Упрочнение металлов высокотемпературной обработкой

Упрочнение металлов высокотемпературной механической обработкой 1. 175, 176 [c.352]

Полученные данные при испытании трубчатых образцов согласуются с приводимыми выше данными испытаний прн разных схемах нагружения сталей, упрочненных термомеханической обработкой. Эти результаты подтвердили положение о том, что упрочнение при высокотемпературной деформации нельзя рассматривать как универсальное, равномерно упрочняющее металл (зоны упрочнения имеют ориентацию, определяемую направлением скольжения). [c.84]

Так же, как и высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО) сталей (см. гл. III), данный способ упрочнения основывается на сохранении в материале такого структурного состояния, которое возникло при пластической деформации в области высоких температур. Однако, в отличие от ВТМО, данный способ не связан с обязательным фазовым превращением (например, мартенситным в случае закаливающихся сталей) и может быть осуществлен на материалах, не претерпевающих фазового перехода при охлаждении (аустенитные стали, некоторые жаропрочные сплавы, чистые металлы и др.). Применяемое в этом случае для сохранения полученного структурного состояния быстрое охлаждение от высоких температур (закалка) предназначается для предотвращения развития рекристаллизации в наклепанном материале через зарождение и рост новых зерен [70], а не для фиксации полученной дислокационной структуры в новой фазе. [c.44]

Завершающей технологической операцией, влияющей на достояние поверхности труб, является очистка от продуктов высокотемпературной (окалина) и атмосферной (ржавчина) коррозии. При этом геометрия и физико-механическое состояние поверхностного слоя существенно зависят от режимов обработки, применяемой среды и инструмента. Так, при очистке трубопроводов скребками-резцами возможны высокая степень пластической деформации локальных участков на поверхности трубы, а также риски, подрезы и т. д. Эти концентраторы напряжений являются потенциальными очагами развития коррозионно-усталостных трещин. Очистка трубопроводов с применением проволочных щеток хотя и исключает повреждения поверхности труб в виде подрезов, но в зависимости от режимов обработки вследствие деформационного упрочнения может понижать коррозионную стойкость металла. [c.252]

Напряжения, возникающие в процессе обработки металлов резанием, имеют родственный характер с только что рассмотренной группой напряжений. В процессе резания поверхностный слой подвергается пластической деформации и местному кратковременному высокотемпературному нагреву. Пластическая деформация сопровождается наклепом (упрочнением) и явлениями разупрочнения и рекристаллизации. Последнее сопровождается снятием остаточных [c.303]

Методами предупреждения и снижения скоростей изнашивания деталей вследствие хрупкого и усталостного разрушения металла рабочих поверхностей являются применение объемной и поверхностной закалки с высокотемпературным отпуском применение сталей с повышенными показателями вязкости (никелевые и др.) повышение предела усталости материала методами механически создаваемого поверхностного упрочнения (обкатка гладкими роликами, дробеструйная обработка и др.). [c.216]

Термомеханическая обработка (ТЛЮ) — новый метод упрочнения стали при сохранении достаточ-ной пластичности, совмещающий пластическую деформацию и упрочняющую термическую обработку (закалку и отпуск). При ТМО деформации подвергают сталь в аустенитном состоянии, а при последующем быстром охлаждении формирование структуры закаленной стали (мартенсита) происходит в условиях повышенной плотности дислокаций (см. с. 16), обусловленных наклепом аустенита, в связи с чем и повышаются механические свойства стали. Пластическое деформирование при ТМО возможно прокаткой, ковкой, штамповкой и други.мн способами обработки металлов давлением. Различают два способа термомеханической обработки —высокотемпературную (ВТМО) и низкотемпературную (НТМО) (рис. 8.4). [c.78]

Высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО) заключается в немедленной закалке после горячего деформирования и последующем старении. Цель ВТМО — подавить развитие рекристаллизации в горяче-деформированном металле и получить полигонизован-ную структуру пересыщенного твердого раствора. Путем ВТМО можно повышать прочностные свойства сплавов, так как к эффекту старения добавляется упрочнение от [c.109]

