Структура и свойства металлов Основные свойства металлов

МЕТАЛЛОФИЗИКА — раздел физики, в к-ро.ч изучаются структура и свойства металлов и сплавов, взаимосвязь между ними и природа процессов, протекающих в металлах и сплавах. В отличие от физики металлов, где исследуются электронная структура металлов (электронный" спектр) н связь её с электрич. магн. и оптич. свойствами (см. Металлы), М. в основном занимается анализом кристаллич. структуры и связи её с решёточными (упругими, тепловыми, механическими) свойствами металлов и сплавов. [c.112]

В учебном пособии изложены современные представления о коррозии металлов и методы борьбы с ней. Наряду с основными представлениями о процессах коррозии металлов приведены особенности кристаллического строения, структуры и свойств металлов, основные физико-химические свойства растворов электролитов. Рассмотрены разновидности электрохимической коррозии и принципы защиты от нее металлических конструкций. [c.2]

Теплота, выделяемая газовым пламенем при сварке вследствие теплопроводности распространяется на прилегающие ко шву участки основного металла. Эти участки, находящиеся в твердом состоянии, нагреваются и остывают, что вызывает изменение структуры и свойств металла. Участок основного металла, подвергшийся в [c.91]

Многие виды проката (сортовой и листовой прокат, рельсы и др.) подвергают термической обработке. Термической обработкой называется совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения, необходимых для изменения структуры и свойств металла. Основными видами термической обработки являются закалка, нормализация, отжиг (черный и светлый) и отпуск. [c.85]

Теплота, выделяемая сварочным источником нагрева, распространяется на прилегающие ко шву участки основного металла. При нагреве и последующем остывании в этих участках изменяются структура и свойства металла. Участок основного металла подвергающийся в процессе сварки нагреву до температуры, при которой происходят видимые или невидимые структурные изменения, называют зоной термического влияния (околошовной зоной). Наряду с тепловым воздействием основной металл околошовной зоны, как правило, претерпевает и пластическую деформацию. [c.91]

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]

Допускаемые напряжения. Прочность сварных соединений, полученных конкретным способом сварки, зависит от следующих факторов качества основного материала характера действующих нагрузок (постоянные или переменные) технологических дефектов сварки (шлаковые и газовые включения, непровары и т. п.) деформаций, вызываемых сваркой различной структуры и свойств наплавленного и основного металла и др. Поэтому допускаемые напряжения при расчете сварных соединений принимают пониженными в долях от допускаемых напряжений для основного металла. Нормы допускаемых напряжений для сварных соединений деталей из низко- и среднеуглеродистых сталей при статической нагрузке указаны в табл. 3.2, а при переменных нагрузках — см. [12] и [18]. [c.272]

Всесторонний анализ структуры и свойств материалов с покрытиями поможет реализовать на практике комбинированное упрочнение, при котором покрытие обеспечивает," например, повышенную износостойкость, жаростойкость, а объемно упрочненный основной металл обладает достаточным запасом трещиностойкости. При этом успешно используются все главные дислокационные механизмы управления структурой создание субзерен, полигонов ячеек и зеренных микроструктурных барьеров — для упрочнения объема выделение дисперсных фаз, введение растворенных атомов замещения и внедрения и увеличение плотности дислокаций — для формирования специальных свойств поверхности. Полученное таким образом композиционное изделие будет удовлетворять требованию гармоничного сочетания надежности долговечности прочности, [c.193]

Листы, плакированные слоем коррозионно-стойкой стали, все чаще используют вместо толстых коррозионно-стойких листов, производство которых связано с проблемами гомогенности стали с точки зрения структуры и химической однородности материала. В толстых листах труднее удержать углерод в твердом растворе из-за сниженной скорости охлаждения. Плакированный лист, наоборот, сочетает преимущества коррозионно-стойкой стали с прочностью и вязкостью основной конструкционной стали. Плакирование прокаткой или взрывом позволило соединять материалы с различными свойствами, обеспечивая хорошее взаимное сцепление отдельных слоев материалов. Толщина плакированных листов 8—40 мм. Повая прогрессивная технология сварки давлением путем прокатки пакета катаных заготовок и горячей прокатки симметрично сложенной заготовки позволяет получать два односторонне плакированных листа, причем плакированные слои отделены друг от друга изолирующим слоем. Эта технология оказала благоприятное влияние — не только качественное, но и размерное — на сортамент. Плакирующими металлами являются коррозионно-стойкие стали, медь, латунь, монель, титан и т. д. В последнее время применяют также футеровку аппаратов, резервуаров и т. д. различными материалами. Речь идет о так называемом машиностроительном плакировании, когда в емкость помещают вставку в виде листа из коррозионно-стойкой стали. [c.82]

