Образование трещин в процессе охлаждения

Вредным последствием усадки является также возникновение внутренних напряжений в отливках. Усадочные напряжения могут вызвать коробление, а иногда и образование трещин в процессе охлаждения отливок в форме. [c.38]

ОБРАЗОВАНИЕ ТРЕЩИН В ПРОЦЕССЕ ОХЛАЖДЕНИЯ [c.126]

Образование трещин в процессе охлаждения [c.127]

Стойкость изделий, работающих под большими нагрузками, должна быть после поверхностной закалки тщательно проверена путём исследования закалённых образцов. Возникающие в обработанных изделиях остаточные внутренние напряжения могут в определённых условиях складываться с внешними усилиями, прилагаемыми к изделию во время работы. Сумма этих нагрузок может превысить предел текучести стали и привести к разрушению изделия. Особенно это относится к изделиям из высоколегированных сталей, обладающих низкой теплопроводностью и склонностью к образованию трещин в процессе неравномерного быстрого нагрева и охлаждения при поверхностной закалке. [c.172]

Не склонен к образованию трещин в процессе сварки и при нагреве сварных соединений. Перед сваркой и после нее производится нагрев при 1080-1100°С для снятия внутренних напряжений с последующим охлаждением на воздухе. [c.387]

Другое затруднение при сварке алюминиевых сплавов обусловлено тем, что алюминий имеет высокий коэффициент линейного расширения (например, в 2 раза больше, чем у низкоуглеродистой стали). В результате при сварке возникают значительные остаточные напряжения и деформации, которые в сочетании с неправильным режимом охлаждения (чрезмерно резким) могут привести к образованию трещин в процессе завершения кристаллизации металла шва. [c.125]

Сталь сваривается газовым и дуговым методами, электроды — марки ЭФ 13 (ГОСТ 9467—60, ГОСТ 9466—60). Во избежание образования трещин в процессе сварки следует производить общий или местный подогрев стали до 200—250°. После сварки изделия из этой стали подвергаются отжигу при 760—780° с медленным охлаждением. Возможен также местный отпуск сварного соединения с нагревом до той же температуры. Допускается правка сварных соединений только без применения сосредоточенных ударов или динамических нагрузок. [c.41]

Внутренние трещины в металле. В процессе затвердевания жидкой стали образовавшаяся непрочная наружная корка слитка не выдерживает давления жидкого металла или слиток при его остывании повисает на стенках изложницы в этих случаях образуются поперечные трещины. Они могут возникать также в результате заворота внутри слитка отставшей от стенки изложницы застывшей корки стали. Образование трещин в металле может также происходить в результате имевшего место неравномерного охлаждения слитка вследствие возникающих в нем напряжений. [c.330]

В сталях с содержанием углерода 0,30 % и выше в процессе охлаждения металла в зоне термического влияния может образоваться твердая мартенситная структура значительно более хрупкая, чем основной металл, что создает опасность хрупкого разрушения как в процессе изготовления изделия, так при эксплуатации. С повышением содержания углерода увеличивается также опасность образования пор в металле шва. Для предупреждения образования трещин при сварке таких сталей следует применять предварительный подогрев, а после сварки — высокотемпературный отпуск для восстановления пластичности металла сварного соединения и снятия остаточных напряжений. [c.293]

При большой толщине покрытия из карбида титана в процессе охлаждения после химического осаждения из газовой фазы образуются трещины, обусловленные образованием значительных термических напряжений растяжения в покрытии в процессе охлаждения. [c.145]

Назначение добавок Hf — предотвратить образование зернограничных трещин при охлаждении закристаллизованных отливок со стержнями, имеющих столбчатую микроструктуру. По-видимому, Hf предотвращает инициированное проникновением Oj [12] хрупкое зернограничное разрушение под воздействием окружных напряжений, возникающих в процессе охлаждения, по мере того как металл с более высоким коэффициентом термического расширения претерпевает усадку вокруг керамического стержня. Зернограничное растрескивание наблюдали и в отливках сложной формы, не содержащих стер-258 [c.258]

В расплавленной меди водород имеет высокую растворимость, которая резко снижается при кристаллизации. Выделение водорода при затвердевании сварочной ванны может привести к образованию газовой пористости. Водород, оставшийся в растворенном состоянии в твердом металле, вступает в реакцию с оксидом меди, в результате чего выделяются водяные пары. Последние не растворяются в меди и скапливаются под высоким давлением в микропустотах, что приводит к так называемой водородной хрупкости. Водородная хрупкость может привести к образованию трещин в твердом металле в процессе охлаждения. [c.278]

