ДИНАМИЧЕСКОЕ ДЕФОРМАЦИОННОЕ СТАРЕНИЕ СТАЛИ Динамическое деформационное старение при деформации растяжением

Предварительная холодная прокатка уменьшает эффект динамического деформационного старения (рис. 94). Предварительная прокатка при температурах динамического деформационного старения эффекта не уменьшает (рис. 95), при последующей деформации растяжением он оказывается по абсолютной величине примерно таким же, как для нормализованной стали. Это говорит о том, что субструктура стали (плотность и распределение дислокаций, концентрация точек закрепления дислокационных линий) после холодной прокатки и прокатки при температурах динамического деформационного старения неодинакова. Из приведенных данных также следует, что многократная (дробная) деформация при тем- [c.236]

С. Предварительная деформация осуществлялась двумя путями статическим и динамическим растяжением. После деформации следовало старение при 100 С в течение 6 ч. Было показано, что с ростом степени предварительной деформации (в пределах рассматриваемой) предел усталости в результате статического деформационного старения возрастает. При этом видоизменяется характер кривой усталости при предварительных деформациях свыше 9,5% для малоуглеродистой стали с 1,5% Мп и деформации 8% для стали с 0,3% С. Независимо от характера предварительного деформирования (статическое или динамическое) на кривых усталости отсутствует четко выраженный физический предел вьшосливости. По мнению авторов [21, 22], его отсутствие следует объяснить тем, что в результате предвари- [c.160]

Развитие деформации растяжения можно легко записать в виде диаграммы деформации. Поскольку такие диаграммы чувствительны к процессам, протекающим в ходе деформации, анализ их позволяет получить ряд данных об этих процессах. Диаграммы растяжения записывают обычно в координатах усилие растяжения (Р) — абсолютное удлинение (А/) или в координатах напряжения (а)—относительное удлинение (6). Так как при переходе от координат Р — А/ к координатам а—б значения усилия и абсолютного удлинения делятся на постоянные для данных условий испытания величины — начальную площадь поперечного сечения (Ро) и начальную расчетную длину образца ( о), то вид диаграммы растяжения при этом не изменяется. На рас. 98 приведены машинные диаграммы в координатах Р — Д/ нормализованных углеродистых сталей 10 и 45, испытанных в интервале температур 20—700° С. В зависимости от температуры деформации получаются четыре основных типа кривых растяжения обычная монотонная кривая растяжения с площадкой текучести и зубом или без зуба текучести монотонная кривая растяжения без зуба и площадки текучести кривая растяжения с пилообразными (зубчатыми) областями на отдельных участках полностью пилообразная кривая растяжения на всем протяжении от площадки текучести до разрушения образца. Первый тип диаграммы характерен для деформации при температурах ниже температуры динамического деформационного старения, второй — для деформации при температурах выше динамического деформационного старения, третий и четвертый — для деформации в интервале температур динамического деформационного старения. [c.246]

Следовательно, при прочих равных условиях аномальное изменение свойств в результате прокатки при определенных температурах обусловлено динамическим деформационным старением. Прокатка при температурах выше комнатной, но ниже Ль когда подвиж- ность атомов примесей уже достаточно велика, а подвижность атомов матрицы еще мала для заметной рекристаллизации в короткое время, обеспечивает необходимые условия для динамического взаимодействия между генерируемыми деформацией свободными дислокациями и примесными атомами. Воздействие пластической деформации и температуры при теплой прокатке и качественно, и по физической природе аналогично воздействию их при деформации растяжением или изгибом. Однако теплая прокатка предоставляет дополнительные возможности для исследования природы динамического деформационного старения, так как при прокатке, в отличие от метода механических испытаний при повышенных температурах, динамическое деформационное старение и механические испытания можно проводить раздельно, благодаря чему влияние повышенной температуры на эффект динамического деформационного старения устраняется, влияние его на свойства стали выявляется более полно. [c.270]