В книге описаны неразрушающие методы определения механических, жаропрочных и структурных характеристик металла энергетического оборудования. Приведены сведения об условиях работы основных элементов котлотурбинного оборудования электростанций. Систематизированы данные об изменении структуры и свойств металла в процессе длительной его работы при высоких температурах. Освещены новые методы контроля и наблюдения за металлом энергетического оборудования. [c.87]

Металлурги были одними из первых исследователей, которые обратили внимание на существование структуры, т,е. внутреннего строения исследуемых объектов, и обнаружили взаимосвязь структуры и свойств металла. Было отмечено, что любое изменение структуры приводит к изменению свойств, в первую очередь прочностных и пластических. Появилась когорта ученых-металловедов, которая со временем превратилась в легион, основная задача которых, по словам академика Н.С. Курнакова [10], состоит в определении взаимосвязи структуры и свойств металлов. [c.8]

Поскольку характеристик структуры много, то и феноменологических или эмпирических теорий, описывающих взаимосвязь структуры и свойств металла, разработано не меньше. Имеет смысл напомнить основные — соотношение Петча-Холла и соотношения прочности и плотности дислокаций. [c.9]

Сварка давлением незначительно изменяет химический состав, структуру и свойства металла. С ее помощью могут быть получены сварные соединения с такими же свойствами, как у основного металла без дополнительной обработки после сварки. Это одно из основных преимуществ сварки давлением перед сваркой плавлением. Но большинство способ ов сварки давлением (за исключением контактной сварки) требует создания особых условий (например, вакуума при диффузионной сварке, обеспечения безопасности работ при сварке взрывом), либо они применимы только для небольшой группы конструкций деталей. Поэтому сварка плавлением применяется чаще. [c.7]

Влияние сварочного нагрева на структуру и механические свойства основного металла. Наиболее заметные изменения структуры и свойств наблюдаются в металлах, имеющих полиморфные превращения. Последние могут протекать с изменением или без изменения объема. Стали перлитного и мартенситного классов, например, относятся к сплавам, обладающим ярко выраженными свойствами полиморфизма с изменением объема структуры в пределах 3—5%. Титановые сплавы претерпевают полиморфные превращения, сопровождающиеся незначительным изменением объема (0,15%) не имеют подобных превращений тугоплавкие металлы и некоторые сплавы цветных металлов. [c.495]

Сказанное является справедливым для сварных швов в исходном и отпущенном (стабилизированном) состояниях после сварки. Проведение высокотемпературной обработки (нормализации или аустенитизации), снимая неравномерность структуры и ее наклеп, приближает свойства металла шва к основному металлу близкого легирования. [c.53]

В соответствии с Инструкцией по наблюдению и контролю за металлом трубопроводов -и котлов, действовавшей до 1 января 1983 г., наблюдение за изменением структуры и механических свойств металла осуществляли путем проведения периодических (через 20, 50, 80, 100 тыс. ч) исследований вырезок из специально подобранных на паропроводах контрольных участков. Многолетние исследования металла контрольных участков позволили выявить основные закономерности изменения структуры и свойств металла паропроводных труб при длительной эксплуатации. Исследования металла труб контрольных участков основывались на том, что эти трубы являются представительными для паропровода, имеют наименьшую толщину стенки и худшие свойства в исходном состоянии, и поэтому характеризуют наиболее слабое звено паропровода. Однако наибольшие остаточная деформация и разупрочнение не всегда наблюдаются на контрольном участке. [c.221]

Лазерное поверхностное легирование. Процесс лазерного поверхностного легирования заключается в расплавлении участка поверхности металла или сплава вместе с добавляемыми легирующими элементами, предварительно нанесенными на обрабатываемый участок (или подаваемыми в зону обработки), что позволяет получить в локальном объеме новый сплав (слой), отличающийся по структуре и свойствам от основного материала. [c.570]

Исследование химического состава, механических свойств, структуры основного металла и сварных соединений выполняют в случае необходимости для установления их соответствия требованиям нормативно-технических документов, а также для уточнения влияния эксплуатационных факторов на структуру и свойства металла. [c.267]