В связи с высокой склонностью к подкалке в сварных соединениях этих сталей возможно образование холодных трещин. Склонность к образованию трещин при сварке зависит от характера распада аустенита в процессе охлаждения. [c.337]

Кроме химической неоднородности, в паяных швах различают физическую неоднородность, возникающую в процессе формирования паяных швов сюда относятся поры, трещины, усадочные раковины. Причиной возникновения пористости при кристаллизации могут быть выделения газов, растворенных в металле шва, усадочные явления и др. Трещины в процессе кристаллизации возникают из-за развития термических напряжений. Если напряжения, возникшие при кристаллизации в результате высокой скорости охлаждения, разницы в коэффициентах термического расширения основного металла и припоя, разнородности паяемых металлов, превысят предел прочности металла шва, то произойдет образование горячих трещин. [c.106]

Располагаемая вблизи массивного места отливки полость выпора 7 (см. рис. 67, а) или прибыль 8 (рис. 67, б) питает отливку в процессе охлаждения металла и тем самым предупреждает образование в ней усадочных раковин и трещин в отливках, что также достигается установкой в форму холодильников — металлических пластин, прутков и т. п. Обладая повышенной теплопроводностью, холодильники усиливают охлаждение массивных мест отливки и, таким образом, выравнивают скорость охлаждения всех ее частей. [c.259]

В большинстве случаев разрушение (образование трещины) возникает при охлаждении в центральной зоне. В отдельных случаях, для высоко хрупких материалов с весьма малой температуропроводностью, возможно возникновение трещин в процессе нагрева и вне центральной зоны, в области растягивающих напряжений. Обычно такие трещины возникают на первом цикле [c.150]

Склонность к образованию горячих трещин. Обычно сложность конфигурации отливки создает препятствие для сокращения ее размеров в процессе охлаждения. Пока металл находится в жидком состоянии, возникновение каких-либо усадочных напряжений невозможно, с момента же образования в отливке сплошного кристаллического каркаса могут возникнуть усадочные напряже- [c.349]

Образование горячих трещин в сварных швах связано с характером процесса его кристаллизации, видом кристаллической структуры (крупнозернистая столбчатая, имеющая направленно встречный вид, или мелкозернистая дезориентированная), степенью развития внутрикристаллической ликвации и скоростью возникновения и роста напряжений в сварном соединении. Как указывалось, сварное соединение находится под воздействием растягивающих напряжений, возникающих и возрастающих вследствие несвободной усадки шва и охлаждаемых участков неравномерно нагретого основного металла. В связи с этим металл шва после кристаллизации в процессе охлаждения подвергается пластической деформации. От запаса пластичности и прочности металла шва при высоких температурах (несколько выше или ниже температуры конца затвердевания) зависит склонность его к образованию горячих трещин. [c.75]

Свариваемость различных металлов и сплавов зависит от степени легирования. Наибольшее влияние на свариваемость стали оказывает углерод — с увеличением его содержания свариваемость стали ухудшается. Высокие скорости охлаждения металла зоны термического влияния, свойственные процессам сварки, вызывают образование закалочных структур. Возрастает опасность образования трещин в шве и зоне термического влияния. Принято считать, что стали, содержащие менее 0,25— [c.384]

Технологическую прочность оценивают по наличию или отсутствию трещин, относительной протяженности трещин, скорости охлаждения околошовного участка и rtb временя, прошедшему до появления первой трещины. Технологические пробы позволяют детально моделировать весь процесс сварки и судить о сопротивляемости образованию трещин в условиях, близких к реальным. [c.18]

Остаточные напряжения достигают значите,1ьной величины. Согласно экспериментальным данным, максимальные растягивающие напряжения в многослойном сварном стыке аустенитного паропровода составляют около 200 Мн1м (20 кПмм ). Металл сварных стыков и околошовной зоны находится в напряженном состоянии. Остаточные напряжения могут быть и сжимающими, и растягивающими. Закономерности в распределении напряжений по кольцу, радиусу или оси трубопровода обнаружить не удается. Эти напряжения зависят от конкретных условий, сложившихся при сварке и при остывании металла каждого стыка. Остаточные напряжения могут привести к образованию трещин сразу после сварки либо в процессе эксплуатации. Кратковременный нагрев до 1050° С уменьшает остаточные напряжения в сварном стыке, приводит к выравниванию химического состава и обеспечивает переход б-феррита в аустенит (аустенитизация). Но внутренние напряжения могут привести и к образованию трещин в процессе аустенитизации. Для сохранения аустенитной структуры необходимо ускоренное охлаждение. В практике аустенитизации стыков паропроводов охлаждение проводят на воздухе со снятым муфелем или индуктором. Вопрос о целесообразности аустенитизации сварных стыков окончательно не решен. [c.223]

