Изменение механических свойств в процессе старения

Изменение механических свойств в процессе старения [c.149]

У ряда металлов и сплавов, например у углеродистой стали, при температурах возврата может возникать явление старения, оказывающее противоположное возврату влияние на механические свойства. Старение приводит к увеличению показателей прочности при одновременном уменьшении показателей пластичности. Физическая природа старения окончательно еще не выяснена. Предполагается, что изменение механических свойств в процессе старения происходит вследствие выпадения мелкодисперсных частиц примесей по плоскостям скольжения. Есть данные, что процесс старения связан с концентрацией примесных атомов вблизи дислокаций, а образующиеся облака примесных атомов затрудняют движение дислокаций [111]. [c.50]

Рис. 4. Изменение механических свойств в процессе естественного старения

Следует отметить, что изменение механических свойств при деформационном старении низкоуглеродистой стали не всегда является отрицательным. В определенных условиях возможно положительное использование эффекта упрочнения при этом процессе для повышения общего уровня прочности [92], усталостной прочности [92—94], сопротивления ползучести [9 , с. 12], жесткости, продольной устойчивости некоторых изделий, например гнутых профилей тонкого сечения [92] и тому подобных. С этой точки зрения деформационное старение можно рассматривать как один из видов термомеханической (механико-термической) [96] обработки. [c.47]

Изменение свойств при статическом растяжении в процессе деформационного старения исследовано наиболее детально. В том случае, когда направление предварительной и окончательной (после старения) деформации совпадает, удается удовлетворительно связать изменение определенных свойств со стадиями, в том числе ранними, деформационного старения. На одном и том же образце возможно получить разнообразные свойства, характеризующие сопротивление различным деформациям, процесс упрочнения при деформации, сопротивление разрушению, а также косвенные сведения о поведении дислокаций. Эти свойства часто хорошо коррелируют с другими, в том числе эксплуатационными. Поэтому испытание на статическое растяжение (с записью технической и получением истинной диаграмм растяжения) использовано в преобладающем числе работ, исследующих изменение механических свойств при деформационном старении, а также причины этого изменения. [c.50]

Все эти и подобные исследования проводились на приборе ПМТ-3. Из-за отсутствия специальной аппаратуры, которая позволила бы провести измерения непосредственно в процессе облучения, образцы сначала облучались, затем выдерживались определенное время, чтобы уменьшилась наведенная радиоактивность, и только тогда делались измерения. Такая выдержка длилась иногда до трех лет [35]. При исследованиях не учитывалась возможность изменения физических и механических свойств в результате высвечивания материалов, поскольку зависимость между изменениями свойств материалов и временем высвечивания практически невозможно было установить. В настоящее время однозначных результатов по влиянию облучения на физико-механические свойства металлов не имеется. Это связано с неоднозначными условиями эксперимента и после одинаковых доз облучения измерения микротвердости проводятся по истечении длительного времени, при этом процессы старения и релаксации напряжений совершенно не могут быть учтены. В этих условиях важное значение приобретают измерения непосредственно в процессе облучения. Такого рода работы побуждали к поискам новых методов и средств, которые позволили бы вести исследования в агрессивных средах. [c.240]

Старение широко применяемых в энергомашиностроении аустенитных нержавеющих сталей в процессе длительного теплового воздействия может существенным образом сказываться на изменении механических свойств материала за счет протекающих в нем структурных превращений [ 1 ]. [c.63]

Фиг. 117, Изменение механических свойств дуралюмина Д1 в процессе естественного старения.

