Явление хладноломкости

Объяснение явления хладноломкости впервые было дано А. Ф. Иоффе в 1924 г. на основании опытов с каменной солью [c.57]

Фосфор ухудшает пластические свойства сплава, вызывая явление хладноломкости. Его содержание в стали не должно превышать 0,08 %. В чугуне допускается до 0,3 % Р. [c.17]

Явление хладноломкости, т. е. хрупкого разрушения, связанного с действием низких температур, впервые стало предметом широкого обсуждения в связи с бурным строительством железных дорог в конце XIX века. [c.594]

Примеси в металлах существенно влияют на хладноломкость, однако и для чистых металлов также характерно явление хладноломкости [186]. Более высокое содержание примесей внедрения в железомарганцевых сплавах [c.241]

На одном из угольных разрезов в США у прямой лопаты модели 950-В с ковшом емкостью 22 м при работе в твердых породах в зимнее время имели место частые поломки рукояти, возникающие из-за перекристаллизации металла. Устранить этот порок удалось путем равномерного обогрева рукояти расположенными внутри нее 16 электрическими элементами стержневого типа мощностью по 2 кВт каждый. Обогрев стенок ковша на том же экскаваторе шестью аналогичными электрообогревателями U-образной формы позволил избежать явления хладноломкости и одновременно способствовал резкому увеличению производительности экскаватора за счет исключения примерзания грунта к стенкам ковша и тем самым увеличения его полезной емкости. [c.141]

С другой стороны, представляют интерес критерии прочности при сравнительно низких температурах. Развитие космических исследований, вопросы химической технологии, использование металлических конструкций в условиях Дальнего Севера и пр. приводят к необходимости изучения закономерностей явления хладноломкости. [c.414]

Чистые металлы обычно более пластичны, а сплавам свойственна меньшая пластичность. Меньшей пластичностью часто отличаются и литые металлы. Неблагоприятно влияют на пластичность и некоторые примеси в составе металлов. Так, например, фосфор снижает пластичность стали и повышает ее хрупкость при пластическом деформировании в холодном состоянии (явление хладноломкости). Сера способствует разрушению стали при горячем де р-мировании (явление красноломкости). Различные легирующие примеси в различных количествах могут улучшать или ухудшать пластичность стали. Пластичность некоторых цветных сплавов ухудшается при наличии в их составе висмута, сурьмы и т. п. [c.154]

Влияние фосфора. Фосфор растворяется в а- и у-железе, искажает кристаллическую решетку и ухудшает пластические свойства сплава. Фосфор вызывает явление хладноломкости. Фосфор является вредной примесью и его содержание пе должно превышать 0,025—0,08%. [c.18]

Очень низкие температуры могут вызвать потерю упругости и явление хладноломкости материалов. В результате потери упругих свойств шинами, резиновыми и пластмассовыми изделиями, а иногда и металлами при резких нагрузках на них появляются трещины и ско лы. [c.38]

Сера и фосфор являются вредными примесями и понижают механические свойства стали. Сера вызывает склонность к растрескиванию в горячем состоянии (красноломкость), фосфор повышает предел прочности при разрыве и предел текучести углеродистых сталей, одновременно понижая ударную вязкость при пониженных температурах (явление хладноломкости). [c.112]

Фосфор резко снижает механические свойства стали и может сделать ее совершенно непригодной при температуре —20° С вследствие явления хладноломкости. Поэтому содержание фосфора в стали ограничивается 0,040% и часто ниже. Для высококачественного металла фосфор ограничивается 0,020—0,015%. Необходимость уменьшения фосфора до возможно низшего предела для мартеновской стали усиливается тем, что в настоящее время все более увеличивается масса слитка. [c.230]

Основным признаком отнесения стали к одной из этих трех групп является содержание в ней серы и фосфора. Оба эти элемента являются вредными примесями, так как повышенное содержание фосфора способствует возникновению явления хладноломкости, а повышенное содержание серы — явлению красноломкое ги. [c.425]

Подобное резкое влияние загрязнений делает правдоподобным предположение, что у абсолютно чистого металла явление хладноломкости не должно наблюдаться вовсе. [c.365]

