Внутренние напряжения в закаленной стали

Отпуск заключается в нагреве закаленной стали до температуры не выше 650°, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении. Отпуск проводят для снятия внутренних напряжений в закаленной стали и повышения ее вязкости. [c.275]

Внутренние напряжения в закаленной стали. Внутренние напряжения при закалке стали возникают вследствие неравномерного охлаждения поверхпости и сердцевины изделия (эти напряжения называются тепловыми) и увеличения объема и неоднородности протекания мартенситного превращения по объему изделия. Напряжения, вызываемые этим превращением, называют структурными (или фазовыми). [c.224]

Основное назначение отпуска —ослабление или устранение внутренних напряжений в закаленной стали и уменьшение твердости (прочности) и повышение вязкости до желаемых пределов. [c.177]

Старение закаленной стали. При низкотемпературном отпуске большая часть внутренних напряжений в закаленной стали остается. С течением времени они постепенно исчезают, в результате чего в металле наступает полное структурное равновесие. Самопроизвольное исчезновение внутренних напряжений при комнатной температуре весьма длительно и сопровождается изменением формы и размеров закаленных деталей. Этот процесс называ-ют естественным с т а р е н и е м. Изменение размеров в процессе естественного старения невелико и измеряется в микронах. Для деталей машин и режущего инструмента изменения размеров не имеют практического значения, поэтому их обычно не учитывают. Однако при изготовлении сверхточных машин, например координатно-расточных станков, измерительных калибров, даже такие небольшие изменения недопустимы. Чтобы размеры деталей и инструмента не изменялись с течением времени и оставались стабильными, их подвергают искусственному старению. [c.80]

ВНУТРЕННИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ЗАКАЛЕННОЙ СТАЛИ [c.395]

Низкий отпуск характеризуется нагревом в интервале 150-250 С, выдержкой при этой температуре и последующим охлаждением на воздухе. Он выполняется с целью получения структуры мартенсита отпуска и для частичного снятия внутренних напряжений в закаленной стали с целью повышения вязкости без заметного снижения твердости. Низкий отпуск применяют для инструментальных сталей, после цементации и т. д. [c.82]

Впервые внутренние или остаточные напряжения в закаленной стали изучались русским ученым Н. В. Калакуцким [32]. [c.395]

В закаленной стали при отпуске благодаря развитию диффузионных процессов постепенно устраняются искажения кристаллической решетки, рассасываются дислокации и снимаются внутренние напряжения, вследствие чего устраняется хрупкость, снижается прочность, повышаются пластичность и вязкость. Полное развитие эти процессы получают при 600 —650 °С. [c.36]

Образование внутренних напряжений в материале от обработки связано с его твердостью и пластичностью, которые зависят от температуры отпуска закаленных изделий. Для определения этой связи нами была произведена деформация образцов от неравномерного всестороннего сжатия. Образцы были изготовлены из углеродистой стали, закалены и отпущены. Методика испытаний описана выше. [c.244]

Нагрев закаленной стали в интервале температур от 150° С до температуры ниже линии PSK в целях понижения твердости, повышения пластичности и вязкости и уменьшения внутренних напряжений называется отпуском стали. [c.402]

К факторам, повышающим склонность материала к замедленному разрушению, относят наличие в них водорода в закаленных сталях - закономерности мартенситного превращения, приводящего к возникновению в структуре стали остаточных микронапряжений постепенное накопление дефектов структуры при вязком течении по границам зерен. Возникновению трещин замедленного разрушения способствует- наличие на поверхности детали хрупкого слоя, монтажные перекосы. Часто решающим фактором является действие внутренних растягивающих напряжений, возникающих при сварке, закалке, механической обработке и пр. [c.159]

В отличие от режущих инструментов термическая обработка проводится таким образом, чтобы затруднить процесс старения, который происходит в закаленной стали и вызывает объемное изменение, недопустимое для измерительных инструментов. Причинами старения служат частичный распад аустенита, превращение остаточного аустени-та и релаксация внутренних напряжений, вызывающая пластическую деформацию. Для уменьшения количества остаточного аустенита закалку проводят с более низкой температуры. Кроме того, инструменты высокой точности подвергают обработке холодом при температуре ( 50)-(-80) °С. Отпуск проводят при 120-140 °С в течение 24-48 ч. Более высокий нагрев не применяют из-за снижения износостойкости. [c.408]

