Циклическая вязкость при высоких температурах

Циклическая вязкость при высоких температурах 313 [c.313]

Размеры зерна влияют на свойства стали. Сталь с мелким зерном обладает большей ударной вязкостью и повышенной сопротивляемостью усталостному разрушению при циклических нагрузках. С другой стороны, крупнозернистая сталь обладает большей прочностью при высоких температурах, закаливается равномернее и на большую глубину, чем мелкозернистая. [c.123]

Размер зерна влияет на свойства стали. Сталь с мелким зерном имеет большую ударную вязкость и повышенную сопротивляемость усталостному разрушению при циклических нагрузках. Крупнозернистая сталь прочнее при высоких температурах, закаливается более равномерно и на большую глубину, чем мелкозернистая. [c.118]

Имеется ограниченное количество данных относительно циклической вязкости (логарифмического декремента затуханий колебаний) конструкционных сталей при высоких температурах. Они показывают (табл. 69), что однозначной зависимости циклической вязкости от температуры не существует. Для различных материалов температурная зависимость циклической вязкости имеет различный характер, меняясь для каждого данного материала в функции как от температуры, так и от напряжения (амплитуды колебаний). [c.313]

Высокая циклическая вязкость (благодаря наличию в структуре чугуна графита), мало чувствительны к концентрации напряжений, ударная вязкость возрастает при температуре выше 200° С, Обрабатываемость резанием удовлетворительная, свариваемость плохая. При малых скоростях охлаждения отливки (толстостенной) прочность снижается. Требования к прочности обуславливаются в ТУ. [c.46]

Развитие современной техники требует постоянного улучшения физико-механических и специальных свойств конструкционных материалов, синтеза новых сплавов, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками. Наиболее широко в промышленности используется чугун, доля отливок из которого в общем потреблении металла в СССР составляет 23%- Подавляющая часть отливок (около 70%) производится в машиностроении, где широко используются ценные конструкционные и эксплуатационные свойства чугуна — уникальная циклическая вязкость, высокая износостойкость, прочность чугунов высококачественных марок, сопоставимая с прочностью сталей, хорошая обрабатываемость. Такие технологические свойства чугуна, как высокая жидкотекучесть, ограниченные температуры расплава, малая усадка, обеспечивают благоприятные условия для эффективного применения его в производстве деталей машин, независимо от сложности, размеров и веса этих деталей. В то же время основной объем выплавляемого в СССР конструкционного литого чугуна характеризуется низкими показателями, что в значительной мере обусловлено несовершенством плавильного оборудования, плохим качеством доменных чушковых чугунов и литейного кокса. При этом наблюдается тенденция к дальнейшему ухудшению рабочих характеристик исходных шихтовых материалов. Прочностные показатели серых чугунов обычных марок во многих случаях не удовлетворяют условиям работы деталей машин, качество которых в общей массе остается ниже уровня мировых стандартов. Замена чугунных деталей стальными, как правило, неэкономична и сопровождается потерей ценных технологических свойств чугуна. Ь настоящее время удельный вес низкомарочного чугуна в общем выпуске отливок исключительно высок [c.3]

По назначению пружинные стали можно разделить на стали общего назначения, предназначенные для изготовления изделий, обладающих высоким сопротивлением малым пластическим деформациям (предел упругости) и релаксационной стойкостью, при достаточной пластичности и вязкости, а для пружин, работающих при циклических нагрузках, и высоким сопротивлением усталости Рабочая температура таких пружин обычно не превышает J00—120 °С Стали специального назначения, предназначенные для изготовления изделий, к которым кроме необходимого высокого комплекса механических свойств (предел упругости, сопротивление релаксации напряжений, пластичность и др ), предъявляют требования по обеспе чению специальных физико химических свойств (коррозионной стойкости, немагнитности, теплостойкости и др ) Температуры эксплуатации таких пружин находятся в интервале 200—400 °С и выше В некоторых случаях необходимы пружины для работы при отрицательных температурах Имеются высоколегированные пружинные сплавы с заданными коэффициентами линейного расширения, независимым от температуры модулем упругости (в определенном температурном интервале), с высоким или низким модулем упругости и др [c.203]

