Поверхностные свойства металла и форма шва

ПОВЕРХНОСТНЫЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛА И ФОРМА ШВА [c.98]

И. Л. Емельяновым [167] была установлена аналитическая зависимость между формой и размерами наплавленного валика и поверхностными свойствами металла. [c.102]

Физические свойства жидкого металла характеризуются коэфициентами внутреннего трения и поверхностного натяжения. Определение их очень сложно даже в лабораторных условиях, особенно для сплавов с высокой температурой плавления. Поэтому для характеристики свойств жидкого металла обычно ограничиваются определением его жидкотекучести, т. е. способности металла заполнять формы. В отличие от вязкости, зависящей только от свойств металла, жидко-текучесть зависит также от формы и её температурного и гидродинамического режимов. Поэтому для изучения жидкотекучести необходимо сохранять постоянными все свойства формы и условия её приготовления и последующего заполнения металлом. При сохранении постоянными всех условий, включая состав металла, жидкотекучесть может служить критерием температуры расплавленного металла [29]. [c.245]

Наклеп дробью изменяет физические свойства поверхностных слоев металла, повышает их твердость и прочность, создает благоприятное распределение остаточных напряжений по сечению детали (сжатие с поверхности), а также изменяет форму и ориентацию кристаллических зерен в направлении более эффективного их сопротивления пластической деформации и разрушению. В зависимости от формы детали, ее материала, режима наклепа и т. д. тот или другой из перечисленных факторов может оказаться доминирующим в упрочнении детали. [c.585]

Применение формовочных покрытий и облицовок форм с заданными кристаллохимическими и физико-механическими свойствами позволяет управлять процессами в контактной зоне жидкий металл — форма и получать бездефектную структуру поверхности и поверхностного слоя отливки. [c.5]

Свойства металла влияют на заполнение расплавом полости формы и тепломассообмен в затвердевающей отливке. Так, высокое поверхностное [c.302]

К основным механическим свойствам металлов относят прочность, твердость, упругость, пластичность, ударную вязкость. Прочность — способность металла сопротивляться разрушению или появлению остаточных деформаций под действием внешних сил. Большое значение име т удельная прочность, ее находят отношением предела прочности к плотности металла. Для стали прочность выше, чем для алюминия, а удельная прочность ниже. Твердость — это способность металла сопротивляться поверхностной деформации под действием более твердого тела. Упругость — способность металла возвращаться к первоначальной форме после прекращения действия сил. Пластичность — свойство металла изменять свои размеры и форму под действием внешних сил, не разрушаясь при этом. Ударная вязкость — способность металла сопротивляться разрушению под действием динамической нагрузки. Кроме указанных механических свойств можно назвать усталость (выносливость), ползучесть и др. Для установления характеристик механических свойств производят их испытания. [c.30]

Изменяя количество и вид газообразователя, размеры зерна порошка стекла и газообразователя, а также температурный режим вспенивания, можно регулировать размеры и структуру пор (открытые или замкнутые поры), а следовательно, менять и изоляционные свойства пеностекла. Приготовленную шихту засыпают в формы из жаропрочного металла. Формы устанавливают на вагонетки или металлические ползуны, которые подают их в печь вспенивания. В печи температура шихты быстро поднимается до 850° С. При этой температуре порошок стекла в поверхностном слое плавится, образуя газонепроницаемую корку. Выделяющиеся из газообразователя газы, не покидая шихты, вспенивают ее. Объем массы значительно увеличивается и она заполняет всю форму. После вспенивания блоки пеностекла отжигают в конвейерной печи. [c.573]

Готовая поковка может быть передана на дальнейшую обработку в механический цех только после контроля ее качества точности геометрической формы и размеров, выявления возможных поверхностных и внутренних дефектов, структуры и механических свойств металла. [c.283]

Одновременно возникает задача, связанная с нормированием качества поверхности. Исследования и опыт эксплуатации машин и приборов свидетельствуют о том, что регламентация лишь высотных На, Яг, Ятах) параметров качества поверхности по ГОСТ 2789—73 на шероховатость поверхности является недостаточной, поскольку важнейшие эксплуатационные свойства деталей (износостойкость, сопротивление схватыванию и др.) зависят в большой мере от формы неровностей и степени упрочнения поверхностного слоя металла. Поэтому в ГОСТ 2789—73 помимо высотных введены три параметра вдоль средней линии ( р, и 5), которыми можно пользоваться при установлении требований к шероховатости поверхности в зависимости от ее функционального назначения. [c.3]