В данной работе рассматривается влияние напряжений в процессе старения хромомолибденованадиевой стали на изменение ев механических свойств. Опыты проводили на плоских микрообразцах с поперечным сечением 1x3 мм [1]. Образцы выдерживали на многопозиционной установке, позволяющей прикладывать растягивающую нагрузку одновременно к 24 образцам [2]. После старения определяли предел прочности Ов, условный предел текучести ао,2 и относительное удлинение б при различных температурах. [c.103]

Рассматривается влияние напряжений в процессе старения теплоустойчивой Сг—Мо—V рулонной стали на изменение ее механических свойств. [c.379]

При высоких температурах существенным фактором, сопровождающим процесс деформирования и оказывающим влияние на изменение механических свойств материала, а в связи с этим и на кинетику деформационных характеристик, является деформационное старение, интенсивность протекания которого зависит от уровня циклических деформаций и формы цикла нагружения [69-71, 102-103]. [c.176]

Пластмассы характеризуются сравнительно высокой химической стойкостью и широко используются как конструкционные материалы в различных агрессивных средах. Однако их механические свойства предел прочности, долговечность, пластичность, ползучесть — могут в значительной степени изменяться под влиянием среды. Кроме того, все полимерные материалы подвержены старению, вызванному деструкцией полимера, испарением пластификатора или другими процессами, приводящими к разрушению химических и физических связей в полимере. Воздействие химических веществ, тепла, влажности и механических напряжений усиливает процесс старения. Большинство пластмасс в большей или меньшей степени набухают в различных жидкостях. Набухание сопровождается изменением объема, механических, электрических, оптических свойств. [c.92]

Таким образом, в случае циклического деформирования на поведение ОЦК-металлов и сплавов на пределе выносливости оказывает влияние изменение механических свойств приповерхностного слоя (за счет опережающего повышения плотности дислокаций в этом слое и процессов динамического деформационного старения), барьерный эффект этого слоя (за счет препятствия выхода дислокаций на поверхность) и формирование зон повреждений (пластических зон у вершин нераспространяющихся микротрещин - механизм Джонстона и Блока [129]). [c.190]

Преимущества пластмасс проявляются полностью лишь при правильном проектировании деталей. Копирование методов расчета и проектирования металлических деталей обычно не приводит к положительным результатам. Применяя пластмассы, следует обязательно учитывать их основные отличия от металлов. Эти отличия выражаются в изменении деформационных и прочностных свойств во времени, в более резкой зависимости свойств от температуры, в процессах старения, в анизотропии физико-механических свойств ряда пластмасс. В связи с этим при расчете пластмассовых деталей на прочность, хотя во многих случаях и могут быть применены методы, приведенные в курсе сопротивления материалов, все же специфика свойств пластмасс вызывает необходимость внесения ряда коррективов. [c.5]

Изменение свойств при старении магниевых сплавов меньше, чем алюминиевых. Прочность магниевых сплавов в процессе старения можно повысить только на 20—35%. Пластичность сплавов при этом уменьшается. Поэтому нередко ограничиваются только гомогенизацией, улучшающей механические свойства сплавов. [c.383]

Следует также иметь в виду, что точность определения v p сильно зависит от угла наклона прямой Q =/(y)- Однако как характеристика степени закрепленности дислокаций под суммарным влиянием блокирования их примесными атомами и путем взаимодействия дислокаций величина Укр часто (хотя и не всегда) коррелирует с величинами изменения механических свойств при старении (рис. 9). Отсутствие такой корреляции связано, вероятно, с тем, что при измерении ВТ отрыв дислокаций от примесных атомов и от узлов дислокационной сетки происходит неодновременно. В то же время при обычных механических испытаниях оба эти процесса могут происходить в значительной степени одновременно. Поэтому взаимодействие дислокаций должно сильнее влиять на изменение свойств при более высоких степенях (амплитудах) деформации (и более высоких скоростях испытания), чем на измеряемую обычным способом Так как условие отрыва [c.22]

Рис. 19. Схема изменения показателей старения при низкотемпературном деформационном старении (схема) (а) и кинетика изменения механических свойств при статическом растяжении в процессе естественного деформационного старения нормализованной стали КСт.Зкп (б)

Изменения механических свойств сплава 01420 в процессе старения при комнатной температуре не было обнаружено. При температурах 50—160° С кривые прочностных свойств монотонно повышаются вплоть до времени выдержки 100 ч, а при 180—300° С после максимума наступает разупрочнение (рис. 104). [c.225]

Рис. 160. Изменение механических свойств алюминиевомагниевых сплавов с различным содержанием магния в процессе длительного естественного старения