В условиях эксплуатации на материалы электрической изоляции повышенная температура воздействует в течение длительного времени, вызывая необратимые изменения свойств — тепловое старение. Органические диэлектрики, как правило, сильней подвержены тепловому старению, чем неорганические. В разных веществах, при разных температурных уровнях интенсивность термоокислительной деструкции, являющейся основным механизмом теплового старения, протекает по-разному. В первой стадии теплового старения за счет удаления остатков влаги и растворителей, улетучивания некоторых низкомолекулярных составных частей и других процессов электрические свойства твердых диэлектриков могут даже улучшаться без существенного снижения механических свойств. В дальнейшем термоокислительная деструкция, сопровождающаяся в органических диэлектриках выделением разных продуктов окисления, в том числе СО, СО2, Н2О и других продуктов иногда кислого характера с химическими агрессивными свойствами, будет вызывать прогрессивное ухудшение механических характеристик, в первую очередь тех, которые особенно чувствительны к появлению хрупкости материала падает удлинение при разрыве, число перегибов, удельная ударная вязкость, гибкость при изгибании вокруг стержней. В материале могут появляться сперва микроскопические, потом и более крупные трещины. При воздействии влаги, проникающей в эти трещины, может сильно снижаться удельное объемное сопротивление, возрастать tgб, падать электрическая прочность. Появление хрупкости особенно опасно при наличии динамических механических нагрузок, тряски, вибраций. Поэтому для выявления влияния теплового старения на электрические характеристики часто пользуются циклическими испытаниями чередующимися воздействиями на образцы высокой температуры, вибрации и влажности. При достаточно глубоком тепловом старении может произойти сильное науглероживание органического [c.98]

Структура, взаимодействие компонентов и механические свойства композиционных материалов в значительной мере зависят от методов и режимов их изготовления [54]. Так, например, ири изготовлении композиции по режимам, характеризующимся отклонением параметров процесса от оптимальных в сторону снижения температуры, давления и сокращения времени выдержки, реализуется лишь начальная стадия физико-химического взаимодействия компонентов механизм разрушения полученного композиционного материала определяется в этом случае прочностью связи матрицы с волокном. Материал ири нагружении разрушается за счет накопления трещин на границе матрица—волокно и последующего раздельного разрыва частично связанного пучка армирующих волокон и матрицы. Разрыв какого-либо волокна приводит обычно к отслоению его от матрицы, вследствие чего в процессе дальнейших испытаний данное волокно не несет нагрузки. При таком механизме матрица разрушается с образованием воронок вокруг индивидуальных волокон или их комплексов зона разрушения матрицы обычно локализована в плоскости, перпендикулярной к направлению нагрузки волокна выдернуты из матрицы на значительную длину, область разрывов отдельных волокон распределена вдоль оси образца. Такой материал характеризуется высокой ударной вязкостью, сравнительно невысокой прочностью ири растяжении, низкими значениями циклической прочности, прочности при сдвиге, сжатии, изгибе, кручении и т. д. [c.10]

Следовательно, резкое падение характеристик пластичности и вязкости после нагрева выше температур фазового превращения можно объяснить не только появлением газонасыщенных слоев с высокой твердостью, но и грубозернистой структурой. В связи с этим при выборе температурного режима эмалирования не рекомендуется превышать температуру фазового превращения в сплавах титана. Чем ниже температура обжига, тем меньше влияние технологии эмалирования на свойства сплавов. Например, по данным Б. А. Галицкого, М. М. Абеля, Л. П. Колосова [191 ], длительный (—3 ч) или циклический нагрев этих сплавов при 700° С не оказывает влияния на их свойства. [c.190]

Эти стали применяются для изготовления ответственных деталей машин, станков, механизмов, металлоконструкций, которые испытывают высокие статические, динамические, циклические нагрузки, работают при высоких температурах или в к.оррозиониь. х. Они должны обладать требуемой прочностью, пластичностью, вязкостью, хорошо обрабатываться резанием, свариваться, иметь высокую прокаливаемость. [c.91]

Хороших характеристик внутреннего трения при высоких температурах не имеют и все другие высокотемпературные сплавы. Циклическая вязкость жаропрочных сплавов на никелевой и кобальтовой основах при 20° крайне низкая. Повышение температуры до 600—650° сопровождается дальнейшим снижением декремента колебаний никелевого сплава (исследовался сплав ЭИ607), хотя и вызывает некоторое повышение декремента кобальтового сплава виталлиум. При 650° абсолютные значения декремента колебаний никелевых и кобальтовых сплавов так же низки, как и у высоколегированных сталей аустенитного класса. [c.315]

Упруго-пластическая деформация поверхностного слоя в процессе механической обработки вызывает изменение структурночувствительных физико-механических и химических свойств в металле поверхностного слоя по сравнению с исходным его состоянием. В деформированном поверхностном слое возрастают все характеристики сопротивления деформированию пределы упругости, текучести, прочности, усталости. Изменяются характеристики прочности при длительном статическом и циклическом нагружении в условиях высоких температур. Снижаются характеристики пластичности относительное удлинение и сужение, повышается хрупкость (уменьшается ударная вязкость), твердость, внутреннее трение, уменьшается плотность. Металл в результате пластической деформации упрочняется. [c.50]