Помимо геометрических факторов на образовании неровностей при чистовой обработке давлением сказываются неоднородность формы и размеров неровностей исходной поверхности, дефекты поверхности (риски, вырывы, царапины), дефекты металла (включения, поры), а также дефекты рабочей поверхности деформирующего элемента. При чистовой обработке давлением в результате пластической деформации изменяются не только размеры заготовки, шероховатость поверхности, но и структура, и практически все физико-механические свойства поверхностного слоя металла. При этом чем выше степень деформации, тем на большую глубину распространяется деформированный измененный слой. [c.8]

Величина износа поверхностей деталей обусловливается влиянием внешних факторов, к которым относятся давление, характер приложения нагрузки, скорость относительного перемеш,ения трущихся тел и ее изменение во времени, температурный режим, форма и размер поверхностных неровностей и трущихся поверхностей, способ подвода смазки, ее количество и качество, присутствие абразивов в месте контакта и полнота удаления продуктов изнашивания из зоны трения и т. д. При изменении внешних факторов, например скорости скольжения, нагрузки и температуры, происходят изменения исходных свойств металла пар трения, а изменение внешней среды и состояние трущихся поверхностей определяют трение без смазки, граничное и жидкостное трения. При жидкостном трении величина из-1 носа при равных других условиях будет минимальной по сравнению с [ граничным трением и трением без смазки (сухим). Влияние внешних 1 кторов на величину износа деталей автомобилей подробно изучено, и многие конкретные данные приведены в специальной литературе. [c.9]

Отметим, что в отличие от гидродинамического квазиупругий граничный слой не создает условий механического разделения. Как и в случае трения несмазанных поверхностей, напряженное состояние поверхностных слоев металла при граничном трении характеризуется наличием нормальной и тангенциальной составляющих. Это напряженное состояние связано с механическими свойствами граничных слоев, обладающих истинной упругостью формы и описываемых законом Гука. Диаграммы упругости граничного слоя при сжатии и на сдвиг приведены в работе [22]. [c.182]

Контроль качества осуществляют на всех этапах производства изделий. Окончательный контроль может предусматривать их внешний осмотр, контроль геометрической формы и размеров, выявление поверхностных и внутренних дефектов, структуры и определение механических свойств металла. [c.249]

При работе двигателей внутреннего сгорания вследствие истирания, теплового и химического воздействий и других факторов происходят изменения первоначальных размеров и формы деталей. В процессе длительного механического, теплового и химического воздействий в поверхностных слоях деталей изменяются структура и физико-механические свойства металлов, что приводит к более интенсивному износу металла и к нарушению работоспособности отдельных сопряжений и механизмов. Снижение интенсивности износа отдельных деталей сопряжений отражается непосредственно на повышении продолжительности безотказной работы и долговечности узлов и агрегатов. [c.3]

Вместе с тем смазка вступает во взаимодействие с металлами деталей, вследствие чего существенно изменяются их механические свойства, износоустойчивость и усталостная прочность. Механические свойства металла зависят от структуры и дефектов кристаллического строения. Дефекты структуры на поверхности трения в виде пустых, не занятых атомами (ионами) в решетке мест, мозаичности, микротрещин и микрополостей, вызванных местным перенапряжением металла и изменением формы кристаллитов и их взаимным расположением, влиянием переходного слоя на границе зерен, скопления вакансий и т. п. приводят к значительному понижению прочности твердого тела. Поверхностные дефекты [c.57]

В появлении поверхностных трещин, изменении структуры и свойств металла, а также геометрической формы деталей. [c.84]

Увеличение стойкости металлических форм достигается нанесением на их рабочую поверхность защитных покрытий из материалов мелкого кварцевого песка, измельченного ферросилиция, алюминиевой пудры, пылевидного графита и др. Три последних материала, помимо защитных свойств, выполняют также функции кодификаторов, улучшающих качество поверхностного слоя металла. Защитные покрытия наносят на цилиндрические стенки формы во время ее вращения непосредственно перед заливкой металла. При непрерывном темпе литья металлические формы разогреваются. Поэтому их охлаждают водой (циркуляция, душ) или воздухом. [c.303]

Однако авторы проведенных исследований зачастую обходят молчанием вопросы кинетики зарождения и укрупнения неметаллических включений в сварочной ванне, а также их удаления из наплавленного металла. Хотя совершенно очевидно, что без рассмотрения этих вопросов трудно определить пути к снижению содержания неметаллических включений в сварном соединении или к получению таких включений, форма и размеры которых не влияли бы существенно на качество шва. Поэтому рассмотрим некоторые стороны кинетики процесса образования неметаллических включений в сварочной ванне и связь этого процесса с поверхностными явлениями. Указанные вопросы рассмотрим на примере оксидных включений, а именно силикатных и алюмосиликат-ных, которые чаще встречаются в сварных швах и поверхностные свойства которых изучены наиболее полно. [c.43]