Изменения, происходящие в электроизоляционных материалах и изделиях при действии повышенной температуры, могут быть весьма различными. Так, нагрев может вызвать расплавление, постепенное размягчение (у аморфных веществ), или вообще резкое снижение механической прочности изменение размеров и формы изделия, процессы окисления усиленную полимеризацию, которая приводит к снижению эластичности, появлению жесткости, образованию трещин, или же, наоборот, деструктивный крекинг полимерных молекул. При повышении температуры происходит весьма существенные изменения электроизоляционных свойств. Эти процессы могут быть либо обратимыми (если свойства материала восстанавливаются при охлаждении), либо необратимыми. Некоторые из этих процессов проявляются уже при кратковременном воздействии на материал повышенной температуры, другие же протекают лишь медленно, при длительном нагреве. Во втором случае мы имеем дело с тепловым старением электрической изоляции. Кроме того, иногда для электроизоляционного материала или изделия могут быть вредными быстрые изменения температуры (тепловые импульсы) так, при резком охлаждении или нагревании хрупкий материал (стекло,, керамика) может растрескаться. [c.265]

Изменение механических свойств лакотканей под влиянием длительного нагрева происходит по-разному у лакотканей на основе тканей из органических волокон II па основе тканей из стекловолокна. На рис. 10-8 показана зависимость предела прочности при растяжении в различных направлениях хлопчатобумажных и шелковых лакотканей от времени старения при 105 С. В течение первых 10 суток происходит увеличение механической прочности за счет более полного отверждения пленкообразующего, а затем начинается постепенное снижение предела прочности в результате процессов деструкции как связующего, так и текстильной основы. Механические свойства стекловолокна мало изменяются при нагреве, поэтому и предел прочности стеклолакотканей в процессе теплового старения изменяется в меньшей степени. [c.469]

Особое место занимают процессы, связанные с концентрацией напряжений и деформаций. Этот фактор имеет двоякое значение. Во-первых, возникающая концентрация пластических деформаций во время сварки переводит металл в состояние, близкое к разрушению, или к изменению механических свойств в неблагоприятную сторону, например по механизму деформационного старения. Во-вторых, концентратор напряжений наряду с изменением свойств металла вызьшает концентрацию эксплуатационных напряжений [168, 11, 223]. На рис.11.2.1,б можно видеть, что при ступенчатом нагружении образца со сквозным надрезом 1 = 25 мм без шва развитие полос скольжения начинается при сравнительно высоком уровне напряжений от внешней нагрузки и размеры зоны деформации возрастают при дальнейшем увеличении нагрузки сравнительно медленно. Напротив, в образце с наплавленным валиком (рис.11.2.1,с,в) интенсивное развитие пластической деформации начинается при весьма низком уровне напряжений 0,15) и быстро возрастает по мере увеличения внешней нафузки [81]. [c.413]

Особого внимания заслуживает поведение материалов при длительном воздействии повышенной температуры, способной вызвать в, материале необратимые изменения — старение, сопровождающееся ухудшением свойств изоляции. Органические диэлектрики, как правило, сильней подвержены тепловому старению, чем неорганические. В разных веществах при разных температурах интенсивность термоокислительной деструкции, являющейся основным механизмом теплового старения, протекает пр-разному. В первой стадии теплового старения за счет удаления остатков влаги и растворителей, улетучивания некоторых низкомолекулярных сйставных частей и других процессов элеетричес-кие свойства твердых диэлектриков могут даже улучшаться без существенного снижения механических свойств. В дальнейшем термоокислптельная деструкция, сопровождающаяся в органических диэлектриках выделением разных про- [c.108]

Метод определения эквивалентной температуры по наружной окалине может производиться и неразрушающим методом, т.е. отбор необходимого количеетва окалины производится в котле непосредственно с трубы без ее вырезки. Ни одна из вышеупомянутых методик не учитывает влияния на ресурс металла его структурного состояния и изменения механических свойств, вызванных старением металла в процессе длительной эксплуатации. Поэтому для принятия решений по замене труб в период ремонта необходимо руководствоваться не только расчетами по существующим методикам, но и полным иеследованием металла. [c.217]

