Сталь Деформация при закалке — Влияние

Вследствие резкого повышения предела упругой деформации при закалке сталей и особенно при последующем пластическом деформировании и тепловом влиянии в поверхностном слое металла возникают значительные остаточные напряжения 1 рода, уравновешенные в объеме тела. [c.177]

Сталь ХВГ отличается хорошей прокаливаемостью, но имеет склонность к образованию карбидной сетки. Повышенное содержание марганца в этой стали уменьшает объемные деформации при закалке. Сталь ХВГ следует рекомендовать для изготовления режущих инструментов, габаритные размеры которых оказывают заметное влияние на процесс деформирования (например, протяжки). [c.28]

Рис 77. Влияние предварительной деформации на предел выносливости стали ЗОХНЗА после закалки с 820° С в воде+отпуск при 600 С (а) и 500 С (б). Образцы диаметром 9 мм, длиной 155 мм, длина рабочей части 20 мм растянуты на машине ЦДМ-30 без деформации (/) и с остаточной деформацией 8 7 % (2). [c.82]

Деформация инструментальной стали при закалке. В табл. II приводятся для стали ХГ данные о влиянии различных факторов термообработки (температуры закалки, скорости охлаждения после переохлаждения аусте- [c.449]

Таким образом, скорость охлаждения при закалке оказывает резкое влияние на образование внутренних напряжений и на деформацию стальных деталей. Так, например, шестерни, изготовленные из стали марки 40 с отверстием диаметром 54,63—54,67 мм, дают после закалки с 820° С в воде увеличение диаметра отверстия на 0,20—0,40 мм, а после закалки в масле (обеспечивающем гораздо меньшую скорость охлаждения) — на 0,05—0,08 мм, т. е. в [c.697]

При обработке стали в области температур деформация увеличивает диффузионную подвижность атомов и способствует перестройке структуры. Многократная деформация вызывает скольжение при каж-ком проходе преимущественно по новым плоскостям сдвига. В аустените пачки скольжения получаются более тонкими и благодаря множественности скольжения малой протяженности, вследствие чего субструктура и блоки измельчаются. В процессе деформации дефекты кристаллической решетки (дислокации) образуются в основном по границам пачек скольжения, а так как при увеличении числа проходов общая протяженность границ пачек скольжения увеличивается и они распределяются равномерно по всему объему деформированного металла, то и дефекты решетки (дислокации) распределяются более равномерно. Все это приводит к образованию тонкой блочной структуры и более равномерному распределению дефектов решетки (дислокаций) в аустените, подвергнутом высокой степени деформации. На базе тонкой структуры аустенита после закалки также получается более дисперсная структура с высокой плотностью дислокаций и их равномерным распределением. Этими изменениями тонкой структуры объясняется благоприятное влияние дробной деформации при больших степенях обжатия. [c.45]

По-видимому, в идее о мягком мартенсите есть рациональное зерно закрепление дислокаций в результате диффузионного перемещения атомов и выделение частиц при старении или деформации должны оказывать сильное влияние на упрочнение мартенсита. Пока, однако, трудно количественно оценить вклад основных факторов, определяющих высокое сопротивление пластической деформации сложной структуры, образующейся при закалке стали. [c.338]

Рис. 1.13. Влияние содержания никеля на температуру М а М (а) и количество мартенсита Л1 (б) в стали с 0,050 % С и 18 % Сг после деформации при различных температурах, ние закалка с 1050 "С. в во

Изделия из стали К4 диаметром 20—22 мм прокаливаются в масле и соляной ванне. Температура соляной ванны может быть 160—180° С, а также 220° С. Благодаря применению более мягкой охлаждающей среды при закалке стали К4 в ней возникают меньшие напряжения и деформации, поэтому эта сталь пригодна для производства, например, измерительного инструмента. Возникающее при закалке увеличение размеров примерно на 0,1% компенсируется уменьшением размеров во время отпуска (см. табл. 17, 18). Величина изменения размеров (объемная деформация) и формы зависит от содержания в стали аустенита и от его стабильности. Количество остаточного аустенита и величины объемной деформации, возникающей под влиянием выдержки при температуре 150° С после различных температур нагрева при закалке, можно видеть в табл. 58. [c.180]