Влияние легирующих элементов изучено еще недостаточно. Величина и направление сдвига верхнего порога хладноломкости, определенного по появлению в изломе образцов первых очагов хрупкого разрушения, приведены в табл. 46 по наиболее подробным данным [8]. Ослабляют явление хладноломкости (примерно по возрастающей силе действия) никель (фиг. 109), марганец, титан и алюминий. Влияние титана и алюминия наиболее благоприятно. Усиливают хладноломкость (по возрастающей силе действия) медь, кремний, хром, молибден, углерод и фосфор. Бор также повы- [c.134]

Наличие фосфора особенно сильно сказывается на механических свойствах стали в области низких температур (явление хладноломкости). Фосфор уменьшает работу распространения трещины и сопротивление металла хрупкому разрушению. Негативное влияние этого элемента тем сильнее, чем выше прочность стали. В состоянии отпускной хрупкости фосфор оказывает еще большее отрицательное воздействие на порог хладноломкости. Фосфор не ухудшает свойств коррозионно-стойких и жаростойких (хромоникелевых) сталей. Однако аустенитные безникелевые стали (Г 13), как и высокопрочные, при повышенной загрязненности фосфором малопригодны для эксплуатации при низких температурах [4, 9]. [c.717]

Разрушение металлов хрупкое и вязкое. Ударная вязкость и ее определение. Явление хладноломкости. [c.5]

Укрупнение зериа аустенита в стали почти не отражается на статистических характеристиках механических свойств (твердость. сопротивление разрыву, предел текучести, относительное удлинение), ио сильно снижает ударную вязкость, особенно при высокой твердости (отпуск при низкой температуре). Это явление сказывается из-за повышения порога хладноломкости с укрупнением зерна. [c.241]

Вредное действие Р заключается в резком увеличении хрупкости стали при обычной температуре. Это явление, называемое хладноломкостью, возникает в результате того, что Р, растворяясь в феррите, существенно увеличивает его хрупкость при обычных температурах. [c.70]

Такое явление в легированных сплавах вызывает хладноломкость отливок. [c.269]

С понижением температуры элементы конструкции из пластичных материалов могут разрушаться хрупким образом. При понижении температуры предел текучести сГт и предел прочности Сц возрастают, но предел текучести возрастает быстрее и при очень низких температурах они практически совпадают. Удлинение при разрыве с понижением температуры уменьшается и при некоторой температуре происходит переход от вязкого разрушения к хрупкому. При динамическом деформировании предел текучести возрастает быстрее с понижением температуры и температура перехода от вязкого разрушения к хрупкому повышается. Явление хрупкости стали при низких температурах получило название хладноломкости. [c.71]

Хрупкое разрушение металлических материалов при эксплуатации конструкций из них на Крайнем Севере, в космосе, в криогенных установках представляет серьезную опасность. Разработка практических мероприятий по борьбе с хладноломкостью — трудная задача, решение ее невозможно без теоретического изучения этого явления. [c.19]

Поскольку это явление впервые обнаружено и наиболее обстоятельно исследовано на железе и его сплавах (сталях) и наблюдается у этих материалов при отрицательных температурах, оно получило название хладноломкость, а температура, при которой происходит переход в хрупкое состояние—порог хладноломкости. [c.25]

Ударная вязкость многих металлов резко падает при снижении температуры, т. е. металл становится хрупким при низких температурах это явление называется хладноломкостью. [c.307]

Момент наступления хладноломкости смещается в сторону возрастания температур от следующих причин 1) увеличения ширины образца 2) заострения формы надреза 3) увеличения скорости испытания 4) неправильной термической обработки, вызвавшей укрупнение зерна, явление отпускной хрупкости И т. д. 5) наклёпа и старения после наклёпа 6) повышения содержания фосфора, кремния и др. [c.39]

Влияние фосфора. Фосфор растворяется в у- и а-железе, иска-жае- pи тaлличe кyю решетку и ухудшает пластические свойства сплава Фосфор вызывает явление хладноломкости. Фосфор — вредная ирнмесь, и его содержание в сталях не должно превышать 0,08%. В чугуне допускается до 0,3 % Р. [c.14]

