Структурные изменения при старении

СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ СТАРЕНИИ [c.284]

Ряд исследований структурных изменений при деформационном старении в данной работе выполнялся путем изучения на просвет тонких фольг. Ценность получаемых этим методом результатов определяется возможностью непосредственного наблюдения отдельных дислокаций и дислокационных систем, а также изменения их контраста в процессе старения. Вряд ли можно ожидать заметного влияния (при данной концентрации углерода) примесей у дислокаций на рассеяние электронов по сравнению с их рассеянием, вызы- 241 [c.210]

Полное снятие остаточных литейных напряжений (искусственное старение) достигается отжигом с медленным (со скоростью 50—150"" С в час.) нагревом отливок до 500—550 С, выдержкой при этой температуре в течение 2—10 час. и медленным охлаждением (со скоростью 30—50 С в час) до 250—300 С. Структурные изменения при таком отжиге не предусматриваются. [c.701]

Для оценки работоспособности сварных конструкций, работающих при высоких температурах, существенным является также сохранение стабильности структуры и свойств сварного соединения в условиях длительного старения. Исследование его структуры после длительных выдержек позволяет выяснить кинетику структурных превращений в различных зонах, выявить причины снижения работоспособности и наметить пути к ее повышению. Поэтому обычно шлифы сварного соединения подвергаются различным выдержкам при рабочей температуре. С целью скорейшего получения данных о характере структурных изменений при рабочей температуре за заданный срок работы энергоустановки (100 ООО час.) образцы подвергаются старению и при более высоких температурах. Стабильность свойств сварного соединения при высоких температурах проверяется, как правило, на разрывных образцах с надрезом, расположенным в той или иной его зоне. [c.24]

Весь сложный комплекс подчас противоположных, накладывающихся друг на друга эффектов обусловливает изменение морфологии структурных образований при старении. [c.201]

Ранее было показано (см. разд. 4.2 и 4.3), что условия нагружения (форма цикла, частота, температура) влияют на циклические и статические деформационные свойства материалов, а правило суммирования всегда остается одним и тем же в случае отсутствия значительных структурных изменений накопленное повреждение (или долговечность) может быть оценено по зависимости (4.52) и (4.53), а при интенсивном протекании структурных изменений (деформационное старение, рекристаллизация, фазовые и аллотропические превращения и т. д.) в зависимости (4.52), (4.53) должны быть введены поправки в виде сомножителя Ор/ор (см. зависимости (4.25) и (4.26)). [c.191]

Фазовые и структурные изменения при закалке и отпуске сплава ВТ 18 были изучены на прессованных прутках [85]. При исследовании использованы методы рентгеноструктурного и дилатометрического анализов, оптическая и электронная микроскопия. Авторами этой работы показано, что после закалки с температур до 900° С наряду с а-фазой присутствуют упорядоченная г-фаза и небольшое количество р-фазы, а при температура.х выше 930° С появляется мартенситная а -фаза. В процессе старения изменение свойств определяется образованием упорядоченной аг-фазы. [c.242]

На этой стадии распада электронный микроскоп может не фиксировать структурных изменений. Так, старение закаленного с 1700° С сплава Nb — 1 % Zr —0,02% О при 950° С в течение 5 и 20 ч не приводит к видимым изменениям структуры в сравнении с закаленным состоянием (при увеличении микроскопа Х20 000), однако дифракционная картина выявляет аномалии, характеризующие протекание процесса распада с образованием пластинчатых зон. Увеличение содержания кислорода в сплаве, а следовательно, и количества фазы позволяет более четко и на более ранних этапах фиксировать структурные изменения. [c.256]

На конструктивную определенность детали, кроме внешних факторов (нагрузки, среды и температуры), влияют также внутренние факторы — старение при хранении, структурные изменения при термообработке, усадка при формообразовании. [c.147]

Структурные изменения при деформационном старении, фиксируемые либо непосредственным наблюдением, либо с помощью дифракционных методов, мало наглядны, а фиксирование их связано со значительными методическими трудностями. В то же время детальное изучение именно этих изменений может дать окончательный ответ на многие дискуссионные или вообще не решенные вопросы теории и практики деформационного старения. [c.78]

Ряд исследований структурных изменений при деформационном старении выполнен с изучением тонких фольг на просвет [76, 79 80, с. 600 103 142—144]. Ценность получаемых результатов определяется возможностью непосредственного наблюдения отдельных дислокаций и дислокационных систем и изменений контраста у них после старения. Вряд ли, однако, можно ожидать заметного влияния одного-двух атомов примеси у дислокации на рассеяние электронов по сравнению с рассеянием их, вызываемым присутствием самой дислокации. Поэтому указанный метод на современном этапе, по-видимому, исключает возможность непосредственного наблюдения ранних стадий деформационного старения 2. Таким образом, анализируемые ниже данные относятся к конечным стадиям старения, когда плотность сегрегаций достаточно велика или образуются выделе- [c.80]

