Причины упрочнения металла

Следует считать, что при скин-эффекте поверхностные микротрещины вследствие локального выделения тепла на их стенках закрываются. Это явление, протекающее как необратимый термопластический процесс, надо иметь в виду при изучении причин упрочнения металла (стали) при индукционном нагреве. [c.210]

Алюминий, Характеристики упрочнения при старении закаленного алюминия не так чувствительны к температуре закалки, как для меди и золота. Дислокационные петли, как полные призматические дислокационные петли и сидячие петли Франка, так и дислокации с большими порогами, наблюдались в закаленном и состаренном алюминии [14, 35, 39, 40]. Поэтому можно считать, что закалочное упрочнение обусловлено дислокационными петлями и порогами на дислокациях. Однако все еще не ясно, при каких условиях какие именно дефекты наиболее эффективно влияют на упрочнение. Тем не менее с обнаружением Хиршем и др.. в закаленном алюминии дислокационных петель это стало, по-видимому, доказательством того, что дислокационные петли вносят основной вклад в упрочнение. Пороги на дислокациях являются, следовательно, дополнительной причиной упрочнения металла. [c.210]

Какова причина упрочнения металла при холодной деформации [c.278]

Увеличение числа дефектов в решетке и их взаимодействие, а также дробление зерен на фрагменты и блоки и увеличение угла их разориентировки является основной причиной деформационного упрочнения металлов. [c.110]

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]

Следовательно, можно установить две причины упрочнения поверхностных слоев при поверхностном деформировании 1) улучшение физико-механических свойств металла вследствие различных структурных превращений, измельчения зерен и т. п. 2) формирование в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия, возникающих вследствие развития явлений сдвига в кристаллической решетке. Эксплуатационные свойства деталей определяются обоими этими факторами. К этому следует добавить улучшение качества поверхности значительно уменьшается высота неровностей и они становятся более плавными, увеличивается площадь фактического [c.97]

Анализ особенностей характера скоростной зависимости сопротивления деформации. Необычный характер поверхности К(е,г ), показанной на рис. 4.17, ставит задачу выяснения причин интенсивного упрочнения металла при Отметим, что про- [c.200]

Эффект упрочнения металла и сварных соединений в результате нанесения слоя пластмассы был объяснен автором двумя причинами сглаживанием концентрации напряжений и изоляцией поверхности металла от внешней среды. [c.251]

При применении указанных методов свойства металла поверхностного слоя изменяются (происходит упрочнение металла поверхностного слоя) кроме того, в детали создаются остаточные напряжения, которые в поверхностном слое — обычно сжимающие. Обе указанные причины резко повышают ресурс (иногда в десятки раз) и пределы выносливости (в ряде случаев до 2—3 раз и более). [c.478]

Микротвердость сердцевины также не зависит от натяга на деформирующий элемент, но причины этого другие. Металл сердцевины, в отличие от металла поверхностных слоев, не испытывает сдвиговых деформаций, а подвергается лишь деформации растяжения, вызванной увеличением диаметра втулки при протягивании. Следовательно, степень упрочнения металла сердцевины определяется только величиной деформации растяжения, которая не зависит от величины натяга на деформирующий элемент, а определяется только суммарным натягом. [c.34]

Логично предположить, что сопротивление сдвигу металла стружки будет несколько выше в случае обработки упрочненного металла. Поэтому предварительное упрочнение обрабатываемого материала вызовет некоторый поворот вправо конечной границы пластической зоны ОМ (хотя и менее значительный, чем поворот линии ОЬ, по указанным выше причинам). [c.77]

Авторы считают, что примеси не ответственны за этот эффект, так как загрязнение кристаллов атомами меди вызывает упрочнение твердого раствора, а было показано, что влияние охлаждения и температуры отжига в данном случае меньше, чем в чистом металле. Они сравнили кристаллы, выращенные в атмосфере аргона и гелия, и не обнаружили разницы. Кроме того, загрязнение образцов, если оно возможно во время отжига и закалки, не Является причиной упрочнения, так как не было обнаружено изменений предела текучести [c.191]

В предыдущем разделе мы пришли к выводу, что эффект закалочного упрочнения связан с вакансиями. Закаленные с высоких температур дислокационные петли, образованные в результате конденсации вакансий, рассматривались как основные причины упрочнения. Теперь проверим эти выводы в свете экспериментальных данных, полученных методами, отличными от механических испытаний. Самым важным среди них является прямое изучение тонких пленок закаленных металлов в электронном микроскопе. Поскольку электронно-микроскопические исследования детально обсуждаются в других работах, мы остановимся на них только в той степени, в какой они понадобятся при дальнейшем обсуждении вопросов, связанных с закалочным упрочнением. [c.204]

