Упрочнение и его влияние на свойства металла

УПРОЧНЕНИЕ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА МЕТАЛЛА 41 [c.41]

Условие A0t 2o-o,2 в большинстве практических ситуаций не выполняется, поскольку пластическая деформация в цикле охлаждение— нагрев существенно зависит от механических свойств металла, характеристик его упрочнения при циклическом деформировании, часто охлаждения — нагрева и других параметров, которые могут существенно влиять на форму петли упруго-пластического гистерезиса. Также необходимо учитывать то, что при термической усталости материала циклическое деформирование происходит в определенном интервале температур и полуциклы нагрева и охлаждения могут оказывать различное влияние на металл. [c.237]

Большое влияние на появление внутренних напряжений и упрочнение оказывают процессы, связанные с распадом при пластическом деформировании твердых растворов, выделением по плоскостям скольжения продуктов этого распада, а также попаданием меледу блоками осколков зерен, резко увеличивающих силы взаимодействия между отдельными элементами кристаллической решетки. При наличии в поверхностном слое после закалки структуры остаточного аустенита причиной упрочнения может явиться его распад и превращение в мартенсит. Это превращение сопровождается увеличением удельного объема, что также приводит к возникновению остаточных напряжений сжатия. Наряду с этим идет измельчение мартенсита, превращение его в мелкоигольчатую структуру, которое сопровождается повышением всех механических свойств металла. Изменение механических свойств поверхностных слоев сопровождается и выпадением карбидной фазы, которое наблюдается при обработке ряда сталей. [c.97]

Геометрия режущего инструмента также оказывает влияние на упрочнение поверхностного слоя. Влияние радиуса закругления режущей кромки и главного угла в плане на глубину наклепа h и микротвердость Ядо поверхностного слоя при обработке стали СтЗ дано на рис. 126. Изменение переднего угла при его положительных значениях не оказывает существенного влияния на глубину и степень наклепа. Переход к отрицательным углам приводит к существенному повышению глубины наклепа и, кроме того, менее интенсивно повышается степень наклепа. Увеличение заднего угла а от О до 8° сопровождается интенсивным уменьшением глубины и степени наклепа. Восприимчивость металлов к наклепу зависит не только от химического состава и физико-механических свойств, но и в значительной степени зависит от их микроструктуры. [c.384]

Легирование является наиболее распространенным методом повышения механических свойств металлических материалов. Увеличение прочностных характеристик материалов происходит благодаря влиянию легируюш,их элементов на исходное состояние сплава и на его изменение в процессе пластической деформации и проявляется в повышении предела текучести и возникновении более интенсивного деформационного упрочнения. Известно, что при деформировании в металлах и сплавах происходит образование дислокаций и формирование определенной для каждого материала и условий дислокационной структуры. В связи с этим становится ясным, что в основе повышения прочности металлов и сплавов лежит взаимодействие дислокаций с барьерами, которыми могут быть различные дефекты, границы, растворимые атомы, включения или дисперсные частицы. [c.76]

При обработке металлов резанием деформации подвергается не только срезаемый слой, но и поверхностный, образовавшийся на детали после прохода резца. Под влиянием этих деформаций изменяются механические свойства поверхностного слоя увеличивается его твердость и уменьшается пластичность, т. е. он становится более хрупким. Такое изменение механических свойств в результате пластических деформаций в холодном состоянии называется упрочнением, или наклепом. [c.16]

Проблемы, связанные с тепловым воздействием на металл при сварке алюминия и его сплавов. Изменение структуры и свойств металла в зоне термического влияния. При сварке технического алюминия, а также сплавов типа АМц и АМг, не подвергающихся упрочнению термической обработкой, существенных изменений в зоне термического влияния не наблюдается. Если сваривается нагартованный металл, то вследствие процесса рекристаллизации в зоне термического влияния может иметь место некоторое снижение его твердости. Прочность такого сварного соединения также снижается — на 10—20% по сравнению с прочностью основного металла (сплавы АМц и АМг). [c.385]

Рис. 44. Влияние нагрева при отжиге на изменение структуры деформационно-упрочненного металла (а, б, в, г) и величину его механических свойств