Количественная сторона вопроса о влиянии внутренних напряжений в поверхностных слоях стали на ее водородное охрупчивание еще совершенно не разработана. Одной из таких работ, выполненной на закаленной стали 4340 (0,41 С 0,27 Si 1,82 Ni [c.138]

Закаленная сталь обладает высокой прочностью и твердостью, но малой вязкостью. Кроме того, в закаленной стали имеются большие внутренние (остаточные) напряжения. Для уменьшения остаточных напряжений и повышения вязкости закаленную сталь подвергают отпуску. [c.225]

Мартенсит имеет наибольший удельный объем по сравнению с другими структурами. Это приводит к образованию в закаленной стали больших внутренних напряжений, которые в ряде случаев вызывают коробление изделий и даже образование трещин. [c.538]

Неоднородность структуры закаленной стали, а также механическая и термическая обработка вызывает внутренние напряжения в изготовленном измерительном инструменте, который с течением времени теряет точность. [c.239]

Мартенсит закалки — неравновесная (метастабильная) структура, сохраняющаяся благодаря малой подвижности атомов при низких температурах. При закалке в изделиях всегда возникают большие внутренние напряжения ввиду объемных изменений. Для получения более равновесного состояния после закалки изделия подвергают отпуску, нагревая до температур ниже Ас - Изучая процессы, происходящие в закаленной стали при нагреве, наиболее часто пользуются прибором — дилатометром. В прибор помещают два одинаковых по размерам образца из одной и той же стали. Один из образцов находится в отожженном, другой — в закаленном состояниях. При нагревании до температур ниже Ас- в отожженном образце никаких превращений не происходит, его размеры изменяются только за счет теплового расширения, а в закаленном образце совершаются и структурные превращения, сопровождающиеся изменениями объема. Прибор дифференциальный, он показывает только те изменения размеров, которые происходят в закаленном образце [c.189]

Закаленный инструмент из быстрорежущей стали во время работы нагревается. Не может ли этот нагрев заменить отпуск На этот вопрос приходится ответить отрицательно. Опыт показывает, что постепенный нагрев закаленной быстрорежущей стали вызывает сначала резкий провал на кривой зависимости твердости от температуры из-за превращения мартенсита и снятия внутренних напряжений. В этот момент инструмент легко затупляется. Отсюда следует, что инструмент из быстрорежущей стали должен быть не только [c.349]

Этот метод разработан и предложен А. П. Гуляевым в 1937—1939 гг. Если мартенситное превращение заканчивается в области отрицательных температур, то в закаленной стали при комнатных температурах содержится значительное количество остаточного аустенита. Благодаря этому уменьшается твердость закаленного изделия, ухудшаются магнитные характеристики, не сохраняются размеры в процессе эксплуатации и т. п. Субструктура остаточного аустенита — большая плотность несовершенств по сравнению с исходным аустенитом (дислокаций, дислокационных сплетений и дефектов упаковки). Охлаждением изделия ниже температуры конца мартенситного превращения (точки Мк) можно добиться полного или почти полного превращения остаточного аустенита в мартенсит. Обычно изделие охлаждают до температуры порядка —80° С. Чтобы избежать стабилизации аустенита, обработку холодом рекомендуется проводить сразу же после закалки. Обработке холодом подвергают детали шарикоподшипников, точных механизмов, измерительный инструмент и т. д. Обработка холодом не уменьшает внутренних напряжений, поэтому после такой обработки необходим отпуск. [c.265]

Отпуск. Отпуском называется термическая обработка, состоящая из нагрева закаленной (иногда нормализованной стали) до температуры ниже нижней критической (ниже линии Р8 на фиг. 5), выдержки при этой температуре и последующего охлаждения (быстрого или медленного). Отпуск повышает вязкость при сохранении или при незначительном уменьшении предела прочности и предела текучести, а также уменьшает внутренние напряжения в стальных отливках. [c.65]