Правее точки 1 (см. рис. 66) с увеличением количества дислокаций (дефектов) прочность металлов возрастает. Это используют при таких щироко применяемых способах упрочнения, как легирование, термическая обработка, холодная пластическая деформация и т. д. Основными причинами упрочнения являются увеличение количества (плотности) дислокаций, искажения кристаллической решетки, возникновение напряжений, измельчение зерен металла и т. д., т. е. все то, что затрудняет свободное перемещение дислокаций. [c.127]

Хотя явление прерывного скольжения по кристаллографически определенным плоскостям входит в состав механизма пластического упрочнения металлов, деформирующихся путем скольжения, следует, однако, заметить, что сам по себе этот процесс простой трансляции на расстояния, во много раз превышающие межатомные расстояния, сохраняющий идеальный кристалл в упруго недеформированном состоянии после нагрузки и последующей разгрузки образца, по многим причинам еще не может полностью объяснить пластическое упрочнение в металлах. Если бы сколь- [c.67]

Скольжение, возникающее по некоторой плоскости, в дальнейшем тормозится вследствие возникновения препятствий, обусловленных несколькими причинами. Во-первых, возникает упругое искажение кристаллической решетки, возрастающее при дальнейших смещениях. Во-вторых, по плоскостям скольжения образуются металлические обломки, которые затормаживают дальнейшее скольжение. Кроме того, в процессе деформации плоскости скольжения поворачиваются, касательные напряжения по ним уменьшаются, скольжение возникает по новым плоскостям. С ростом числа плоскостей скольжения увеличивается и количество резко искаженных участков решетки, а благодаря этому повышается жесткость металла. Сопротивление дальнейшей деформации возрастает, а пластичность снижается. Происходит так называемое упрочнение металла или наклеп. [c.36]

Как известно, со временем адсорбированная пленка набухает, растет. В условиях трения, когда происходит дальнейшее упрочнение металла в тонком поверхностном слое, толщина окисной и адсорбированной пленок достигает своего наибольшего значения, а износ трущихся поверхностей, наоборот, становится наименьшим. Основной причиной, вызывающей снижение износа, является упрочнение металла и образование твердых пленок. С повышением твердости металла разрушение и удаление пленок наступает при большем нагружении или при более высокой скорости скольжения (при более высокой температуре). [c.23]

Вопрос о причинах изменения структуры и упрочнения металла является одним из основных в металловедении, однако среди ученых нет единой точки зрения по этому вопросу. Н. Ф. Кунин, Тейлор и др. указывают, что при пластическом деформировании выделяется в виде тепла 80— 90% энергии и поглощается образцом около 10—20%. Из поглощенной энергии затрачивается около 1% на искажение I рода, около 1% —на искажение И рода и остальное — на искажения кристаллической решетки III рода. [c.38]

При линейном растяжении поликристаллического образца (см. рис.. 6) после определенной упругой деформации, которая захватит все зерна, в некоторых из них начнется пластическая деформация. Из курса сопротивления материалов известно, что при линейном растяжении в образце развиваются тангенциальные (касательные) напряжения. Они достигают наибольшей величины в направлениях под 45° к оси растяжения. По этой причине те зерна в образце, у которых направления и плоскости легкого скольжения расположены под углом в 45° к оси растяжения, начнут деформироваться пластически, в то время как в других кристаллах, расположенных иным образом, будет продолжаться упругая деформация. Пластически деформируемые зерна будут упрочняться — наклепываться, и, кроме того, в ходе деформирования всего образца их ориентировка будет меняться. По этим причинам после растяжения образца на некоторую величину действующие напряжения оказываются не в состоянии вызывать в них пластическую деформацию, и они вновь начнут деформироваться упруго. Но к этому моменту другие зерна, которые пока деформировались только упруго, в ходе растяжения образца изменили свое расположение. У некоторых из них направления и плоскости легкого скольжения оказались под углом в 45° к оси растяжения, и эти зерна начали деформироваться пластически. По мере общего удлинения образца в ходе растяжения пластическая деформация захватывает все новые и новые зерна. Если напряжения растяжения будут увеличиваться, то пластическая деформация может происходить во всех зернах, в том числе и в тех, которые ориентированы самым неблагоприятным для данных условий образом. При деформации поликристал-лических образцов скольжение и двойникование могут происходить не только по плоскостям и направлениям наиболее легкого деформирования, но и по некоторым другим системам. Такая усложненность пластической деформации вызывает быстрое упрочнение металла. [c.44]

Представляет интерес увеличение усилия деформирования в начальных стадиях разделения, когда площадь среза уже начинает уменьшаться. Одной из причин этого может быть упрочнение металла, которое наиболее интенсивно происходит в начальных стадиях деформирования. [c.51]