Изучение влияния деформационного старения на форму кривых усталости позволило выявить и ряд закономерностей. В частности, можно утверждать, что статическое и динамическое деформационное старение способствует повышению значения предела выносливости. Наклон кривых усталости в результате предварительного статического деформационного старения возрастает, а точка перегиба кривой усталости при выходе на горизонтальный участок смещается в сторону меньших циклов нагружения [73]. Однако такой характер изменения кривых усталости наблюдается при степенях предварительной пластической деформации, не превышающих 10% (статическое растяжение). При больших степенях предварительной деформации имеются противоречивые данные о форме кривой усталости после предварительного деформационного старения. В ряде случаев наблюдается исчезновение четко выраженного физического предела выносливости [40]. В аустенитной нержавеющей стали типа 304 эффект динамического деформационного старения при малоцикловой усталости проявляется при температурах испытания 300-500 При этом на петлях механического гистерезиса наблюдается прерывистое пластическое течение [45, 47]. [c.237]

Влияние содержания углерода в стали на эффект динамического деформационного старения при ударном изгибе больше, чем при растяжении. Это обусловлено, по-видимому, тем, что скорость деформации при ударном изгибе выше, чем при растяжении. С увеличением скорости деформации вероятность участия цементита в реакции динамического деформационного старения в качестве поставшика примесных атомов углерода для динамической блокировки дислокаций уменьшается. Содержание же атомов углерода в твердом растворе с увеличением содержания углерода (количества цементита) в стали уменьшается. Поэтому при увеличении скорости деформации изменение содержания углерода в стали оказывает более заметное влияние на температуру динамического деформационного старения. По этой же причине с увеличением содержания углерода в стали деформация ударным изгибом меньше охрупчивает сталь, чем деформация ударным растяжением. Аналогичные данные получены Погодиным-Алексеевым при сопоставлении степени охрупчивания стали 55 при ста- [c.262]

Влияние содержания углерода и легируюи их элементов. Повышение содержания углерода в стали от 0,1 до 0,8% влияет на эффект динамического деформационного старения при деформации изгибом (см. рис. 104) качественно так же, как и при деформации растяжением интервал температур и температуры начала и максимального развития динамического деформационного старения повышаются, абсолютная величина эффекта уменьшается. Так, при температуре максимального развития динамического деформационного старения ударная вязкость стали 10 значительно ниже, чем при комнатной температуре стали 45 находится на уровне ударной вязкости при комнатной температуре а стали У8 превышает значения ударной вязкости при комнатной температуре. [c.262]

Результаты испытаний приведены на рис. 96, 97. Увеличение скорости деформации при растяжении от б-Ю " сек-1 до 10 сек практически не влияет на характеристики пластичности при комнатной температуре, но существенно влияет на них при повышенных температурах. Интервал температур динамического деформационного старения и температура максимального развития его значительно повышается, температурный интервал динамического деформационного старения расширяется, а абсолютная величина эффекта по сравнению со статическим растяжением практически не изменяется Г95, с, 20 440 463]. Подобные данные получены Г. Н. Мехедом [464] при испытании на динамическое растялсение технического железа, В. С. Зотеевым [465] при испытании армко-железа и сталей Ст.З, 45, У10. Систематические исследования Л. Д. Соколова [466, 467] по изучению влияния температурно-скоростных условий деформирования на сопротивление различных металлов и сплавов пластической деформации, выполняемые преимущественно при деформации осадкой, также показывают, что с увеличением скорости деформации температура динамического деформационного старения повышается. Это обусловлено значительным повышением скорости перемещения дислокаций при увеличении скорости деформации. Динамическое взаимодействие между дислокациями и примесными атомами при возрастании скорости перемещения дислокаций возможно лишь при повышении температуры, стимулирующей соответствующее повышение скорости диффузии примесных атомов. При нарушении этого условия динамического взаимодействия между дислокациями и примесными атомами не происходит, эффект динамического деформационного старения отсутствует. [c.239]

