаций для раздробления крупных карбидных фаз [c.389]

Асвиян М. Б. Новая методика исследования влияния водорода на механические свойства стали при высоких температурах и давлениях. — Заводская лаборатория . 1959, Т. 25, 8, с. 1000—1003. [c.133]

Влияние длительной эксплуатации при 560—570° С на механические свойства стали 12Х1МФ удобно рассмотреть, представив результаты испытаний в графической форме [76]. Временное сопротивление при комнатной температуре изменяется двояким образом (рис. 4.4). При высоких значениях в исходном состоянии оно сильно снижается в эксплуатации при значениях, близких к нижнему пределу по техническим условиям, временное сопротивление практически не изменяется. Следует отметить, что встречаются отдельные трубы, металл которых как в исходном состоянии, так и после эксплуатации имеет временное сопротивление несколько ниже требований технических условий на поставку. [c.170]

Влияние температуры отпуска на механические свойства стали 20ХГР указывается в табл. 69. Низкий отпуск для этой стали обеспечивает высокую твердость, а высокий отпуск значительно повышает пластичность и вязкость. [c.51]

Цементитом называется химическое соединение железа с углеродом. Химическая формула цементита РезС. Цементит содержит 6,67о/о углерода (по весу) и представляет собой очень твердое и хрупкое кристаллическое вещество, которое при нагревании до высоких температур распадается на феррит и свободный углерод (углерод отжига). В белом Л1угуне содержится большое количество цементита. Цементит оказывает значительное влияние на механические свойства стали. [c.37]

Рис. 51. Влияние длительности нагрева при температурах 600—850 на механические свойства стали марки ЭИ835. Термическая обработка закалка с 1150° на воздухе (выдержка 5 мин.) а — при комнатной температуре б — при высоких температурах

ПОВЫСИТЬ температуру закалки до 1060—1100 С. При этом не наблюдается значительного роста зерна ввиду влияния избыточных карбидов. Высокая твердость = 45 н- 50) сохраняется после отпуска на 200—300° С. Влияние тепловой выдержки на механические свойства при 20° С нормализованной с 1000° С и отпущенной при 650 С стали 3X13 представлено на фиг. 62. [c.704]

Для предотвращения водородного растрескивания в процессе хромирования и уменьшения вредного влияния хромового покрытия на механические свойства высоко--прочной стали детали перед хромированием подвергают обдувке корундовым песком или гидропескоструйной обработке при давлении 392—490 кПа (4—5 ат.) до выведения следов механической обработки. Хромированию подвергаются только гладкие участки поверхности, причем хромированный участок не должен доходить до радиусов переходов на деталина 5 мм. Хромирование деталей из высокопрочных сталей рекомендуется производить в электролите состава (кг/м ) 125—250 хромового ангидрида, 1,2—2,5 серной кислоты, 3,0 Сг + при температуре 55—60°С и плотности тока 5 кА/м . [c.241]

Влияние отпуска на механические свойства. Распад мартенсита при отпуске влияет на все свойства стали. При низких температурах отпуска (до 200—250 °С) уменьшается склонность стали к хрупкому разрушению. В случае низкотемпературного отпуска твердость закаленной и отпущенной стали мало зависит от содержания в ней легирующих элементов и определяется в основном содержанием углерода в а-растворе (мартенсите). В связи с этим высокоуглеродистые стали, имеющие высокую твердость после закалки, сохраняют ее (более высокое содержание углерода в мартенсите) и после отпуска при температурах до 200— 250 °С. Прочность и вязкость стали при низких температурах отпуска несколько возрастает вследствие уменьшения макро- и микронапряжений и изменения структурного состояния. Повышение температуры отпуска от 200—250 до 500—600 °С заметно снижает твердость, временное сопротивление, предел текучести и повышает относительное удлинение, сужение (рио. 128, а) и трещиностой-кость Кхс- [c.187]

Медь практически не влияет на механические свойства швов при комнатной температуре. По мнению некоторых исследователей медь, будучи аустенитизатором, ослабляет сигматизацию и охрупчивание аустенитно-ферритных швов при высоких температурах. Однако, новейшие исследования показали, что медь не оказывает влияния на скорость и интенсивность сигматизации швов типа 18-8 с кремнием и ниобием, но, по-видимому, способствует охрупчиванию швов стали типа 25-20. Повышение содержания меди в швах стали типа Х23Н23МЗ делает их чувствительными к перегреву вследствие выпадения медистой избыточной фазы по границам зерен пластические свойства падают. Аналогичное явление обнаружил Ю. И. Казенное в швах стали Х18Н28МЗДЗБ. [c.234]

По механическим свойствам хромоиикельтитанистые стали близки к свойствам стали 18-8 они сочетают умеренную прочность (0(, = 56 кГ/мм ) при комнатной температуре с достаточно высокой пластичностью (S = 50%) (см. табл. 120). Они обладают несколько меньшей способностью к наклепу при холодной деформации, чем сталь типа 18-8. Углерод оказывает сравнительно незначительное влияние на механические свойства закаленной на аустенит стали [c.331]

Из данных рис. 388 следует, что когда температура испытания невысока, т. е. ниже температур рекристаллизации и возврата, наблюдается упрочняющий эффект облучения. При более высоких температурах облучение оказывает отрицательное влияние на механические свойства при высоких температурах, т. е. на жаропрочность. На рис. 389 показано изменение свойств стали 1Х18Н9Т с температурой испытания до и после облучения. [c.696]

В табл 14 приведены данные о влиянии исходной структуры (после закалки) на механические свойства высоко-отпущенной стали 18Х2Н4МФА Регулируя скорость непрерывного охлаждения стали из аустенитного состояния в соответствии с термокинетической диаграммой распада аус тенита, удалось получить смеси различных структур мартенсита М, мартенсита и нижнего бейнита М- -Бп в разных соотношениях, верхнего и нижнего бейнита (5в+н), верхнего и нижнего бейнита с ферритом и перлитом в+н+ФЯ Естественно, что после закалки на указанные структуры сталь имела разную твердость, но подбором температуры отпуска была получена одинаковая твердость HV 3000 МПа, что позволило сравнить свойства при разной исходной структуре [c.167]

Влияние ванадия на механические свойства штамповых ей неоднозначно При содержании до 1,0 % ванадий ышает прочность и пластичность высокоуглеродистых реднеуглеродистых ( 0,4% С) сталей Однако при оких температурах ванадий в повышенных количествах ет снижать пластичность Снижение пластичности ста с высоким содержанием ванадия при обработке на персионное твердение может приводить к уменьшению [c.382]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...