Поведение Яс при деформационном старении наглядно указывает на существенные отличия структурных изменений при этом процессе даже в случае высокой исходной концентрации примесных атомов в твердом растворе по сравнению со структурными изменениями при закалочном старении. Постоянство Яс при искусственном старении до температуры 300° С согласуется с предположением об отсутствии в указанном интервале заметного возврата в слабодеформированной низкоуглеродистой стали. [c.86]

Под термомеханической обработкой понимается сочетание операций пластической деформации и термообработки в одном технологическом процессе, причем пластическая деформация является промежуточной операцией и влияет на кинетику или механизм фазовых и структурных изменений при последующем старении. [c.13]

На рис. 46 приведены характеристики ползучести сплава при 650 и 735°, полученные на образцах, вырезанных из больших кованых дисков и прошедших закалку и старение. Изменение наклона в ходе кривых указывает на возможные структурные изменения при одновременном воздействии на металл высоких температур и напряжений. [c.1293]

Для обеспечения стабильности свойств твердого раствора и предупреждения структурных изменений, приводящих к падению жаропрочности при длительной работе сплава, старение необходимо проводить при температурах, превышающих рабочие температуры. Медленное охлаждение сплава с таких температур после старения стабилизирует при рабочих температурах выделение вторичных фаз из твердого раствора. [c.202]

Кроне названных превращений в металле в низкотемпературной области при сварке происходят структурные изменения, вызывающие разупрочнение основного металла рекристаллизация, старение и др. [c.29]

На точность обработки оказывает существенное влияние перераспределение внутренних напряжений в материале детали. Внутренние напряжения возникают при горячей обработке заготовок из-за неравномерного охлаждения и структурных изменений в материале, при обработке давлением в холодном состоянии и при обработке резанием. С течением времени внутренние напряжения постепенно выравниваются и исчезают, но при этом заготовка деформируется. Для уменьшения влияния перераспределения внутренних напряжений на точность обработки часто применяют для литых и кованых заготовок термический процесс старения или низкотемпературный отжиг. [c.87]

Наряду с изменением деформационных характеристик с ростом температуры изменяется предел прочности и текучести (пропор-циона.льности). Особенно заметно изменение циклических пределов пропорциональности. Причем оно может быть как в сторону уменьшения, так и увеличения. Структурные изменения интенсифицируют процессы изменения циклических пределов пропор-циона.льности. В случае значительного деформационного старения их значения могут существенно увеличиваться, как это показано па рис. 2.16, в виде изменения по циклам отношения величин циклического предела пропорциональности Ор к величине предела пропорциональности при исходно.м (статическом) нагружении [c.38]

Длительное время воздействия температуры приводит к существенным структурным изменениям теряется прочность, полученная при термической обработке (закалка,, старение), а также происходит потеря упрочнения, вызванного пластической деформацией, из-за таких процессов, как возврат и рекристаллизация. [c.136]

Результаты исследования структуры стали 40Г11Н10Ю5Ф с помощью электронной микроскопии и электронографии показали, что структурные изменения при старении связаны с двумя стадиями. На первой стадии одновременно выделяются дисперсные карбиды V и интерметаллические частицы У (никель, алюминий), ориентационно связанные с матрицей и изоморфные к ней. Отмечено, что гомогенно выделяющиеся частицы у и V частично или полностью когерентны с аустенитной матрицей и образуют трехмерную периодическую структуру. На второй стадии старения У-частицы сменяются а-интерметаллидами на основе NiAl с ОЦК-решеткой в форме пластин-реек. При увеличении длительности старения при повышенных температурах происходит коагуляция интерметаллических частиц, а коагуляция карбидных частиц затормаживается. Влияние этих структурных изменений на свойства стали представлено на рис. 148. Можно видеть, что с ростом длительности старения растет Ов, достигается стадия насыщения (X 2ч). Как отмечено в [388], прочностные свойства отвечают длительности старения при переходе от первой стадии ко второй, когда структура стали характеризуется наличием большого количества высокодисперсных частиц V , У и а. [c.247]

Эти наблюдения ещ,е раз подтверждакэт более сложную связь характеристик пластичности со структурными изменениями при старении по сравнению с характеристиками прочности. [c.67]

Структурные изменения при старении, вызывающие максимальное упрочнение сплава, не выявляются методами оптической микроскопии. Они могут быть обнаружены тонкими рентге-но-структурными методами, а на более поздних стадиях старения — и электрономикроскопическим исследованием. [c.352]