В металлах возбуждаются волны нескольких типов поперечные, продольные и поверхностные. Возникновение волн того или иного типа определяется упругими свойствами объекта и его формы. Если частицы совершают колебательные движения, совпадающие с направлением движения волны по объекту, то это продольные волны. Когда колебания частиц происходят поперек направления распространения волны, возникают волны сдвига, их называют поперечными волнами. [c.194]

Особое влияние на работоспособность изделий оказывает механическая обработка, которая придает окончательные форму и свойства рабочим поверхностям деталей. Обработка металлов резанием сопровождается сложными физическими процессами, вызывающими пластические деформации, наклеп и нагрев поверхностного слоя. В результате получается поверхностный слой со своеобразными физическими свойствами, которые являются следствием данного метода обработки и его режимов (см. гл. 2, п. 2). [c.469]

Капиллярные методы контроля предназначены для обнаружения поверхностных и сквозных дефектов в объектах контроля, определения их расположения, протяженности и ориентации. Капиллярные методы позволяют контролировать объекты любых форм и размеров, изготовленных из черных, цветных металлов и других неферромагнитных материалов. Их применяют и для контроля деталей из ферромагнитных материалов, если их магнитные свойства, форма, вид и расположение дефектов не позволяют достичь требуемой чувствительности магнитопорошковым методом или если этот метод нельзя применять по условиям эксплуатации. [c.35]

Эпоксидные смолы (ЭД-5, ЭД-6, Э-40) после отверждения имеют высокие механические и эксплуатационные свойства (см. табл. 1). Незначительная усадка -позволяет выполнять из них точные отливки сложной формы. В отливках не наблюдается коробления, поверхностных и внутренних трещин. Смолы обладают хорошей адгезией, к металлам, керамике, цементу, кварцевому песку и другим материалам. [c.74]

Связь поверхностных свойств металла и формы сварного шва подтверждается и экспериментами. В частности, в ранее названной работе [160] было показано, что применение специально разработанных флюсов позволило увеличить глубину проплавления металла и обеспечить хорошее качество сварного соединения без повышения сварочного тока. Влияние компонентов покрытия и составляющих флюса на межфазное натяжение металла и форму аплавланного валика отмечено также в работах [162, 163]. При этом было обнаружено [162], что с уменьшением величины межфазного натяжения наплавленный валик получается более плоским. Влияние сил поверхностного натяжения на формирование кория стыковых швов было отмечено М. Д. Тюльковым [164], А. Г. Мазелем [165] и А. А. Ерохиным с Ю. С. Ищенко [166]. [c.102]

Методы обработки основаны на использовании пластических свойств металлов, т. е. способности металлических заготовок принимать остаточные деформации без нарушения целостности металла. Отделочная обработка методами пластического деформирования сопровождается упрочнением поверхностного слоя, что очень важно для повышения надежности работы деталей. Детали станонится менее чувствительными к усталостному разрушению, новьипаются их коррозионная стойкость и износостойкость сопряжений, удаляются риски и микротрещины, оставшиеся от предшествующей обработки, В ходе обработки шаровидная форма кристаллов поверхности металла может измениться, кристаллы сплющиваются в направлении деформации, образуется упорядоченная структура волокнистого характера. Поверхность заготовки принимает требуемые форму и размеры в результате перераспределения элементарных объемов под воздействием инструмента. Исходный объем заготовки остается постоянным. [c.385]

Известно, что структура п свойства отливок зависят главным образом от свойств жидкого металла и литейной формы, характера кристаллизации и затвердевания металла в форме. При этом разнородные структурные зоны отливки, состоящие из мелких, столбчатых и равноосных кристаллов, существенно различаются по плотности, прочности и степени физической неоднородности. Фасонные отливки и слитки, получаемые по существующим технологическим процессам, характеризуются наличием в мелкокристаллической зоне (поверхностном слое металла) большого количества газовых и неметаллических включений, трещин, пригара и других дефектов, резко ухудшающих физико-механические свойства отливок. При обжиге сднтков и отливок мелкокристаллический поверхностный слой металла окисляется и превращается в окалину (на слитках и крупных отливках толщина окисленного слоя достигает 5 мм). Поэтому в отливках предусмотрены специальные припуски металла на механическую обработку, а слитки из качественной легированной стали и специальных сплавов перед прокаткой подвергаются обдирке на станках. Таким образом, вследствие несовершенства технологии поверхностная мелкокристаллическая зона отливок и слитков в большинстве случаев превращается в отходы и безвозвратные потери производства. [c.3]