При определенных температурно-скоростных условиях деформации, когда обеспечивается динамическое блокирование дислокаций примесными атомами, после возникновения первого зуба текучести в результате появления свободных подвижных дислокаций беспрепятственно пластическое течение продолжается весьма непродолжительно. Возросшая в результате повышения температуры диффузионная подвижность атомов примесей способствует быстрой миграции их в неоднородное поле напряжений вокруг свободных дислокаций и приводит к динамической блокировке их, скорость перемещения дислокаций быстро замедляется, сталь снова становится нетекучей , деформация от пластической переходит к псевдоупругой, площадки не образуется. Вследствие недостаточной подвижности атмосфер в области температур динамического деформационного старения для развития пластического течения снова требуется повышение напряжения до уровня, достаточного для генерации свежих подвижных дислокаций. Как только под действием возросших напряжений появляются подвижные дислокации, пластическая деформация возобновляется, усилие растяжения падает, на диаграммах растяжения появляется очередной зуб текучести. Однако свежие подвижные дислокации остаются свободными весьма непродолжительное время, они тоже блокируются атомами углерода и азота, сталь снова становится нетекучей , цикл повторяется многократно, вместо гладкой площадки текучести на диаграммах растяжения возникает пилооб- [c.251]

В образцах, испытанных на растяжение при повышенных температурах, степень деформации от головки к шейке в месте разрыва изменяется от нуля до 90%-Поэтому представляло интерес исследовать, как изменяется микроструктура вдоль образца при различных температурах испытания. Для этого разорванные образцы сошлифовывали вдоль наполовину, изготавливали микрошлифы и изучали микроструктуру. Анализ микроструктуры под микроскопом не обнаруживает микрохарактеристик, которые объясняли бы аномальное изменение свойств в области температур динамического деформационного старения. Однако он позволил обнаружить при высоких температурах динамическую рекристаллизацию матрицы и динамическую сфероидизацию цементита в шейке образцов, т. е. в объеме, претерпевшем совместное воздействие пластической деформации с большими степенями и повышенных температур. Микроструктура по длине разорванного образца сильно зависит от температуры испытания. В образцах из сталей 10 и 40 при температурах испытания до 550° С в головке и в начале расчетной части образца зерна структурносвободного феррита и перлита примерно равноосны. Равномерность зерен сохраняется до тех участков образца, деформация в которых составляет 20—30%, после чего по мере продвижения к шейке появляется заметная вытянутость сначала отдельных, а затем и всех зерен в направлении растяжения. Вытянутость зерен возрастает и в шейке достигает максимальной величины. При этом структура становится волокнистой. По мере увеличения вытянутости зерен феррита в них отчетливо проявляются линии скольжения, плотность которых увеличивается в направлении к шейке, травимость зерен также возрастает. При температуре испытания 550° С (сталь 10) или 600—625° С (сталь 40) в шейке и приле- [c.255]

Статическое деформационное старение стали протекает в несколько стадий. Начальная стадия деформационного старения стали заканчивается образованием атмосфер Коттрелла. После образования насыщенных атмосфер в результате дальнейшего увеличения плотности примесных атомов на дислокациях происходит образование сегрегаций (неустойчивых выделений или предвы-делений). Завершается деформационное старение образованием мелкодисперсных выделений на дислокациях [45, с. 142]. Поэтому наряду с повышением прочностных свойств происходит значительное повышение температуры хладноломкости, снижение пластичности и вязкости стали, часто доходящее до почти полной потери способности стали к пластической деформации. Субструктурные изменения при статическом деформационном старении в большей степени влияют на ударную вязкость, чем на свойства при растяжении. Динамическое деформационное старение ввиду кратковременности процесса и благодаря высокой плотности дислокаций заканчивается в большинстве случаев образованием атмосфер или сегрегаций на дислокациях. Поэтому снижение пластичности стали в результате динамического деформационного старения обычно происходит не до полной потери способности стали к пластической деформации. Субструктурные изменения при динамическом деформационном старении оказывают примерно одинаковое [c.298]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...