Создание основ теории старения — это яркий пример того, как научная гипотеза, в общих чертах правильно отразившая природу нового важного явления, послужила фундаментом для последующего удивительно быстрого прогресса в области теоретического и при1Й1адного металловедения. Если в период после открытия Вильмом старения дуралюмина и до появления теории Мерика не было найдено ни одного стареющего сплава, то после опубликования этой теории уже в 20-е годы старение было предсказано и обнаружено в десятках сплавов алюминия, железа, меди, никеля и других металлов, были разработаны новые промышленные сплавы, упрочняемые старением. Начиная с 30-х годов, быстро нарастал поток информации о структурных изменениях при старении в разных группах оплавов. В последние два десятилетия наиболее важные результаты были получены с помощью метода электронной микроскопии, позволившего увидеть дисперсные образования. [c.279]

Основные структурные изменения при старении сводятся к фазным этапам распада пересыщенного твердого раствора, полученного в результате закал1ки сплава. Так. как распад. пересыщенного раствора является диффузионным цроцессом, то степень распада, тип выделений из раствора, их дисперсность, форма и другие структурные характернстики заоисят от температуры и продолжительности старения и, конечно, от природы сплава, его [c.284]

Структурные изменения при старении составляли предмет многочисленных исследований. По-видимому, как только образуется пересыщенный твердый раствор внедрения азота в феррите, он стремится к выделению растворенных атомов. Эти атомы диффундируют через металл и собираются на различных дефектах решетки ферритной матрицы, где они соединяются с железом, образуя нитриды. Ниже 250° С первым образуется нитрид FejeNj, называемый также переходной фазой а". Эта фаза имеет тетрагональную структуру с сильно искаженной решеткой, ее зарождение требует относительно низкой энергии активации. Позже за счет исходного нитрида образуется зародыш F iN или y -фаза с кубической кристаллической решеткой (рис. 96). [c.88]

Структурные изменения при термической обработке аустенитных дисперсионно-твердеющх сталей коррелируют с их механическими свойствами. После закалки стали имеют низкие прочностные и сравнительно высокие пластические свойства (табл. 44). Изменение температуры закалки в интервале 1100—1200°С мало изменяет свойства закаленных сталей, но существенно влияет на последующее старение и свойства стали после старения. Использование в качестве упрочняющей фазы дисперсных частиц карбида [c.298]

Изменение температур и скоростей деформирования при эксплуатации учитывают в расчетах прочности введением основных характеристик деформирования (предел текучести <Тт, показатель упрочнения т) и разрушения (преде.льные деформации к), зависящих от указанных выше факторов. При расчетах элементов конструкций и деталей машин из сталей могут быть использованы уравнения (150), (151), (154), (155). Введение в расчет характеристик От, m и ёк в зависимости от температур t и скоростей деформирования ё (или времени т) позволяет учесть эти факторы при определении предельных нагрузок Ро, Рок и деформаций ёко, ёро в соответствии со схемой рис. 46. Запасы, определенные по уравиепиям (259) и (260), можно оставить без изменений. Уточнение значений запасов становится необходимым в тех случаях, когда при эксплуатационных температурах f в металле возникают структурные изменения (деформационное старение и др.) [c.69]

Машино-, приборостроение и многие другие отрасли народного хозяйства используют материалы, прошедшие деформационное, термическое или xимикo-tepмичe кoe упрочнение. Часто традиционные способы упрочняющих технологий оказываются недостаточно эффективными при решении задач новой техники. Это привело к тому, что в последнее время появились способы и режимы, в основе которых лежат приемы, позволяющие интенсифицировать многие физико-химические процессы за счет использования природы материалов и особенностей протекающих в них структурных превращений. К ним можно отнести лазерную и плазменную обработку, применение которых позволяет достичь сверхвысоких скоростей нагрева и охлаждения, что, в свою очередь, приводит к уникальным структурным изменениям, динамическому старению (старению под напряжением) и т. д. На основании теоретических и лабораторных исследований уже сейчас разработаны некоторые технологии, использующие эти эффекты. К таким технологиям может быть отнесена термоциклическая обработка (ТЦО), первые исследования которой. были начаты еще в середине 60-х годов. ТЦО состоит из периодически повторяющихся нагревов и охлаждений по режимам, учитывающим внутреннее строение материала, а именно разницу в теплофизических характеристиках фаз, объемный эффект фазовых превращений и др. Такой подход делает возможным за довольно короткое время, включив в Работу практически все резервы, сформировать оптимальную структуру. 1 При этом могут быть существенно расширены возможности в части полу-) чения материалов с заданными свойствами и совершенствование на этой юснове машин, конструкций, отдельных узлов и деталей. Все это ставит ТЦО в разряд перспективных направлений в металлообработке. [c.3]