Исследованиями отмечено, что изменением литейной формы можно регулировать структурообразование поверхностного слоя металла отливки и получать заданные механические свойства. В зависимости от размерных параметров кристаллических решеток, электронной структуры и химической активности жидкого металла в условиях формирования отливки ее поверхностный слой насыщается кислородом, водородом, углеродом, азотом и другими элементами, содержащимися в облицовках и покрытиях форм. В результате протекания указанных процессов в поверхностном слое н на поверхности образуются новые структурные фазы, pesiio изменяющие природу и свойства отливок. Так, адсорбционные поверхностные плены могут играть роль пассив1[рующего элемента, когда отношение молекулярного [c.11]

Жидкотекучесть — это способность жидкого металла (расплава) течь и заполнять полость формы. Жидкотекучесть сплавов в общем случае определяется, во-первых, физико-химическими и теплофизическими свойствами сплавов (вязкость, поверхностное натяжение, плотность, теплоемкость, теплопроводность, теплота и интервал затвердевания во-вторых, теплофизичесБсими и гвд-родинамическими свойствами литейной формы (теплоаккумулирующая способность, смачиваемость сплавом стенок формы, характер течения металла в литниковой системе, газопроницаемость формы и т. д.) и, в-третьих, условиями заливки формы (гидростатический напор, температура и скорость заливки металла). Так как жидкотекучесть (А.) определяется на стандартных технологических пробах, то в этом случае факторы, характеризующие свойства литейной формы и условия ее заливки становятся фиксированными. Поэтому в данном случае только состав сплавов будет определять их жидкотекучесть. [c.258]

Сущность процесса состоит в том, что заготовку после механической и термической обработки подвергают многочисленным ударям отдельных дробинок, движущихся с большой скоростью. В поверхностном слое создается наклеп, меняются физические свойства металла, повышаются его твердость и прочность, создаются благоприятные внутренние напряжения сжатия, видоизменяются форма и ориентация кристаллических зерен поверхностных слоев так, что их сопротивление пластической деформации и разрушению повышается. Особо заметно возрастает усталостная прочность п в меньшей степени — статическая. [c.990]

Источники появления отклонений формы поверхности от геомегрическн заданной и отклонений свойств поверхностного слоя металла от его исходного состояния [c.54]

Электрохимическое полирование, сопровождающееся растворением поверхностного слоя металла, оказывает влияние на некоторые свойства поверхности. Преимущественное растворение мик-рогребещков приводит к повыщению чистоты поверхности металла. Если начальная чистота поверхности не ниже 4—5 класса (по ГОСТ 2789—59), электрополированием можно повысить ее на один-два класса. При этом понижается не только высота микронеровностей, но и меняется характер микрорельефа. Острые вершины гребешков, образовавшиеся при резании металла в процессе электрополирования уменьшаются по высоте и приобретают округлую форму. Очевидно, что при сопряжении таких электрополированных поверхностей величина фактической опорной поверхности их возрастает, что приводит к снижению удельного давления и может оказать положительное влияние при работе деталей в условиях трения. [c.28]

В заключение люжно сказать, что вопрос масштабного эффекта применительно к прочности деталей п конструкций в условиях хрупкого разрушения является многосторонним. Здесь необходимо рассматривать отдельно условия образования трещины хрупкого разрушения малой протяженности и условия внезапного хрупкого разрушения детали в целом. В первом случае при уменьшенном масштабе образца оказывают существенное влияние увеличенная неравномерность распределения деформаций, напряженное состояние в детали и свойства поверхностного слоя металла. Во втором случае важную роль играет запас потенциальной энергии деформации, накопленной в детали и ухудшение характеристик материала в сечениях больших размеров, по которым происходит разрушение. С учетом этого нельзя рассчитывать на возможность охарактеризовать масштабный эффект какой-либо постоянной материала без учета формы детали и распределения напряжений в ее объеме или каким-либо коэффициентом, полученным для данной формы детали в предположении совершенно упругого материала без учета его структуры и текстуры. В зависимости от форлп детали и условий ее изготовления и эксплуатации может преобладать тот или иной из факторов, с которыми связано наличие масштабного эффекта. Конструктор может правильно использовать результаты испытаний стандартных образцов малых размеров при проектировании и расчетах деталей и конструкций больших размеров только на основании рассмотренных выше зависимостей. [c.374]