Мартенсит представляет собой пересыщенный твердый раствор углерода в а-железе. Характерной особенностью мартенсита является высокая твердость и хрупкость. Превращение аустенита в мартенсит сопровождается увеличением объема, что является основной причиной возникновения в закаленной стали больших внутренних напряжений, которые могут привести к короблению изделий и даже образованию трещин. [c.228]

В закаленной стали тетрагональность мартенсита и внутренние напряжения создают значительную хрупкость, поэтому после закалки отпуск является обязательной операцией. Температура отпуска определится величиной рабочей твердости, которой должен обладать инструмент. Рекомендуемая температура отпуска для некоторых видов инструмента показана в табл. 58. [c.292]

Отпуск заключается в нагреве закаленной стали до определенной температуры и в последующем охлаждении на воздухе или в воде, масле и других охлаждающих средах. Отпуском достигается понижение вредного действия внутренних напряжений в стали, оставшихся после закалки, уменьшение ее хрупкости, повышение вязкости, улучшение обрабатываемости резанием. [c.50]

На фиг. 268 показана схема распределения внутренних напряжений в детали, закаленной с нагревом т. в. ч., возникающих вследствие температурного расщирения при нагреве и охлаждения при закалке (а), напряжений сжатия, возникающих вследствие мартенситного превращения при закалке (б), и суммарные напряжения в закаленном слое (в). Опыт закалки т. в. ч. высокоуглеродистых сталей показал, что при толщине закаленного слоя 2 — [c.437]

Исследования польских ученых также дают основания предполагать, что карбид, образующийся вдоль границ зерен, делает сталь склонной к коррозионному растрескиванию (в кипящем 40%-ном растворе азотнокислого аммония) но эти исследования показывают также, что мартенситная структура, имеющаяся в образцах, закаленных в воде с 910° и отпущенных при 200°, связана с большой склонностью к растрескиванию, что вероятно, обусловлено внутренними напряжениями образцы, закаленные в масле, стойки против растрескивания [52]. [c.626]

В изломе закаленного образца можно обнаружить следующие дефекты окисление (вследствие слишком быстрого охлаждения изделия, перегретого или неравномерно нагретого), потемнение (сталь имела дефекты до закалки), крупнозернистость (сталь перегрета), микротрещины, радиально направленные к сердцевине (большие внутренние напряжения в материале). [c.157]

Закалка стали на мартенсит — это первый этап термической обработки конструкционной стали. Низкая пластич.чость, значительные внутренние напряжения не допускают применения конструкционной стали только в закаленном состоянии. Необходим отпуск, повышающий пластичность и вязкость и уменьшающий внутренние напряжения. [c.371]

Высокий отпуск осуществляется нагревом закаленной стали до температур 500—650° С, при которых полностью устраняются внутренние напряжения и образуется сорбит отпуска. В результате этого сталь приобретает наилучший комплекс механических свойств повышенную прочность, вязкость и пластичность. Высокий отпуск применяется для изделий из конструкционных сталей, подверженных воздействию высоких напряжений. [c.122]

Отпуск является окончательной операцией термической обработки, в результате которой сталь получает требуемые механические свойства Он полностью или частично устраняет внутренние напряжения, возникающие при закалке В зависимости от температуры нагрева закаленной стали различают три вида отпуска. [c.73]

Исследования закаленной на аустенит стали 20Х позволили установить, что в результате воздействия абразивов при изнашивании мартенситные превращения на поверхности происходят на глубину до 60 мкм [52]. При этом количество мартенсита увеличивается до 60% (в исходном состоянии в тех же слоях 22%). Появление мартенсита приводит к увеличению объема поверхностной зоны на 1,59%, что вызывает возникновение внутренних напряжений [c.25]

Внутренние напряжения в закаленной стали. Внутренние на-пряженпя при закалке стали возникают вследствие неравномер- [c.210]

Отпуск преследует цель не просто устранить внутренние напряжения в закаленной стали (этого можно добиться, применяя один-единственный вид отпуска при температуре несколько ниже точки АС]). Он является средством придания стали требуемого комплекса свойств. И еще очень важно иметь в виду при увеличении температуры отпуска возрастает степень диффузион-ногр распада мартенсита на ферритно-цементитную смесь, что обусловливает ут ньшение прочностных свойств стали и повышение ее вязкости. [c.115]