Современные тяжелые топлива представляют собой, как правило, смеси остаточных продуктов как прямой перегонки нефти, так и крекинг-процесса. Они являются средне- и высокомолекулярными циклическими соединениями и ароматическими углеводородами, соединениями карбоновой кислоты, смол и асфальтенов. Тяжелые моторные и топочные мазуты имеют довольно высокие вязкость и плотность, содержат много асфальто-смолистых веществ, значительное количество серы и ванадия, механических примесей и воды. В отличие от мазутов с малой вязкостью мазуты с большой вязкостью имеют большую молекулярную массу. Эти топлива состоят в основном из высоко-кипящих фракций (при температуре до 350° С выкипает веего около 8—12%), а потому они имеют,более высокую температуру начала кипения. Из-за повышенного содержания в мазутах высококипящих фракций увеличивается количество сажи в продуктах сгорания, которая, осаж-даясь на футеровке и поверхностях нагрева котлов и печей, снижает к. п. д. установок. [c.3]

Для решения [юставленных задач был разработан комплекс методик исследования закономерностей развития усталостных трещив в конструкционных сплавах в широком диапазоне низких и высоких температур (77—773 К), значений коэффициентов асимметрии цикла (—оо < 1), частоты приложения циклической нагрузки (0,15—50 Гц), толщины исследуемых образцов (10—150 мм) при круговом консольном изгибе цилиндрических образцов, консольном изгибе и внеиентренном растяжении плоских образцов. Типы образцов для исследования закономерностей развития усталостных трещин и характеристик вязкости разрушения при статическом, циклическом и динамическом нагружениях показаны на рис. 78, схемы [c.131]

Термическая обработка коленчатого вала автомобиля. Коленчатый вал автомобиля преимущественно изготовляется из углеродистой стали 45. Заготовка в виде поковки подвергается нормализации с нагреванием до 850°С и охлаждением на воздухе в результате нормализации поверхностный слой вала имеет твердость Нц =200—229 . Структура сердцевины состоит из перлита и феррита эта структура обладает высокой циклической вязкостью, что при работе вала повышает сопротивление усталости. Термическая обработка шеек производится после их окончательной обточки и отшлифования с припуском на полирование после термической обработки. Термическая обработка шеек вала производится нагреванием токами высокой частоты в течение 3—4 сек до оптимальной температуры ВбО С с последующим охлаждением водой в результате закалки получается структура мартенсита закалки на глубину 2—3 мм. После такой закалки вал подвергается отпуску нагреванием в камерной печи при 200°С в течение двух часов. В последнее время успешно применяется самоотпуск за счет сокращения времени охлаждения шеек для закалки. [c.99]

Стали для горячего деформирования характеризуются повышенными свойствами 1) прочностью (пределом текучести), необходимой для сохранения формы инструмента при высоких давлениях при деформировании 2) теплостойкостью, обеспечивающей сохранение необходимых прочностлых свойств при Hairpese 3) вязкостью для предупреждения поломок и выкрашивания, особенно инструментов, работающих в условиях динамических нагрузок 4) сопротивлением термической и термомеханической усталости (разгаростойкостью) в УСЛО.ВНЯХ циклических нагревов и охлаждения 5) износостойкостью при повышенных температурах 6) окалиностойкостью (если поверхностные слои инструментов нагреваются выше 600°С и особедно 700°С, когда эта характеристика стали в большой степеии определяет износостойкость) 7) теплопроводностью для лучшего отвода тепла, передаваемого деформируемой заготовкой 8) прокаливаемостью, так как многие штампы имеют большие размеры и высокие прочностные свойства должны обеспечиваться по всему сечению. [c.59]

Упругопластическое деформирование ПС приводит к возрастанию характеристик сопротивления деформированию. Изменяются характеристики прочности при длительном статическом и циклическом нагружении в условиях высоких температур, снижаются характеристики пластичности (относительное удлинение и сужение), повьпиается твердость, хрупкость (уменьшается ударная вязкость), внутреннее трение, уменьшается плотность. [c.48]