В металлообрабатывающей промышленности оптические измерительные приборы нашли весьма широкое применение. Их используют для точных измерений размеров и формы деталей, штриховых мер, для исследований структуры и свойств металлов и в других случаях. Оптические методы измерения часто сочетаются с другими методами в ряде современных высокоточных измерительных приборов. Знание основных законов оптики необходимо при работе с оптическими приборами и особенно при юстировке и ремонте их. [c.4]

Наиболее существенные изменения структуры и свойств основного металла при сварке происходят в сплавах с полиморфным превращением (второй и третий виды), а в металле щва — также и при кристаллизации. При сварке сплавов без полиморфного превращения структура и свойства сварных соединений определяются в основном превращениями первого н четвертого видов. Значительную и, как правило, отрицательную роль во всех случаях играют процессы развития неоднородностей, физической (рост зерна, огрубление тонкой структуры) и химической (макро- и микроскопическая ликвация в металле шва, сегрегация легирующих элементов и примесей в металле зоны термического влияния, диффузионное перераспределение их между разнородными фазами при частичном расплавлении или в твердом состоянии в температурном интервале неполного превращения и т. д.) [2]. При сварке плавлением эти процессы вследствие высокотемпературного нагрева получают значительно большее развитие, чем при сварке давлением в твердой фазе. [c.11]

Основным параметром термического цикла околошовной зоны, по которому рассчитывают режимы сварки сплавов, в частности сталей перлитного класса, является скорость охлаждения Wo. Расчет Шо при сварке плавлением ведут для точек на оси шва, где она примерно на 10% выше, чем для околошовной зоны. Благодаря этому, определяя погонную энергию источника тепла по заданной скорости охлаждения, предупреждают чрезмерные закалочные явления. В зависимости от химического состава, назначения, условий производства и эксплуатации закаливающихся перлитных сталей оптимальную технологию и режимы их сварки устанавливают по скорости охлаждения или по некоторому диапазону ее значений, в котором можно прежде всего обеспечить требуемую структуру и свойства металла в околошовной зоне, не опасаясь образования холодных трещин. [c.80]

Большое число случаев хрупкого разрушения относится к сварным конструкциям. Трещины образуются обычно у дефектов сварных швов и распространяются в зоне сварочного нагрева. Эта особенность разрушения сварных конструкций связана не только с наличием макроскопических дефектов в соединениях, но также с существенным изменением структуры и свойств основного металла в зоне сварки под действием сварочного тепла и влиянием остаточных сварочных напряжений. Наиболее важными структурными факторами, определяющими сопротивление сварных соединений распространению хрупких трещин, являются размер зерна и фазовые превращения в металле шва и околошовной зоне. [c.179]

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ СОСТАВА, СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ [c.105]

Основными факторами, обуславливающими ползучесть, являются, как видно из фиг. 173—175, напряжение, температура и время. Ползучесть определяется также рядом внутренних факторов (связанных с химическим составом, структурой и свойствами металла), некоторые из которых задерживают, а другие, наоборот, усиливают развитие ползучести [4, 8, 35, 48, 53, 58, 62, 77, 115, 119, 121]. [c.221]

Технологические особенности наплавки. Наплавлять можно металл или одинаковый по составу, структуре и свойствам с основным металлом, или значительно отличающийся от него. В последнем случае на основной металл часто предварительно наплавляют промежуточные слои. При выполнении наплавки необходимо ограничивать перемешивание наплавляемого металла с основным для обеспечения заданного химического состава наплавленного слоя и предупреждения появления трещин. Протяженность зоны термического влияния при наплавке должна быть минималь- [c.279]

В процессе сварки в результате нагрева и охлаждения происходят изменения структуры и свойств в участках основного металла, прилегающих к шву. Вся зона основного металла, в которой в результате нагрева и охлаждения происходит изменение структуры и свойств, называется зоной термического влияния. Ширина ее ограничивается участком с температурой около 100" С. В зависимости от способа сварки она может быть очень [c.666]

Равнопрочность сварного соединения основному металлу определяется отсутствием внутренних и внешних дефектов, а также структурой и свойствами металла зоны термического влияния. [c.382]

Химический состав металла шва, его структура и механические свойства зависят от состава электродного металла, состава покрытия и флюсов, газов, окружающих ванну, режимов и способов сварки, приемов ведения сварки и других причин. Получение сварного соединения высокого качества зависит также и от состава основного металла, [c.27]