При решении вопроса о применении отдельных видов пластиков следует учитывать их специфические особенности. Так например, слоистые пластики (текстолит, гетинакс, дельта-древесина или лигнофоль и др.) анизотропны, т. е. имеют различные свойства в различных направлениях, зависящие главным образом от расположения слоёв и соотношения наполнителя и смолы в готовом материале. Высокое сопротивление воздшштвию вибрационных нагрузок хотя и выгодно отличает пластмассы от металлов, однако повышенная хрупкость (и не всегда достаточная прочность) прессованных деталей из порошкообразных пластмасс ограничивает их применение в силовых элементах конструкций. Термореактивные, а в особенности термопластичные материалы подвержены пластической деформации (текучести на холоду) под влиянием постоянно действующих нагрузок физико-механические свойства большинства пластиков сильно зависят от температуры и влаасности среды, в которых должен работать материал размеры деталей из пластмасс могут изменяться не только под влиянием постоянно действующих нагрузок и окружающей среды, но и в результате изменений, происходящих в процессе старения. [c.293]

Процессы старения резины связаны главным образом с распадом (деструкцией) молекул или с образованием новых связей (структурированием) в процессе окисления. Кроме того, при высоких температурах происходят процессы термического разложения, не идентичные окислению. Температурный режим играет решаюдую роль при эксплуатации резиновых деталей. Для каждого сорта резин существует определенный температурный диапазон возможной работы. Если при нормальных условиях уплотнение может находиться в изделии многие годы, то при предельной температуре работы она может сохранять необходимые свойства только десятки часов. При низких температурах твердость резины постепенно возрастает до тех пор, пока резина не становится хрупкой (эту температуру называют температурой стеклования резины). Изменение механических свойств резин с температурой показано на рис. 5.11. [c.148]

В атмосферных условиях под влиянием ультрафиолетового излучения и озона протекает процесс светоозонного старения резин. В случае, если резина находится в растянутом состоянии, основным агрессивным фактором является озон. Под влиянием озона на поверхности резины возникают трещины, расположенные перпендикулярно направлению действия напряжений. Разрастание трещин приводит к разрушению материала, В этих условиях свет, как правило, ускоряет процесс старения. В недеформирован-ном состоянии старение резины в атмосферных условиях вызывается, главным образом, воздействием солнечной радиации и проявляется в образовании мелкой сетки трещин на поверхности, а также в изменении механических свойств. Следует отметить, что наименьшей светоозонной стойкостью обладают резины на основе высоконенасыщенн-ых каучуков, причем световое старение с наибольшей скоростью протекает в резинах без технического углерода. [c.37]

Распад остаточной р-фазы происходит подобно распаду изолированных Р-твердых растворов. Существенное отличие заключается в том, что Р-стабилизирующие элементы могут диффундировать из претерпевающих распад прослоек р-фазы в а-матрицу. В верхней части а-области (700—800° С) распад прослоек р-фазы протекает весьма интенсивно, сопровождаясь быстрым выравниванием химического состава в микрообъемах и слиянием одинаково ориентированных пластинок а-фазы. В интервале 300—400° процесс растворения р-фазы может не завершаться даже при весьма длительных выдержках. Распад остаточной р-фазы в сплавах, содержащих изоморфные р-стабилизаторы, не сопровождается существенным изменением механических свойств, тогда как для сплавов с эвтек-тоидообразующими р-стабилизаторами отмечается понижение ударной вязкости (табл. 16). Это связано, по-видимому, с выделением в процессе старения интерметаллических соединений. В связи с этим длительное пребывание в интервале температур а-области для а-сплавов, легированных эвтектоидообразующими р-стабили-заторами, не рекомендуется. [c.58]

Сопоставление изменения механических свойств сплава в процессе старсння с изменением структуры показало, что наиболее интенсивное понижение пластичности и особенно ударной вязкости происходит тогда, когда в микроструктуре еще не обнаруживаются частицы а-фазы и тем более интерметаллида Ti fj. Для иллюстрации на рис. 28, где приведены кривые изменения ударной вязкости в зависимости от длительности старения в интервале температур 300—800° С, нанесены кривые АБ и ВГ, отражающие начало появления соответственно а-фазы и интерметаллида Ti fj. Как видно из приведенных данных, ударная вязкость претерпевает [c.81]