Холодные трещины (XT) — локальное хрупкое межкристалли-ческое разрушение металла сварных соединений — представляют собой частый сварочный дефект в соединениях углеродистых и легированных сталей, если при сварке они претерпевают частичную или полную закалку. Трещины образуются после окончания сварки в процессе охлаждения ниже температуры 420...370 К или в течение последующих суток. Они могут возникать во всех зонах сварного соединения и располагаться параллельно или перпендикулярно оси шва (рис. 13.25). Место образования и направление трещин зависит от состава шва и основного металла, соотношения компонент сварочных напряжений и некоторых других обстоятельств. Наиболее часты продольные XT в ОШЗ. Образование XT начинается с возникновения их очагов на границах аустенитных зерен на участке ОШЗ, примыкающем к линии сплавления (рис. 13.26), Протяженность очагов трещин [c.529]

В основном наибольшее влияние дисперсной фазы состоит в увеличении размера трещины, который влияет на все пять параметров композитов, отмеченных выше. Это влияние обычно приводит к более низкой прочности по сравнению с прочностью матрицы без второй фазы. Экспериментальные и теоретические исследования показывают, что размер трещины можно довести до минимума и тем самым получить оптимальную прочность композита при применении дисперсных частиц малого размера. Для этого требуется также незначительный разброс размеров частиц, а скопления частиц (агломераты) должны быть сведены до минимума посредством соответствующего метода введения дисперсной фазы. Как отмечено, модуль упругости композитов с дисперсными частицами зависит не только от упругих свойств двух фаз. Трещины, которые могут развиться в процессе охлаждения композита ниже температуры его изготовления, и псевдопоры, образованные под напряжением вследствие слабой связи по поверхностям раздела, приводят к более низким модулям упругости по сравнению с обычно вычисляемыми. Так как для получения оптимальной прочности необходим наибольший модуль упругости, наличие трещин может быть сведено до минимума, несмотря на большие остаточные термические напряжения путем изготовления композита с дисперсными частицами малого размера. Подобным образом можно избежать образования псевдопор при низком уровне приложенных напряжений путем обеспечения хорошей связи по поверхностям раздела между соединяемыми фазами. Следует отметить, что, хотя большие остаточные напряжения обычно нежелательны, они могут быть полезны в полимерных композитах для увеличения уровня приложенных напряжений, приводящих к образованию псевдопор, в тех случаях, когда невозможно получить хорошую связь по поверхностям раздела. [c.55]

Сталь ЭИ184 проявляет склонность подкаливаться в процессе охлаждения после горячей механической обработки. Во избежание образования трещин в заготовках рекомендуется производить медленное охлаждение в печи или в утеплённых колодцах. Рациональнее применять изотермический отжиг. [c.468]

Трещины в зоне термического влияния, хотя и не преобладают среди других дефектов, потенциально более опасны и способны вывести из строя всю установку. Они наблюдаются как в фер-ритных, так и в аустенитных сталях. Высокая температура, которая возникает в зоне термического влияния в процессе сварки, вызывает появление пересыщенного твердого раствора и приводит к увеличению предела ползучести. Избыточная фаза, выпадая при низкой температуре во время охлаждения или в период протекания ползучести, предотвращает деформацию внутри зерен. Деформация, возникающая в процессе охлаждения, внутреннее давление или напряжение облегчают диффузию и образование пустот по границам зерен. Этот тип трещинообразования был основным в аустенитных сталях типа 347, использующихся для изготовления трубопроводов (рис. 7.8), в которых фазой, вызывающей твердение, был карбид ниобия. Трещины возникали у кромки наружной поверхности корневого шва и обычно служили началом разрыва при расплавлении железо-ниобиевой эвтектики Однако в некоторых случаях такие дефекты при последующих проходах в конечном итоге заплавлялись. Склонность к образованию трещин увеличивалась при использовании высокопрочнога присадочного металла Ni rex . [c.81]

Трещины в паяных швах могут возникать под действием напряжений и деформаций металла изделия в процессе охлаждения. Принято различать холодные и горячие треш,ины. Холодные трещины образуются при температурах до 200 °С. Горячими называются трещины, образующиеся при температуре выше 200 С. Эти трещины обычно имеют кристаллизационное или полигонизационное происхождение. Если в процессе кристаллизации скорость охлаждения высока и возникающие напряжения велики, а деформационная способность металла шва мала, то появляются кристаллизационные трещины. Полигонизационные трещины возникают уже при температурах ниже температуры солидуса после затвердевания сплава по так называемым полигонизационным границам, образующимся при выстраивании дислокации в металле в ряды и образовании сетки дислокаций под действием внутренних напряжений. [c.360]