Как видно из табл. 6, основным преимуществом двухкарбидных и однокарбидных твердых сплавов по сравнению с быстрорежущей сталью является их значительно более высокая твердость и теплостойкость, обеспечивающие повышенную износостойкость инструментов при высоких скоростях резания. Последнее при равных периодах стойкости позволяет назначать для твердосплавных инструментов скорости резания в 3—5 раз более высокие, чем для быстрорежущих. Однако по ряду показателей твердые сплавы уступают быстрорежущей стали. В первую очередь это относится к прочности на изгиб и ударной вязкости. Предел прочности на изгиб твердых сплавов, в среднем, Б 2,5 раза ниже, чем у стали Р18, а ударная вязкость уменьшается еще сильнее так, для вольфрамовых сплавов она в 1,5 раза, а для титано-вольфрамовых в 3 раза меньше, чем у стали Р18. Поэтому твердосплавные инструменты работают относительно хуже и более склонны к авариям при тяжелом силовом режиме, ударном приложении нагрузки и малой жесткости системы СПИД. Повышенная хрупкость твердых сплавов сочетается с высокой чувствительностью к местному перегреву и циклическому изменению тепловой нагрузки, что особенно плохо влияет на работу инструментов при прерывистом резании. Периодически повторяющееся возрастание температуры при рабочем ходе лезвия и ее снижение при х0лостом ходе приводит к появлению yqтaлo тнoгo износа твердого сплава. Поэтому относительное снижение стойкости твердосплавного инструмента при переходе от непрерывного резания к прерывному более заметно, чем у быстрорежущего инструмента. [c.24]

Долговечность ориентированного органического стекла СТ-1 (со степенью вы тяжки порядка 50%) при температуре 80° С составляет более 1000 ч при напряжении 150 кг1см . Высокие показатели долговечности, циклической прочности, серебро-стойкости, удельной ударной вязкости, удлинений при разрыве, малая чувствительность к концентраторам напряжений, а также высокие показатели эксплуатационной живучести позволяют повысить величину допустимых напряжений для этого материала до 150 кГкм вместо Ж кГ/см , установленных для неориентированного органического стекла. [c.139]

В органоьолокнитах значения модуля упругости и температурных коэффндиентоБ линейного р.чсширечшя упрочнителя и свя-зуюш.его близки. Происходит диффузия компонентов связующего в волокно и хн.мическое взаимодействие между ними. Структура материала бездефектна. Пористость не превышает 1—3 % (в других материалах 10—20 %). Отсюда стабильность механических свойств органоволокнитов при резком перепаде температур, действии ударных и циклических нагрузок. Ударная вязкость высокая (400—7()0 кДж/мф. Недостатком этих материалов является сравнительно низкая прочность при сжатии и высокая ползучесть (особенно для эластичных волокон). [c.481]

Сталь марки 60С2ХФА. Высокая прокали-ваемость, малая склонность к росту зерна и обезуглероживанию при нагреве (по сравнению со сталью 60С2А), повышенные вязкость, жаропрочность и хладостойкость, хорошая циклическая прочность и релаксационная стойкость в широком диапазоне циклических изменений температур. Предпочтительное применение в сечениях проволоки от 30 мм и выше. [c.185]

Пружинные стали. В пружинах, рессорах и других упругих элементах используются только упругие свойства стали. Возникновение пластической деформации в них недопустимо, поэтому высоких требований к пластичности и вязкости не предъявляется. Основное требование к пружинной стали — высокий предел упругости (см. раздел 1.5). Кроме того, многие пружины и рессоры подвергаются воздействию циклических нагрузок. Поэтому от пружинных сталей также требуется высокий предел выносливости. Хорошие упругие свойства стали достигаются при повышенном содержании углерода (0,5 -0,7 % ) и применении термообработки, состоящей из закалки и среднего отпуска при температуре 350-450°С. После такой термообработки сталь имеет троститную структуру. Пружинные стали должны иметь хорошую закаливаемость и прокаливаемость. Мартенситная структура после закалки должна быть по всему сечению. Наличие немартенсит-ных продуктов превращения аустенита после закалки снижает упругие свойства стали. [c.165]

Прочностные свойства инвара невысоки предел текучести составляет около 240 МПа, временное сопротивление 420 МПа. При охлаждении до 20 К аод возрастает в 3, а — в 2 раза. Модуль упругости сплава ниже, чем для стали при 293 К Е - 14,5 Ю" МПа. По циклической прочности инвар близок к коррозионной стали 12Х18Н10Т. Ударная вязкость уменьшается с понижением температуры, однако сплав сохраняет ее высокие значения и разрушается вязко вплоть до 4 К. [c.619]

При сварке малоуглеродистой стали стык, сваренный вполне качественно оплавлением, без последующей термической обработки обладает высокой прочностью при действии статической, ударной и циклической (регулярной повторно-переменной) нагрузок. Предел прочности сварного соединения со снятым гратом и полностью удаленным усилением, как правило, не ниже предела прочности основного металла. Ударная вязкость образцов с надрезом в плоскости стыка обычно лежит в пределах 6—12 KZMj M . Относительно невысокая ударная вязкость сварного соединения по сравнению с соответствующими показателями для основного металла и значительное рассеяние результатов испытания сварных соединений на удар объясняются крупным зерном в зоне сварки. Ударная вязкость сварного соединения может быть существенно повышена термической обработкой сварного соединения (его нормализацией при температуре около 930 или низким отжигом при Г= 630ч-650°). [c.89]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...