Таким образом, сопротивление циклическому упругопластическому деформированию аустенитной нержавеющей стали Х18Н10Т при температуре Т = 650° С, соответствующей интенсивному протеканию в ней процессов деформационного старения и других температурно-временных эффектов, существенным образом зависит от условий испытаний, к которым в первую очередь относятся уровень циклических деформаций и форма цикла (частота) нагружения. Эти характеристики в значительной мер определяют интенсивность деформационного старения материала, а тем самым и характер изменения деформационных характеристик, на основе которых описываются процессы накопления повреждений. Учет изменения механических свойств материала вследствие его структурных изменений, а также особенностей развития деформаций в зависимости от формы цикла нагружения позволяет, как показано в разд. 4.3, достаточно правильно описывать накопление повреждений и определять в соответствии е этим расчетное число циклов до разрушения. [c.191]

Применение после закалки пластической деформации способствует повышению прочностных свойств мартенситно стареющих ста 1ей после старения пластические свойства при этом снижаются незначительно На рис 113 показано влияние пластической деформации волочением на изменение механических свойств мартенситно стареющей стали на Fe- Сг—Ni основе в закаленном и состаренном (500 X 1 ч) состоянии Процесс упрочнения мартенситно стареющих сталей удоваетвори- [c.197]

В настоя щее время используют деформационно-кинетические критерии малоцикловой прочности, основанные на суммировании усталостных и ква-зистатияеских повреждений 4, 11, 16, 17 . Осуществляется линейное суммирование повреждений, вызванных циклическими и односторонне накопленными деформациями, с учетом их кинетики но циклам и во времени, а также изменения механических свойств конструкционного материала в процессе малоциклового нагружения, в частности в связи с деформационным старением и о. рупчиванием. Усталостные повреждения связываются с циклическими деформациями, квазистатиче-ские — с односторонне накопленными деформациями. [c.101]

На рис. 4.1 показано изменение механических свойств литейных алюминиевых сплавов АЛ2 и АЛ9 в зависимости от числа циклов. Сплавы в литом состоянии обрабатывали по следующим режимам АЛ2— 350 530 С, АЛ9—350 535 °С. После ТЦО проводили искусственное старение при 150 в течение 8 (АЛ2) и 4 ч (АЛ9). Заметный рост свойств наблюдается в первых 5—10 циклах. Дальнейщее увеличение числа циклов не оказывает существенного влияния на свойства сплавов или же их понижает. Такое изменение свойств сплавов связано с процессом коалесценции избыточных фаз (см. гл. 2). [c.141]

Изменение механических свойств асбопластиков в процессе длительного старения в вакууме при 600— 700°С иллюстрируется данными табл. 7.6 и 7.7. Значения Студ и Оизг определяли в воздухе после извлечения образцов из вакуумной камеры. Коэффициент вариации Оуд= =20-5-30%, (Тизг=50%. [c.184]

На более глубоких стадиях старения состояние поверхности покрытий помимо интенсивности процессов фотоокислительной деструкции зависит от физико-химических дроцессов, протекающих в поверхностном слое. Под влиянием низкомолекулярных продуктов деструкции, образующихся при фотоокислении, облегчается пвотекание релаксационных процессов, что может способствовать выравниванию микрорельефа поверхности. Скорость протекания релаксационных процессов под воздействием жидких продуктов деструкции и по-вышелных температур зависит как от скорости их испарения, так и от изменения физико-механических свойств покрытий при старении. [c.89]

Так быстро уже в процессе замера АЗВТ после деформаций, что его изменение после старения может отсутствовать. В случае же малой исходной концентрации С+М в нормальных позициях внедрения может наблюдаться корреляция между изменением механических свойств при старении и уменьшением (рис. 11). Иногда изменение механических свойств при старении лучше согласуется не с изменением а по сравнению со свежедеформированным состоянием, а с абсолютным значением в состаренном состоянии [168]. [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...