Полиэтилен низкого давления имеет и более высокие механические характеристики. Он дешевле, так как не требует для своего производства дорогой аппаратуры и дает больший выход готовой продукции. Полиэтилен — неполярная полимеризационная смола, отличающаяся очень высокими диэлектрическими характеристиками. Р1звестным недостатком его являются структурные изменения при воздействии высокого напряжения, что ограничивает его применение. Электрические характеристики полиэтилена в довольно широком диапазоне практически не зависят от частоты и температуры (рис. 5-5 и 5-6). Полиэтилен практически негигроскопичен, обладает высокими химо- и морозостойкостью, сохраняет гибкость даже при —60° С. Полиэтилен не растворяется в большинстве растворителей. При повышенной температуре на воздухе заметно окисляется, при этом tgo повышается, а механические свойства снижаются. Ускоренное старение наблюдается при прямой солнечной ра- [c.158]

Наиболее подробно структурные изменения при спинодальном распаде изучены в сплавах системы Си — N1 — Ре, находящихся по составу в центре области расслоения на диаграмме состояния. На электронномикроскопических снимках, полученных методом просвечивания тонких фольг, светлые участки относятся к областям, обогащенным медью, а темные — к обогащенным железом и никелем (рис. 168). В твердом растворе Си— N1 — Ре, характеризующемся, как и многие другие кристаллы с кубической решеткой, значительной анизотропией модуля упругости, спинодальный распад идет вдоль каждого из трех упруго-мягких направлений <100>. Поэтому первоначально при спинодальном распаде ь сплавах Си — N1—Ре образуется модулированная структура, состоящая из стержнеобразных областей, разделенных размытыми границами ( корзиночное плетение на рис. 168, а). По мере увеличения времени старения растут амплитуда концентраций и длина концентрационной волны (Л) — модулированная структура грубеет (рнс. 168, б), а границы между когерентными выделениями становятся менее раз1мытыми. Упругие деформации приводят к [c.291]

К процессам отпуска будем относить совокупность любых структурных изменений при нагреве после закалки на мартенсит, а не только распад пересыщенного раствора. Тогда нагрев после закалки чистых полиморфных металлов, в которых прошло мартенситное превращение, и сплавов, в которых мартенсит не является пересыщенным раствором (например, закаленный сплав Со на рис. 119), тоже следует относить к отпуску. Во всех таких материалах при мартенситном превращении возникает повышенная плотность дислокаций, в результате чего оказывается возможным проводить отпуск, при котором структурные изменения состоят только из полигонизационных и рекристаллизациопных процессов. Этим отпуск принципиально отличается от старения, которое применимо лишь к сплавам, содержащим пересыщенный твердый раствор . [c.337]

С) приводит к образованию в местах, где располагались зоны ГП-2, дисперсных (тонкоиластинчатых) частиц промежуточной 0 фазы, не отличающейся ио химическому составу от стабильной 0-фазы ( uAl. ), но имеющей отличную кристаллическую решетку. 0 -фаза частично когерентно связана с твердым раствором (рис. 161,в). Повышение температуры до 200—250°С приводит к коагуляции метастабильной фазы и к образованию стабильной 0-фазы (рис. 161, г), имеющей с матрицей некогерентные границы. Таким образом, при естественном старении образуются лишь зоны ГП-1. При искусственном старении последовательность структурных изменений в сплавах А1—Си можно представить в виде следующей схемы ГП-1 [c.325]

Жизнь большинства металлов и сплавов начинается после Металлургического получения слитков или отливок будущих изделий. Дальнейшая судьба металла зависит главным образом от микро- и макроструктуры материала. Металл затвердевает, но и после этого продолжается медленная перестройка его структуры под действием внутренних напряжений они порождаются неоднородностью распределения примесей, неправильной стыковкой отдельных кристаллов и другими дефектами, образующимися при затвердении. Этот процесс стабилизации, называемый естественным старением, в крупных отливках продолжается в течение нескольких лет, изменяя размеры, форму и напряженное состояние изделия. При обработке металла ультразвуком в процессе кристаллизации такая стабилизация внутренней структуры, а следовательно, и свойств металла происходит сразу при затвердевании отливки. При этом измельчаются микро- и макрозерна, уменьшается степень неоднородности распределения включений по всему объему материала. Вследствие структурных изменений улучшаются и механические свойства металла — повышаются его прочность и пластичность. [c.12]

Материалы данного исследования показали, что после эксплуатации в течение 10 000 ч при 140 ат и 565° С прочность стали снижается, но не до опасного предела. Происходящие при этом структурные изменения ускоряют процесс повреждения при воздействии в дальнейшем на сталь температурных условий и напряжений. Так если металл находился в эксплуатации 10000 ч при указанных параметрах, а потом подвергался старению под напряжением 8 кгс см при 575° С, то в нем появ- [c.121]

Таким образом, при естественном старении образуются лишь зоны ГП-1. При искусственном старении последовательность структурных изменений можно представить в виде следующей схемы ГП-1 ГП-2 0 0 (СпАу. [c.390]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...