Обращаясь к пластическому деформированию металла при высоких температурах (горячей деформации) и учитывая изложенное в 5 и 15, можно сказать, что оно должно осуществляться при температурах, превышающих температуру начала рекристаллизации настолько, чтобы в металле достаточно быстро проходили все процессы, обусловливающие снятие наклепа, вызываемого деформированием. Поскольку температура рекристаллизации составляет определенную долю от температуры плавления металла, деформирование легкоплавких металлов — олова, свинца, цинка — при 20° С будет типично горячим и не вызовет никакого упрочнения. Это же относится к высокочистому алюминию. Прокатка при 300° С меди повышенной чистоты также оказывается высокотемпературным деформированием, поскольку у такой меди температура рекристаллизации около 150° С. Для вольфрама обычной чистоты деформирование прн 1000° С является холодной обработкой, так как начало рекристаллизации у него наблюдается при 1200° С. [c.137]

Горячекатаные полуфабрикаты, поковки, штамповые заготовки и стальные отливки отжигают или нормализуют. Легированные стали после нормализации подвергают высокотемпературному отпуску. Отжиг и нормализация могут быть промежуточными видами термической обработки (если детали или инструменты после обработки резанием термически упрочняются), а в некоторых случаях - определяющими эксплуатационные свойства металла. Упрочнению закалкой с последующим отпуском подвергаются 8+10 % общей вы-, плавки стали. В машиностроении объем термического передела составляет до 40 % стали, потребляемой этой отраслью. [c.430]

Дуговая сварка теплоустойчивых сталей в соответствии с изложенными выше рекомендациями обеспечивает кратковременные свойства сварных соединений на уровне соответствующих свойств основного металла. Однако длительная прочность соединений обычно ниже, чем у свариваемой стали. Это объясняется разупрочнением металла в околошовной зоне вследствие дополнительного высокотемпературного отпуска и неполной перекристаллизации при нагреве в интервале температур отпуска сталп — точкп Ас . При этом степень разупрочнения сварных соединений, резко выявляемая при испытании на длительную прочность, зависит, с одной стороны, от погонной энергии сварки, а с другой — от степени упрочнения сталей термической обработкой и структурной стабильности (отпу-скоустойчивости) стали. [c.89]

Различают два вида обработки высокотемпературную термомеханическую (ВМТО), связанную с наклепом в области высокотемпературной фазы и с полиморфным или фазовым преврангением при охлаждении, и механико-термическую (МТО), заключающуюся в создании полигональной структуры путем деформирования материала и последующей стабилизации при температурах, не превышающих температуру начала рекристаллизации. Упрочнение в последнем случае связано с увеличением плотности дислокаций, более равномерным распределением их по объему металлов, созданием дополнительных дислокационных границ, уменьшением рельефа зерна и образованием субструктуры с заблокированными дислокационными границами [70, 71]. [c.45]

Соединение металлов методом взрыва основано на принципе высокоскоростного соударения твердых тел под действием кратковременных (10 с) высоких давлений с интенсивно протекающей пластической деформацией соударяемых тел, в результате которой происходит сближение металлов на величину их межатомного взаимодействия. Процесс взрывного плакирования сопровождается упрочнением соединяемых металлов. После сварки взрывом биметалл подвергают термической обработке. Метод широко применяют для получения таких сочетаний, которые практически невозможно получить высокотемпературными методами. [c.138]

Развитие второй группы процессов, приводящих к упрочнению тела зерна околошовной зоны, имеет место главным образом па ветви охлаждения при сварке в интервале температур, когда пластическая деформация реализуется уже за счет скольжения в пределах зерна и интенсивного его наклепа. Резкому повышению прочности тела зерна способствует выпадение в процессе охлаждения после сварки, термической обработки и высокотемпературной эксплуатации дисперсных карбидов и нитридов Т1, N6, V и других энергичных карбидообразующих элементов, блокирующих плоскости скольжения. Оно проявляется в заметном повышении твердости металла. В связи с резким упрочнением тела зерна увеличивается доля квазивязкого течения по границам зерен во время протекания процесса ползучести в околошовной зоне, что способствует развитию локальных разрушений. [c.78]