Более сложные зависимости критических параметров от температуры наблюдаются у металлов с объемно-центрированной кубической решеткой (ОЦК металлов), для которых типично явление хладноломкости [211, 242]. Впервые весьма подробно исследование поведения ОЦК металлов при различных температурах было сделано в работе [31]. Детальное, обобщающее многие экспериментальные работы, исследование критических характеристик разрушения различных ОЦК металлов с простой структурой проведено в работе [211], где также выполнен фрак-тографический анализ изломов образцов в зависимости от тем- [c.51]

Явление хладноломкости наблюдается в металлах с решёткой объёмно-центрированного куба и гексагональной. К таким металлам относятся сталь, цинк и его сплавы и др. Хладноломкость проявляется также в нехладноломких металлах с решёткой гранецентрированного куба в алюминии, меди, никеле, аустенитных сталях и др. при наличии в них примесей и загрязнений по границам зёрен. [c.39]

Многие металлы (Ре, Мо, 2п и др.), имеющие ОЦК и ГПУ кристаллические решетки, в зависимости от температуры могут разрушаться как вязко, так и хрупко. Понижение температуры обусловливает переход от вязкого к хрупкому разрушению. Это явление получило название хладноломкости. Явление хладноломкости можно объяснить схемой А. Ф. Иоффе (рис. 57). Понижение температуры практически не изменяет сопротивления отрыву (разрушающего напряжения), но повышает сопротивление пластической деформации (предел текучести). Поэтому металлы, вязкие при сравнительно высоких температурах, могут при низких температурах разрушаться хрупко. В указанных условиях сопротивление отрыву достигается при напряжениях, меньших, чем предел текучести. Точка пересечения кривых о. , и 5отр, соответствующая температуре перехода металла от вязкого разрушения к хрупкому, получила название критической температуры хрупкости, или порога хладноломкости ( ц. х)- Чем выше скорость деформации, тем больше склонность металла к хрупкому разрушению. Все концентраторы напряжений способствуют хрупкому разрушению. С увеличением остроты и глубины надреза склонность к хрупкому разрушению возрастает. Чем больше размеры изделия, тем больше вероятность хрупкого разрушения (масштабный фактор). [c.80]

Многие металлы (Ре. У, Мо, 7п и др.). имеющие о.ц.к. или г.п.у. кри-стад.тические решетки, в зависихюсти от температуры могут разрушаться как вязко, так и хрупко. Понижение температуры обусловливает переход от вязкого к хрупкому разрушению. Это явление получило название хладноломкость. Явление хладноломкости может быть объяснено схемой А. Ф. Иофе (рис. 60). Понижение температуры без изменения сопротивления отрыву 5о,р (разрушающего напряжения) повышает сопротивление пластической деформации ст, (предел текучести). поэтому металлы, вязкие ири сравни гельно высоких температурах, могут при низких температурах разрушаться хрупко. В указанных условиях сопротив.тение отрыву досгигается при напряжениях, меньших, чем предел текучести. Точка пересечения кривых 5 ,р и сТг, соответствующая телшературе перехода метал- ш от вязкого разрушения к хрупкому, и наоборот, получила название критической те.мие- [c.87]

При температурах ниже нуля сопротивление малым пластическим деформациям значительно возрастает с понижением температуры. Пластические свойства и ударная вязкость резко уменьшаются. Модули упругости (Е и О) при этом несколько повышаются. Следует знать, что при температурах ниже 0°, а иногда и при положительной температуре несколько выше О, металлы обнаруживают так называемую хладноломкость. Хладноломкости подвержены не все металлы, а преимущественно такие, которые имеют кристаллическое строение центрированного куба (латунь. Нчелезо и др.) и кристаллизуются в гексагональной системе (например цинк и др.). Металлы, имеющие кристаллическое строение куба с центрированными гранями (алюминий, медь, никель, латунь и др.), хладноломкости не проявляют. Хладноломкость стали во многом зависит от ее химического состава и степени наклепа. Особенно вредно отражается на хладноломкости содержание фосфора. В наклепанном состоянии сталь также значительно подвержена хладноломкости. С явлением хладноломкости необходимо считаться особенно тогда, когда детали машин и конструкций работают при низких температурах. При работе конструкции в условиях высоких температур и при длительном приложении нагрузки разрушение конструкции может вызываться ползучестью материала. В таких случаях необходимо выбирать жаропрочный материал, обладающий достаточно высоким пределом ползучести при заданных температуре и условиях нагружения. [c.79]