Анализ подобной формы продольного сечения свидетельствует о наличии двух процессов проплавления металла при лазерной сварке. Первый процесс определяет эффект глубокого проплавления и заключается в образовании парогазового канала при воздействии лазерного излучения высокой плотности мощности. Это условие обеспечивает локальное заглубление сварочной ванны в месте воздействия лазерного излучения. Второй процесс представляет собой поверхностное плавление за счет теплопроводностных свойств металла. Преимущественное развитие того или иного из указанных процессов определяет очертание сварочной ванны и зависит в первую очередь от режимов сварки. [c.427]

В особую группу физических свойств выделяют поверхностные свойства на границе гетерогенной системы металл-шлак. Одной из основных характеристик жидких и твердых тел является свободная энергия на поверхности, существование которой проявляется в хорощо известном стремлении жидкостей принять форму, характеризующуюся минимальной поверхностью. Это стремление поверхности жидкости к сокращению обусловлено силами межмолекулярного взаимодействия и объясняется следующим образом. Молекулы, находящиеся в объеме далеко от поверхности жидкости (рис. 9), окружены со всех сторон другими молекулами и испытывают в среднем одинаковое притяжение во всех направлениях. Поверхностный слой ведет себя как туго натянутая пленка, поскольку в этом случае кал лая молекула лишь частично окружс иа соседннмн испытывает притяжение, направленное вн трь и в сторону, ш) не испытывает уравновешивающего притяжения со стороны граничащей фазы, например, воздуха, так как в газообразной фазе число молекул значительно меньше, чем в жидкости. [c.15]

Даются краткие описания природы поверхностного натяжения и поверхностных явлений, связанных с особенностями поверхностей раздела фаз. Излагается роль сил поверхностного натяжения в процессе переноса электродного металла. На примере оксидных включений показана связь поверхностных явлений с образованием, укрупнением и удалением неметаллических включений из сварочной ванны. Рассматривается влияние по1верхиосхной активности комлоиеятов, присутствующих в металле, а процессы взаимодействия газов с расплавленным металлом и исследуется процесс порообразования с учетом поверхностных явлений. Отмечается зависимость формы сварного шва, образования подрезов, горячих трещин и процесса кристаллизации от поверхностных свойств расплавов. [c.2]

Геом. характеристики Ф. п. (форма, кривизна, пл. сечений п т. п.) связаны с физ. свойствами металлов, что позволяет строить Ф. п. по эксперим. данным. Напр., магнетосопро-тивление металла зависит от того, открыта или замкнута Ф. п., а знак константы Холла (см. Холла эффект) зависит от того, электронная она или дырочная. Период осцилляций магн. момента (см. Де Хааза — ван Алъфена эффект) определяется экстремальной (по проекции квазиимпульса на магн. поле) площадью сечения Ф. п. Поверхностный импеданс металлов в условиях аномального скин-эффекта зависит от ср. кривизны Ф. п. и др. [c.804]

Одной из усовершенствованных форм катодной внутренней защиты является электролизный способ защиты при помощи алюминиевых протекторов-анодов, питаемых током от внешнего источника он применяется для черных металлов без покрытий и горячеоцинкованных в системах снабжения холодной и горячей водой. Алюминий применяют как материал анода потому, что продукты его анодной реакции не ухудшают потребительских свойств воды и защищают трубопроводы, подсоединенные к резервуару, благодаря образованию защитного покрытия [7—9]. Наряду с катодной внутренней защитой резервуара и встроенных в него конструкций, например нагревательных поверхностей, при электролитической обработке воды происходит также и изменение ее параметров. Эффект защиты от коррозии обусловливается коллоидно-химическими процессами образования поверхностного слоя И обеспечивается не только для новых установок, но и для старых, уже частично пораженных коррозией [9]. [c.406]

На физико-механические свойства поверхностною слоя обработки оказывает влияние тепловой процесс, отличающийся мгновенностью нагреьа, высокими температурами (800—900 и выше) и большой концентрацией тепла в зоне мгновенного контакта поверхностей инструмента и обрабатываемого металла. Под влиянием этих условий, а также значительных давлений в поверхностном слое помимо деформации зерен металла могут происходить заметные структурные, а нередко и фазовые изменения. Характер этих изменений и зона их распространения определяются условиями шлифования и объектом обработки (физико-механические и технологические свойства обрабатываемого материала, размеры и форма изделия и др.). [c.406]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...