Из большого числа вариантов термомеханической обработки наиболее перспективна высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО) как по технологическим возмол<ностям, так и по влиянию на комплекс прочностных характеристик. Одиако использование тер-момеханическн упрочненного проката возможно в редких случаях, когда для изготовления деталей не требуется применения значительной обработки резанием. С другой стороны, ВТМО может быть использована для повышения эксплуатационной долговечности деталей в результате улучшения прочностных свойств конструкционных сталей с одновременным решением задачи формоизменения заготовок до нужных размеров. Возможность добиться таким образом снижения расхода металла, увеличения рабочих нагрузок в машинах, а кроме того, и упрочнения деталей с переменным по сечению химическим составом (например, с покрытиями или подвергнутых химико-термической обработке поверхности) делают актуальной задачу осуществления ВТМО на заготовках или деталях машин. Однако для использования упрочняющего эффекта ВТМО с целью повышения эксплуатационных характеристик деталей машин необходимо решить комплекс технологических задач, касающихся вопросов взаимосвязи ВТМО с технологией формообразования качественных, высоконадежных деталей. К числу таких задач относится разработка вопросов направленности упрочнения при ВТМО, являющихся составной частью обшей теории высокопрочного состояния сталей. Отсутствие теоретических предпосылок образования оптимальной анизотропии свойств деталей при ВТМО не позволяет прогнозировать и получать необходимый уровень прочности в зонах наибольшей нагруженности деталей, а также формулировать принципы проектирования технологического оборудования, обеспечивающего необходимые для термомеханического объемно-поверхностного упрочнения схемы деформации. [c.4]

Так, например, известен ряд случаев, когда сварка вызывает разупрочнение основного металла в зоне термического влияния. Особенно часто разупрочнение наблюдается в области с наиболее высокой температурой металла, вблизи границы сплавления (нагрев до подсолидусных температур). Влияние термодеформационного цикла сварки, создавая те или иные несовершенства в строении металла этой зоны, приводит иногда не только к понижению прочностных характеристик, но и к снижению его деформационной способности. Наличие такой ослабленной зоны с пониженной деформационной способностью представляет определенную опасность в условиях эксплуатации сварных соединений. В качестве примера можно указать на сварные соединения трубопроводов, работающих при достаточно высоких температурах (—600° С) в условиях значительных нагрузок, определяемых внутренним давлением, и термических напряжений, в частности, вызывающих изгиб труб. Работа металла в условиях ползучести хотя также подчиняется влиянию рассмотренного выше контактного упрочнения, но оказывается весьма чувствительной к неравномерности распределения деформаций. Ослабленная даже узкая зона основного металла, заключенная между более прочным швом и неослабленным основным металлом, воспринимая основные деформации, вызывает начальные межзеренные разрушения, которые, развиваясь на расстоянии одного-трех зерен от границы сплавления, приводят к так называемым локальным околошовным разрушениям. Хотя значительного повышения работоспособности таких соединений добиваются последующей после сварки высокотемпературной термической обработкой (типа аустенитизации в случае аустенитных трубопроводов), однако и в этом случае [c.32]

Длительная прочность сварных соединений аустенитных сталей обычно определяется прочностью самой стали. Разрушение сварных образцов, испытываемых на длительную прочность, происходит либо по основному металлу, либо по околошовной зоне. Чувствительность к локальным разрушениям связана с понижением относительной прочности границ зерен за счет выделения по ним различного рода примесей, а также упрочнения тела зерна. Для предотвращения локальных разрушений сварных соединений аустенитных сталей проводят их высокотемпературную термическую обработку (аустенитизацию) с целью снятия сварочных напряжений и эффекта самонаклепа, уменьшают содержание хрома в стали [17, 18]. Весьма стойки против локальных разрушений стали, легированные бором [10], молибденом. Использование сталей, выплавленных на чистой шихте, прошедших электро-шлаковый и, особенно, вакуумнодуговой переплав, значительно повышает стойкость сварных соединений против локальных разрушений и соответственно надежность работы энергетических установок. [c.454]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...