Прп выборе материалов и условий изготовления крупногабаритных конструкций, предназначенных для работы в области высоких температур, необходимо также уделять внимание и оценке вероятности их хрупких разрушенн из-за проявления эффекта хладноломкости. Необходимо нри этом учитывать, что непосредственно после сварки крупногабаритных изделий существуют остаточные напряжения большой величины нрп высоком уровне потенциальной энергип системы. При сборке, гидравлических испытаниях и пуске установки конструкция также подвергается воздействию напряжений при температурах, близких к комнатной. Еслп материал конструкций нри комнатной температуре хрупок, а в изделии имеются дефекты или конструктивные концентраторы напряжений, то возмо/кен его преждевременный выход пз строя. Имевшие место случаи разрушения барабанов котлов и других сос5 дов при гидравлических испытаниях связаны, прежде всего, с недооценкой явления хладноломкости материала. [c.126]

Повторная закалка из критического интервала (между A i и Асз) снижает чувствительность к хрупкости [132]. Повышение температуры отпуска замедляет последующее развитие хрупкости при более низких температурах [114]. С увеличением времени выдержки при высоком отпуске (650°) вязкость падает, достигает минимума, затем начинает возрастать [114, 130, 133, 94, 102]. Порог хладноломкости сдвигается к более низким температурам [125]. С увеличением скорости нагрева под закалку [134] и под отпуск [55, 56] и уменьшением выдержек при отпуске обратимая хрупкость снижается и даже предупреждается. В структурах, полученных в результате изотермического распада хромоникелевых сталей, обратимая хрупкость развивается в меньшей степени, чем в отпущенном мартенсите [116]. Повышение температуры изотермического распада усиливает склонность к хрупкости [135]. Обратимая хрупкость наблюдается и в отожженных сталях [114, 136]. Развитие ее повышает температуру перехода к хрупкому разрушению при определении ударной вяч-кости в зависимости от температуры испытания. Рациональная оценка склонности стали к хрупкости возможна лишь в результате серийных испытаний и определения смещения критической температуры хрупкости под воздействием охрупчивания стали [109, 111, 114, 127, 120, 131 и др.]. Все известные случаи отпускной хрупкости можно рассматривать как разновидность явления хладноломкости, хотя о тождестве проблем отпускной хрупкости и хладноломкости говорить все же нельзя ([109] — см. также [138, 137]). Смещение кривых хладноломкости указывает на наличие отпускной хрупкости, но степень ее развития характеризует очень приблизительно [109]. Хрупкость характеризуется заниженным сопротивлением отрыву [139]. Разрушение идет по границам зерен аустенита а-фазы [113, 116, 140]. Под влиянием холодной пластической деформации восприимчивость к необратимой и обратимой хрупкости ослабляется [114, 141]. Пластическая деформация в аустенитном состоянии, после которой до рекристаллизации произведена закалка, резко ослабляет необратимую и. .братимую отпускную хрупкость [142]. [c.705]

Ферритные отали обнаруживают радиационное упрочнение при температурах облучения нике 550°С. Рост пределов текучести и прочности сопровождается охрупчиванием. Однако изменение при 550°С резко падает до нуля. Таким образом, для этих сталей выбор рабочей температуры на уровне 550°С устранит явление хладноломкости.в области температур первой стенки ТЯР. Остается, однако, неясным вопрос о том, что будет о материалоги во время остановки реактора при расхслакивании материала в область [c.97]

Исследованием температурной зависимости ударной вязкости и положения порога хладноломкости поковок — проб из некоторых марок стали (55Х, 50ХН и 35ХНМ), указанных в табл. 6, подвергавшихся при повышенных ковочных температурах различным по длительности выдержкам, установлено, что явления перегрева ни в одном из случаев не наблюдалось, а повышение длительности выдержки при ковочных температурах не повлияло существенным образом на свойства прочности, вязкости и пластичности стали [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...