Устранение внутренних напряжений, возникающих при сварке, и изменение структуры и свойств наплавленного и основного металлов в зоне термического влияния достигается последующей после сварки термической обработкой. Внутренние напряжения снимают общим или местным высокотемпературным отпуском при 600—650° С. Общий отпуск сварных конструкций производят в печи. Нагрев при местном отпуске (например, трубопроводов) осуществляется переносными термическими печами, специальными высокочастотными индукторами. Местный отпуск не устраняет полностью напряжений, вызываемых сваркой. [c.219]

Под влиянием сварки происходят изменения структуры и свойств металлов шва и околошовной зоны по сравнению с основным металлом. В процессе кристаллизации металла шва под воздействием возникающих при сварке растягивающих напряжений возможно образование кристаллизационных трещин, являющихся весьма серьезным дефектом (см. 6-2). Стойкость металла шва против кристаллизационных трещин является одним из важнейших показателей свариваемости. В металле шва могут появиться и холодные трещины. Образование их при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей наблюдается относительно редко. [c.144]

Холодная сварка обладает недостатками, которые сильно ограничивают ее применение для ремонтных целей и почти исключают использование при заварке дефектов в ответственных чугунных изделиях. Такими недостатками являются образование исключительно твердых закаленных участков в переходных зонах и шве, различная структура и свойства наплавленного и основного металла. [c.392]

В книге рассмотрены основные вопросы металловедения и термической обработки железоуглеродистых и некоторых наиболее распространенных цветных сплавов. Описаны новые методы изменения структуры и свойств металлов и сплавов (термомеханическая, термомагнитная, термоультразвуковая и другие виды обработки). Приведены структура, свойства и указано применение черных и цветных металлов и сплавов. Кратко описаны основные методы исследования структуры и физико-механических свойств металлов, применяемые в металловедении. [c.3]

Структура и свойства сварных соединений этих сплавов целиком определяются процессом сварки. Поэтому основным критерием выбора режимов и технологии сварки является интервал скоростей охлаждения в котором степень снижения уровня пластических свойств и ударной вязкости околошовной зоны и шва в сравнении с основным металлом оказывается наименьшей. Если сплавы применяются в деформированном состоянии и после сварки отжигу не подвергаются, то в связи с опасностью резкого разупрочнения дополнительным критерием служит длительность пребывания основного металла выше температуры рекристаллизации обработки в участке зоны термического влияния, нагреваемом до температуры начала a -превращения (см. рис. 10). При невысоком содержании А1 (до 4—4,5%) и -стабилизаторов не выше предела растворимости в а-фазе эти сплавы имеют достаточно широкий интервал Наиболее высокими характеристиками пластичности сварные соединения этих сплавов обладают при средних или относительно высоких скоростях охлаждения, соответствующих режимам аргонодуговой сварки металла средней или малой толщины. При мягких режимах пластичность снижается вследствие роста зерна и перегрева металла в околошовной зоне, а при весьма жестких режимах — за счет образования болое резких закалочных а -структур. Уровень пластргаеских свойств сварных соединений этих сплавов и ширина существенно зависит от содержания газов, алюминия, тина и количества -стабилизаторов. Особенно резко пластичность надает нри высоком содержании алюминия (ОТ4-2, АТ6, АТ8). [c.277]

Влияние процесса сварки на структуру и свойства сплавов титана зависит от типа сплава (а- или a+ -сплавы), а также вида и количества а- и -стабилизирующих элементов. Нами было показано, что механические свойства сварных соединений а-сплавов близки к свойствам основного металла. Сварные соединения a+ -сплавов имеют пониженную пластичность по сравнению с основным металлом, причем особенно резко она схгижается с увеличением количества -стабилизирующих элементов свыше определенного предела. Влияние легирующих элементов на свойства сварных соединений сплавов титана изучалось многими зарубежными и советскими исследователями. Подробный анализ большинства этих работ, а такн е ряда исследований автора был приведен в обзоре [164] и монографии [72]. [c.281]