Слабое место рельсов при эксплуатации — участок шейки, имеющий отверстия для болтовых соединений, которые очень часто являются причиной появления трещин усталости. В последнее время с успехом испробовано упрочнение металла около болтовых отверстий при помощи механического наклепа (дробеструйного или накаткой роликами). Следует поставить опыты по упрочнению шейки концов рельсов высокочастотной закалкой, проводимой одновременно с поверхностной закалкой головки. [c.162]

Отсутствие непосредственной связи полученных при ВТМО свойств с размером аустенитных зерен связано с тем, что основной причиной упрочнения является изменение тонкого строения металла — образование полигонизованной структуры. [c.57]

Упрочнение металла, происходящее в процессе вырубки заготовки, также влияет на значение минимально допустимых радиусов гибки. В том случае, когда упрочнение является причиной появления трещин при гибке из-за исчерпания ресурса пластичности материала заготовки, ее нормализуют или отжигают или удаляют упрочненный слой металла зачисткой в штампе. [c.105]

Экспериментальные исследования упрочнения сталей взры пом. Для исследования физических механизмов и причин упрочнения металлов ударно-волновой обработкой в работе S. S. Grigorian, К. I. Kozorezov, R. I. Nigmatulin et al (1972) была использована методика достаточно чистого и контролируемого эксперимента, связанного с созданием плоской ударной волны за счет плоского удара пластиной, разогнанной до некоторой скорости (которая непосредственно замерялась) с помощью взрывчатого вещества (ВВ). Схема такого эксперимента показана на рис. 3.5.1. От одного капсюля генератор линейной (7) и плоской [c.283]

Следовательно, при старении, как и при выделении карбидов в стали, движущей силой процесса и причиной упрочнения металла является переход химической энергии взаимодействия в другой вид энергии — в упругую энергию несовершенств кристаллического строения, или, другими словами - в энергию А1Удис. [c.183]

Обратимся к анализу причин упрочнения металлов при такой механикотермической обработке с точки зрения дислокационной теории. [c.24]

Причиной повышения Асн в процессе испытания в упрочненных металлах является возникновение остаточных напряжений второго рода и некоторое упорядочение дислокационной структуры при действии циклически изменяющейся нагрузки, способствующее увеличению длины свободного. .пробега движущихся дислокаций. Ко второму и третьему типам исследованных материалов относятся медь в деформированном состоянии и аустенитные стали 1Х18Н10Т, 0Х14АГ11М, стали 40Х, 12ХИЗ, ЭИ-612 и др. [c.5]

Нержавеющие стали в целом находят весьма ограниченное применение в морских условиях. Успешное их применение основывается на контроле окружающей среды с целью поддержания пассивности металла пли же подразумевает защитные меры, препятствующие местной коррозии. Нержавеющие стали обычно стошш в морских атмосферах, где на от крытой незащищенной поверхности сохраняется пассивная пленка. Благоприятны для поддержания пассивности и условия в быстром потоке морской воды. В спокойной морской воде причиной разрушения металла часто является местная коррозия, в частности ппттинг. Наблюдается также коррозионное растрескивание под напряжением. Однако прп правильном выборе типа сплава, а также режимов упрочнения п старения высокопрочные нержавеющие стали стойки в морских атмосферах. [c.57]

На основании изложенных данных можно высказать соображения о причине повышения твердости и износоустойчивости сплавов при различных способах термической или механической их обработки. Упрочнение металлов и сплавов связано либо с усилением всех связей между атомами, либо с усилением наиболее слабых связей, лимитирующих прочность кристаллических тел. Происходящее ири этом изменение энергии Ei, длины L,- и характера химической связи сопровождается малыми изменениями атомных радиусов межплоско-стных расстояний и параметров кристаллической решетки или же ее базиса а... [c.12]

Появление ЭТИХ утолщений объясняется упрочнением металла на границах зерен, которое обусловливается рядом причин изменением направлений скольжения от зерна к зерну, несовершенствами строения решетки и присутствием примесей. Помимо этого, образование сплошной плоскости скольжения в поликристаллическом металле затруднено наличием многих различно ориентированных зерен. Поэтому один и тот же металл при мелкозернистом строении имеет повышенную прочность по сравнению с крупнозернистым вследствие упрочняюш,его действия границ и разного направления плоскостей скольжения у различно ориентированных зерен. [c.58]