Производимый при отпуске нагрев вызывает в закаленной стали диффузионные процессы, приводящие к выходу атомов углерода из перенапряженной решетки альфа-железа, образованию сначала (при Т < 300 С) частичек эпсилон-карбида, а 1ЮТ0М (при Т > >300°С) цементита, что и приводит к постепенному устранению искажений решетки, уменьшению плотности дислокаций, снижению до полного исчезновения внутренних напряжений и уменьшению запаса свободной энергии. [c.36]

При нагреве закаленной стали можно ожидать уменьшения тет-рагональности мартенсита выделением избыточного углерода из твердого раствора и снятия остаточных внутренних напряжений в кристаллической решетке, что должно привести к уменьшению объема кристаллов мартенсита. Кроме этого, будет происходить превращение остаточного аустенита и увеличение содержания РСдС за счет углерода, выделившегося из тетрагонального мартенсита. [c.156]

Назначение отпуска — снять внутренние остаточные напряжения, возникшие в закаленной стали, и получить необходимые структуру и механические свойства. Отпуск является важнейшей операцией термической обработки, формирующей структуру и свойства стали и определяющей ее поведение в эксплуатации. При отпуске производятся нагрев талд ниже точки (линии PSK) (см. рис. 40), выдержка и охлаждение. [c.135]

Уменьшение внутреннего диаметра закаленной стальной втулки при отпуске объясняется снятием остаточных напряжений закалки и структурными превращениями в закаленной стали при отпуске. При отпуске закаленной стали происходит превращение остаточного аустенита закалки в мартенситовую структуру. Это явление сопровождается увеличением объема детали, и эти деформации вместе с деформациями, сопутствующими снятию внутренних напряжений закалки, могут быть использованы для получения соединений с натягом. [c.106]

В закаленной стали тетрагональность мартепсита и внутренние напряжения создают значительную хрупкость, поэтому после закалки отпуск является обязательной операцией. Температура отпуска определится величиной рабочей твердости, [c.309]

Отпуск заключается в нагреве закаленной стали до температуры ниже A i, выдержке при заданной температуре и последующем охлаждении с определенной скоростью. Отпуск является окончательной операцией термической обработки, в результате которого сталь получает требуемые механические свойства. Кроме того, отпуск полностью или частично устраняет внутренние напряжения, возникающие при закалке. Эти напряжения снимаются тем полнее, чем выше температура отпуска. Так, осевые напряжения в цилиндрическом об-[)азце из стали, содержащей 0,3 % С, в результате отпуска при 550 °С умепьи1аются с 600 до 80 МПа. [c.216]

Состав и структура стали оказьтают на стойкость к СВУ гораздо большее влияние, чем на общую коррозию. Существенно влияет на сульфидное растрескивание углерод. С увеличением количества углерода склонность закаленных сталей к сульфидному растрескиванию растет вследствие увеличения внутренних напряжений, прочности стали. Малое количество водорода, проникающего в металл, не может вызвать достаточных для развития трещин локальных пластических деформаций в прочном материале. Считается, что сталь теряет пластичность при окклюзии водорода 7-12 см на 100 г металла. Однако водородное охрупчивание может происходить даже при незначительном количестве поглощенного водорода. Так, для стали марки 4340 (предел прочности 1600 МПа) химический состав следующий. [c.36]

Прочностные свойства углеродистых сталей возрастают в результате закалки и последующего низкотемпературного отпуска. Однако в-большинстве случаев закаленные стали наименее стойки против коррозии под напряжением (в них высоки внутренние напряжения растяжения по границам бывших зерен аус-тенита) и в значительной степени подвержены водородному охрупчиванию, а скорость их коррозии выше, чем у отпущенных сталей [8, 18, 19, 54, 71], Поэтому рациональная термообработка - один из эффективных методов повышения стойкости к коррозии под механическим напряжением. [c.123]

В процессе отпуска закаленных углеродистых сталей содержание углерода в мартенсите (пересыщенном твердом растворе углерода в решетке 0-железа) уменьшается, при вьаделении углерода из мартенсита уменьшаются внутренние напряжения, снижа- [c.123]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...