Повышение коррозионной стойкости швов в морской воде достигается использованием электродной проволоки марки Св-08ХГ2С. Структура и свойства металла шва и околошовной зоны на низкоуглеродистых и низколегированных сталях зависят от марки использованной электродной проволоки, состава и свойств ОСЕОВПОГО металла и режима сварки (термического цикла сварки, доли участия основного металла в формировании шва и фо])мы шва). Влияние этих условий сварки и технологические рекомендации примерно такие же, как и при ручной дуговой сварке и сварке под флюсом. [c.226]

Впоследствии было выяснено, что истиннс хрупкое разрушение может происходить лишь в очень немногих случаях.. В основном же, при росте трещины перед ее кончиком всегда возникает, так называемая, пластическая зона. По своей структуре и свойствам пластическгл зона напоминает металл в состоянии, близком к расплавленному. Изменение структуры материала в пределах пластической зоны -называется пластической деформацией. При наличии пластической деформации происходит иязкое разрушение. Оно наблюдается в пластичных материалах, когда пластическая деформация материала достигает такой величины, что он разделяется на две части. Разрушение происходит в результате процесса зарождения, слияния, и распространения внутренних пор. Подробно механизмы протекания пластической деформации будут описаны в главе 4. [c.19]

Следует также отметить, что рассмотрение в соединении в качестве мягкой либо твердой прослойки только сварного шва было бы не совсем правомерно. Фактически в сварном соединении имеется целый ряд различных прослоек с разной структурой, химическим составом, а следовательно, и механическими свойствами. Так, на границе сплавления основного металла и металла шва имеются участки с особым составом и свойствами металла, отличающимися от металла шва и основного металла в самом основном металле вследствие изменения структурных составляющие за счет термического воздействия и последующего охлаждения с различными скоростями образуются мягкие (разупроч-нениые) или твердые (закалочные) прослойки, которые в [c.14]

Взаимодействие ядра и электрона в атоме Электронная структура атома Особенности электронной структуры переходных элементов Межатомная связь в мопенулах гомеололярная или ковалентная связь] Основные типы связи в твердых телах Металлическая связь Особенности электронной структуры м связи в переходных металлах Электронная структура и свойства металлов [c.9]

Расчет предельного содержания регулируемых элементов в металле шва. В задании на изготовление металла шва ПДС обычно указывается базовый состав (содержание неизмеияющихся элементов) сплава, минимальное Сщщ и максимальное Стах содержание в нем РЭ, минимальные размеры шва. Из размеров шва указываются его плошадь поперечного сечения тш, высота или глубина проплавления основного металла йт1п, ширина Ьты, протяженность участков с дискретным (/ тш, зтш) и переменным ( тш) составом металла. Размеры шва устанавливают исходя из учета изготовления из него образцов требуемого размера и числа, необходимых для исследования структуры и свойств металла шва, а иногда и сварного соединения. [c.26]

При газовой сварке углеродистых сталей малых толщин зона теплового влияния основного металла располагается на 8—15 лш, а средних толщин — на 20—25 жж в ту и другую сторону от шва. Характер изменения структурьг метала в зоне теплового влияния определяется составом металла (сплава) и его состоянием перед сваркой. Для улучшения структуры и свойств металла шва и околошовной зоны иногда применяют горячую проковку шва и местную термообработку нагревом сварочным пламенем или общую термообработку с нагревом в печи. [c.91]

Изменение структуры и свойств металлов и в основном получаемое ими под влиянием холодной пластической деформации упроч-Iпение называют наклепом. Наклеп часто используют в практике например, многие изделия поставляются металлургическими заводами в наклепанном (нагартованном или полунагартоваииом) состоянии. [c.103]

Назначение учебного пособия — привить уча щимся навыки самостоятельной работы по иссле дованию структуры и свойств металлов и сплавов неразрушаюш,им методам контроля, использованию данных микроанализа, освоению необходимой для этого аппаратуры, проведению основных операций термической обработки стали и цветных сплавов. [c.3]

Процесс пластической деформации металла при сварке называется осадкой, а давление, производящее осадку, — осадочным. Для процесса сварки обычно наиболее важна величина пластической деформации, которая и служит основной характеристикой процесса осадочное давление, необходимое для осуществления вадааной деформации, является менее определенной величиной, которая может з)1ачительно изменяться при небольших отклонениях в составе, структуре и свойствах металла и его температуры. [c.2]

Сварка давлением сранительно мало меняет химический состав, структуру и свойства металла, поэтому в ряде случаев может быть достигнуто полное тождество сварного соединения с основным металло.м без доиолнцтельноп обработки после свэ.рки. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...