Второй и третий типы зависимости Двн = / N) проявляются в материалах на основе ГЦК-металлов, упрочненных пластической деформацией или дисперсными частицами, а также в чистых ОЦК-металлах (в том числе в монокристаллах) и некоторых сталях (как с ОЦК-, так и с ГЦК-рещеткой). Причиной повышения Дбн в процессе испытания в упрочненных металлах является некоторое упорядочение дислокационной структуры при действии циклически изме-няюш,ейся нагрузки, способству-юш,ее увеличению длины свобод-ного пробега двилчущихся дислокаций [461. [c.136]

Поперечная скорость звука для железа равна 3200 м1сек, скорость же ударной пластической волны в железе всегда выше этого значения. Обычно скорость движения дислокаций не может превышать скорость звука, поэтому в условиях высокоскоростного нагружения путь, проходимый каждой дислокацией, будет тем меньше, чем выше скорость. В этих условиях пластическая деформация, по-видимому, проходит в очень небольших объемах, гораздо меньших объема зерна форма его после упрочнения взрывом может незначительно изменяться, что было показано металлографическим анализом 4]. При упрочнении взрывом, так же как и при статическом деформировании, значительно возрастает плотность дислокаций, ответственных за упрочнение металлов. Причины упрочне- [c.9]

Для упрощения вычисления работы 1 , требуемой при создании пластического прогиба мембраны, мы будем считать, что в начальном плоском состоянии мембрана не нагружена и примерно равномерно растянута во всех тангенциальных направлениях растягивающими напряжениями одинаковой величины. Известно, что это последнее допущение не может быть верным по двум причинам во-первых, из-за того, что условия, предписанные на граничной кривой, требуют, чтобы деформации в касательном к этой кривой направлении обращались в нуль и в то же время они должны принимать конечные значения в перпендикулярном к ней направлении, вследствие чего вдоль контура мембранные напряжения имеют в этих двух направлениях различные значения во-вторых, из-за того, что благодря деформационному упрочнению металла толщина мембраны на последней стадии необратимой деформации будет меняться от точки к точке. Для [c.112]

Дислокации могут также преодолевать частицы вторых фаз, перерезая их, как схематически показано на рис. 24. Плоскости скольжения в матрице и частице обычно не совпадают и поэтому перемещение дислокацпп через включение вызывает в нем сильное нарушение в расположении атомов. Следует также отметить, что ввиду малых размеров частицы вторых фаз часто не содержат дислокаций и поэтому имеют теоретическую прочность. При перерезании частиц возникают также ступеньки сдвига и дополнительная поверхностная энергия. Вследствие указанных причин перерезание частиц второй фазы дислокация.мп требует затраты довольно большой энергии, что обусловливает значительное дополнительное упрочнение металла. Способ преодоления дислокациями частиц второй фазы зависит от многих факторов. Некогерентные выделения из-за большой поверх- [c.43]

Природа упрочнения при дорекристаллизационном отжиге в разных сплавах различна. Наиболее общей причиной упрочнения является закрепление подвижных дислокаций в исходном холоднодеформированном материале и в дислокационных стенках, возникших при полигонизации во время отжига. Меньшая величина упрочнения при дорекристаллизационном отжиге металлов высокой чистоты и рост упрочнения с увеличением содержания примесей, а также некоторых легирующих элементов указывают на то. [c.99]

В металлах и однофазных сплавах технической чистоты одной из причин упрочнения при дорекристаллизационном отжиге может быть старение (дисперсионное твердение) из-за выделения на дислокациях дисперсных частиц фаз, образованных примесями. [c.100]

Как известно, пластическая деформация сопровождается, с одной стороны, упрочнением металла, а с другой — разупрочнением. Двойственный характер пластической деформации может быть объяснен следующими причинами. При перемещении дислокации в плоскости скольжения и выходе ее на поверхность возникает ступенька, равная вектору Бюргерса Ь. Если в данной плоскости скольл<ения на поверхность выходит п дислокаций, то высота ступеньки равна пЬ. Пластическое деформирование, связанное с выходом дислокаций на поверхность (разрядка дислокаций), есть акт разупрочнения локальных областей металла, так как результирующим эффектом при этом является повреждение поверхности в виде ступеньки. Эти ступеньки могут считаться зародышами вязких трещин, развитие которых сопровождается локальной пластической деформацией. [c.26]

Механическая обработка обычно снижает концентрацию апряжений. Упрочнение металла, осуществляемое прокаткой )оликами или ударными инструментами, целесообразно применять для повыщения статической прочности в тех случаях, когда металл достаточно пластичен и требуется повысить прочность отдельных зон, например, зоны отпуска. При наличии концентраторов или других причин, вызывающих локализацию пластических деформаций, методы механического упрочнения, основанные на создании деформаций удлинения, следует применять с осторожностью. Это замечание полностью относится также металлам, склонным к деформационному старению. [c.216]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...