Воздействие ультразвука на процесс пластической деформации обусловлено влиянием его на контактные условия, свойства и структуру деформируемого металла, изменением схемы напряженного состояния, а в некоторых случаях дискретным и динамическим характером протекания пластической деформации. Действие указанных факторов проявляется в различной степени и зависит от направления колебаний, их типа, места расположения очага деформации, условий протекания процесса обработки. Возможны два нелинейных эффекта акустическое разупрочнение и акустическое упрочнение . Первый наблюдается в процессе воздействия интенсивным ультразвуком и заключается в уменьшении статического напряжения, необходимого для осуществления пластической деформации. Акустическое упрочнение металла достигается после воздействия ультразвуковых волн достаточно высокой интенсивности. [c.108]

Как видно из данных табл. 6.7 и рис. 6.5 скорость охлаждения для низкоуглеродистых сталей оказывает большое влияние на их механические свойства. При повышении содержания марганца это влияние усиливается. Поэтому даже при сварке горячекатаной низкоуглеродистой стали марки СтЗкп при указанных выше условиях не исключена возможность получения в сварном соединении закалочных структур. Если сталь перед сваркой прошла термическое упрочнение - закалку, то в зоне термического влияния шва на участках рекристаллизации и старения будет наблюдаться отпуск металла, т.е. снижение его прочностных свойств. Уровень изменения этих свойств зависит от погонной энергии, типа сварного соединения и условий сварки. [c.266]

Водород может входить в состав твердого раствора стали и выделяться в газообразном состоянии скапливаясь в порах металла, при этом в стали образуются флокены Кислород обычно связан в чеметал лические включения Азот отрицательно влияет иа свойства стали если он находится в твердом растворе или образует нитриды железа вызы вая старение стали Положительное влияние азота на свойства стали проявляется при связывании его в прочные нитриды A1N, VN NbN или карбонитриды V( N), Nb( N) и др что используется в сталях с карбонитридным упрочнением Кроме того азот широко используется в качестве аустенитообразующего элемента в коррозиоиностоиких и жаропрочных сталях [c.29]

Научная и практическая актуальность проблемы исследования физических закономерностей пластической деформации и разрушения поверхностных слоев твердого тела обусловлена тем обстоятельством, что свободная поверхность, являясь специфическим видом плоского дефекта в кристалле, оказьтает сзш1ественное влияние на его физико-механические свойства, в частности на упругую стадию деформирования, предел пропорциональности и предел текучести на общий характер кривой напряжение—деформация и различные стадии деформационного упрочнения (на коэффициенты деформационного упрочнения и длительность отдельных стадий) на процессы хрупкого и усталостного разрушения, ползучести, рекристаллизации и др. Знание особенностей и основных закономерностей микродеформации и разрушения поверхностных слоев материалов необходимо не только применительно к обычным методам деформировани (растяжение., сжатие, кручение, изгиб), но и в условиях реализации различного рода контактных воздействий, с которыми связаны многочисленные технологические процессы обработки материалов давлением (ковка, штамповка, прокатка и др.), а также процессы трения, износа, схватывания, соединения материалов в твердой фазе, поверхностных методов обработки и упрочнения, шлифования, полирования, обработки металлов резанием и др. [c.7]

Изменение механических свойств обрабатываемого материала с помощью холодного его упрочнения будет оказывать воздействие на процесс стружкообразования также через угол действия со. Это воздействие будет осуществляться с помощью изменения ряда зависимых факторов, связанных с контактными процессами на передней поверхности. Проследим связь свойств обрабатываемого материала с углом действия со, определяющим направление силы стружкообразования R. Как отмечалось выше, увеличение степени предварительного упрочнения металла приведет к понижению усадки стружки. Это, в свою очередь, вызовет уменьшение длины контакта с стружки с передней поверхностью, так как усадка стружки и длина контакта, согласно исследованиям М. Ф. Полетики [91], оказывают друг на друга взаимное влияние. [c.78]