Трещиностойкостъю — называется способность сплава противостоять образованию трещин в отливках. Причиной появления трещин являются внутренние напряжения. Они возникают вследствие неравномерных затвердевания, охлаждения и соответственно усадки крупных и мелких частей отливок. Различают горячие и холодные трещины. Горячие возникают в процессе кристаллизации металла при переходе из жидкого состояния в твердое. Холодные возникают в полностью затвердевшем сплаве. [c.272]

Горячие трещины могут возникать в процессе кристаллизации паяемого шва (кристаллизационные трещины) и ниже температуры солидуса, когда макропластичность сплава в шве очень низкая и исчерпывается при его охлаждении в результате термического сокращения, приводящего к образованию растягивающих деформаций. Температурный интервал низкой макропластичности выше солидуса отвечает так называемому эффективному интервалу кристаллизации, когда в затвердевающем сплаве кристаллы твердой фазы образуют сплошной каркас, а жидкая фаза не образует сплошных прослоек (твердожидкое состояние). Образование трещины в паяном шве происходит в том случае, когда при развитии растягивающих деформаций в температурном интервале твердо-жидкого состояния сплава они превысят значение предельной деформации твердой фазы, а жидкая фаза за это время не сможет залечить образующиеся трещины. [c.116]

Склонность к образованию горячих трещин, в том числе кристаллизационных, в паяных соединениях из разнородных металлов с замкнутыми швами в основном проявляется при сочетании материала с больщим коэффициентом линейного расширения у внутренней детали и материала с меньшим коэффициентом линейного расширения у наружной детали. При противоположном сочетании паяемых материалов в процессе охлаждения после пайки в области шва появляются деформации сжатия, предотвращающие образование трещин. [c.117]

Наиболее опасными дефектами в сварном соединении являются трещины (рис. 89). Появлению трещин в металле шва могут способствовать поры и неметаллические включения. Процесс разрушения начинается с образования зародышевой трещины, поэтому наличие в металле трещин является фактором, предрасполагающим к разрущению. Разрушение любого металла состоит из нескольких этапов — зарождение трещины, ее устойчивый рост и достижение критической длины, нестабильное развитие трещины. Существуют трещины двух типов — горячие и холодные. Стенки горячих трещин обычно сильно окислены, а у холодных — блестящие, чистые. Горячие трещины имеют межкристаллит-ное строение, в то время как холодные трещины, в основном, проходят через тело кристаллов. Горячие трещины обычно расположены в металле шва и могут образоваться в процессе кристаллизации металла под действием растягивающих напряжений, возникающих в процессе охлаждения сварного соединения. Холодные трещины чаще всего возникают в околошовной зоне, и реже в металле шва. В основном они образуются при сварке изделий из средне- и высоколегированных сталей перлитного и мартенситного классов. Но они могут появиться и в сварных соединениях из низколегированных сталей иерлитно-ферритного класса и высоколегированных сталей аустенитного класса. [c.237]

Методы МВТУ, ИМЕТ-2 и ИМЕТ—ЦНИИЧМ, основанные на сопоставлении характера изменения пластичности кристаллизующегося металла шва или околошовной зоны с темпом нарастания растягивающих деформаций в процессе охлаждения при сварке, позволяют не только оценить технологическую прочность металла, но и проследить кинетику образования и развития горячих трещин. [c.127]

Срок службы нагревательных элементов ограничивается либо возрастанием электрического сопротивления вследствие окисления, либо появлением разрывов в местах перегрева, где происходит очень интенсивное окисление. Проведение испытаний при повышенных по сравнению с рабочими температурах значительно ускоряет окисление. Быстрое чередование нагреза с охлаждением способствует образованию трещин в защитной окисной пленке и ее отслаиванию. Ускорение окисления вследствие частичной потери защитных свойств пленки при повторных циклах нагрева и охлаждения схематически представлено на рис. 95. Кривые этого типа были получены в опытах над сплавами системы хром — тантал — никель при охлаждении образцов на воздухе через равные промежутки времени. Как известно [339, 521, 652—655], результаты испытаний на долговечность с чередованием циклов нагрева и охлаждения нельзя увязать прямо с результатами испытаний при непрерывном окислении, что овидетельетвует о важном значении при эксплуатации чередования нагрева и охлаждения, которым подвергают проволоку Б процессе испытаний на долговечность. [c.279]

Образование трещин в околошовных зонах как в процессе сварки, так и в процессе охлаждения после сварки. Трещины образуются в результате низких пластических свойств чугуна и возникновения в процессе ова1рки больших внутренних напряжений. [c.556]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...