Характерные релаксационные свойства металлов, их ползучесть, своеобразное влияние температуры на механизмы пластичности и упрочнения лежат в основе как процессов механической и термической обработки металлов, так и их эксплуатации в изделиях и деталях машин, особенно в условиях новой техники, предъявляющей исключительно высокие требования к материалам, например, при высоких температурах. Этим объясняется особое внимание в наших работах к адсорбционным эффектам на металлах — адсорбционному пластифицированию, т. е. облегчению пластических деформаций, адсорбционному понижению прочности — возникновению хрупкого разрушения при весьма малых интенсивностях напряженного состояния, вплоть до самопроизвольного диспергирования вместе с тем в последнее время нами были обнаружены новые важные особенности адсорбционных эффектов на металлах под влиянием малых примесей или в присутствии тончайших покрытий легкоплавкого поверхностно-активного металла в условиях легкоподвижности его атомов в процессе двумерной миграции. Эти новые проблемы, связанные с возможностью [c.15]

Влияние кремния проявляется более заметно, особенно на снижении ударной вязкости. При рассмотрении влияния леги-руюш их элементов на структуру металла шва следует учитывать, что марганец имеет атомный радиус весьма близкий железу и при растворении в металле не приводит к суш ествен-ному искажению кристаллической решетки. Легирование феррита кремнием приводит к искажению кристаллической решетки. В связи с этим уменьшается подвижность дислокаций и увеличивается их взаимодействие с атомами внедрения [57, 61, 78]. В таких условиях облегчаются зарождение и развитие треш ин у неметаллических включений, крупных частиц второй фазы, суш ественно снижаются вязкой л астические свойства металла и повышается его склонность к хрупкому разрушению. Из рис. 2.12 следует, что наиболее высокие механические свойства металла шва и, прежде всего, показатели ударной вязкости обеспечиваются при содержании 81 и Мп в пределах 1,0-1,4 % Мп и 0,2-0,45 % 81. При таком уровне легирования обеспечивается достаточное упрочнение ферритной матрицы за счет легирования твердого раствора и образования в ней дисперсных частиц второй фазы. [c.50]

Следует указать, что никель, обладающий высокой энергией дефектов упаковки и поэтому облегченным поперечным скольжением дислокаций при деформации, не образует плоских скоплений дислокаций и поэтому не может считаться подходящим объектом для изучения закономерностей механохимического поведения деформируемого металла в смысле влияния степени деформации на его электрохимические свойства. В то же время, ячеистую субструктуру слабо взаимодействующих дислокаций в никеле можно было бы использовать для изучения адсорбционной и пассивационной способности дислокационных центров , не осложненной их взаимодействием. Однако монотонная зависимость адсорбционных и электрохимических свойств пассивной поверхности от плотности дислокаций (и степени деформации) может искажаться механическими нарушениями пассивирующего слоя в местах выхода линий и полос скольжения, плотность и топография, которых зависят от стадий кривой упрочнения. [c.73]

Анализируя приведенные данные, можно отметить, что если исходить лишь из условий работы кольцевых стыков под внутренним давлением, то при сохранении высокой длительной пластичности длительная прочность шва или другой мягкой прослойки может быть на 20—30% ниже прочности самой стали. Безаварийная работа большого числа кольцевых стыков паропроводов из сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф, сваренных электродами типа Э-ХМФ, подтверждает это положение. В то же время нельзя не учитывать, что отдельные кольцевые стыки, расположенные у жестких узлов типа корпусов арматуры, у донышек, а также швы сварных тройников подвержены воздействию значительных дополнительных осевых напряжений изгиба, являющихся для этих соединений уже рабочими. В этих условиях пониженная прочность шва или разу-прочненного участка зоны термического влияния может приводить, как это и показывает опыт эксплуатации, к появлению преждевременных разрушений стыков на слабом участке. Вероятность их растет с повышением исходной прочности стали, когда контрастность свойств основного металла и мягкой прослойки наиболее велика. Можно считать, что в таких соединениях разница в уровне прочности стали и мягкой прослойки не должна превышать 10— 15%. Весьма существенным является запас пластичности малопрочного участка, величина которого определяет его работоспособность при контактном упрочнении. [c.189]

Углерод оказывает на ме.ханические свойства титана меньшее влияние, чем кислород и азот. Содержание углерода до 0,4% (предел его растворимости в а-титане) вызывает существенное упрочнение титана. Одна десятая доля процента углерода, в пределах растворимости его в а-титане, повышает йредел прочности и предел текучести металла примерно на 7 кгс/мм т. е. 3 раза менее интенсивно, чем азот. [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...