В работе [60] образование мартенсита деформации при малоцикловой усталости изучали при температурах испытания 22, 93 и 116 °С на образцах из метастабильных аустенитных сталей типа 301 и 304 в условиях растяжения-сжатия с постоянной амплитудой деформации Ае после различных режимов термической обработки (7 - закалка с 1093 °С в масло 2 - охлаждение с печью с 954 до 204 °С в течение 3 ч. В исходном состоянии стали имели однофазную аустенитную структуру. Количество образующегося мартенсита деформации определяли непрерывно в процессе испытания с помощью магнитного метода. В процессе циклирования в сталях происходило образование двух типов мартенсита а и е. Количественное соотношение между этими типами мартенсита зависит от величины амплитуды циклической деформации и температуры испытания. Чем меньше амплитуда деформации и выше температура испытания, тем меньше образуется е-мартенсита. Общее количество мартенсита деформации непрерывно возрастает с ростом числа циклов (см. рис. 6.34). При одинаковых условиях испытания в стали 304 образуется больше мартенсит по сравнению со сталью 301. В зависимости от амплитуды деформации а-мартенсит оказывает противоречивое влияние на число циклов до разрушения. При комнатной температуре испытания при амплитуде циклической де- [c.239]

Влияние состава стали на возникающие при закалке напряжения и деформации определяется главным образом содержанием углерода что может быть иллюстрировано данными табл. 25. [c.984]

Под влиянием холодной обработки давлением фазовое состояние сталей или сплавов может изменяться в процессе деформации. При последующей термической обработке холоднодеформированных сталей или сплавов наблюдается ускорение фазовых превращений. Известно, что при холодной деформации нержавеющих сталей аустенитного класса, представляющих собой после закалки однородный твердый раствор с решеткой [c.134]

Закалка представляет собой весьма сложный и ответственный этап технологического процесса, так как протекает при больших скоростях охлаждения, что связано с образованием значительных внутренних напряжений. Скорость охлаждения имеет решающее влияние на результат закалки. Чрезмерно быстрое охлаждение неизбежно вызывает деформацию детали и трещины в стали, поэтому при выборе режимов закалки учитывают форму детали и ее размеры. [c.34]

Как показывают макро- и микроисследования, структура всех рассмотренных марок стали претерпевает заметные изменения (увеличение зерна, закалку, отпуск закаленного слоя), но трещин при этом не обнаруживается. Поскольку кромки реза в дальнейшем подвергаются высокотемпературному нагреву при сварке, нагреву и значительной деформации при прокатке (в случае резки слитков и заготовок), структуры зоны термического влияния преобразуются и, следовательно, те изменения, которые происходят у края реза, могут не приниматься во внимание. [c.49]

Структурные изменения наплавленного и основного металлов в зоне термического влияния могут сопровождаться изменением объема. Напряжения, возникающие вследствие изменений структуры металла, имеют большое значение только для сталей, склонных к закалке (особенно легированных), так как образование мартенсита при закалке сопровождается увеличением объема металла. Величина деформаций и напряжений в значительной степени зависит от формы деталей, их размеров и зоны нагрева при сварке. [c.310]

Среднеуглеродистые и низколегированные стали с содержанием 0,25...0,45 % С, а также стали с суммарным содержанием легирующих элементов до 2,5 % имеют невысокое р 25 10" Ом см, среднее значение теплопроводности Я. и 40 Вт/(м К) и относительно высокое сопротивление пластической деформации при низких температурах (см. рис. 5.20). Повышенное содержание углерода и легирующих элементов обусловливает высокие прочность и твердость этих сталей в начальной стадии нагрева, склонность к образованию кристаллизационных трещин в ядре и склонность к закалке. Структуры закалки (например, мартенсит) повышают хрупкость и снижают пластичность сварных соединений в зоне термического влияния. Рекомендуется использовать для сварки металл в отожженном или нормализованном состоянии и режимы, обеспечивающие относительно медленный нагрев и охлаждение зоны соединения. [c.324]

Значения температур Мд и сильно зависят от содержания в стали никеля (рис. 10.3). Большое влияние на понижение температуры мартенситного превращения оказывают и другие легирующие элементы — углерод, азот, марганец и кремний. У высоколегированных хромоникелевых сталей температура мартенситного превращения лежит в области от О до 100 °С и даже ниже в зависимости от состава стали. Таким образом, переохлажденный до 20 °С аустенит может быть при определенном составе стали стабильным и нестабильным и претерпевать при определенных условиях мартенситное превращение, например в условиях охлаждения до пониженных температур (температур мартенситного превращения) при закалке или холодной пластической деформации при положительной температуре. [c.256]

Деформация стальных изделий при термической обработке происходит из-за изменения удельного объема стали при фазовых превращениях и формы те.ла под влиянием тепловых и структурных напряжений. Наибольшие деформации стальных деталей происходят при закалке. [c.119]

Поверхностные слои труш,ихся деталей машин находятся в условиях неравномерного объемно-напряженного состояния сжатия, при этом даже очень хрупкие материалы (чугун, сталь с высокой степенью закалки) обладают высокой пластичностью. В зависимости от условий трения под влиянием пластической деформации и тепла на поверхности трения изменяется структура поверхностного слоя. В результате в нем возникают остаточные напряжения. [c.190]

Указанная особенность влияния ВТМО связывается с воздействием пластической деформации аустенита на структурное состояние стали после закалки. При температурах выше у стали наблюдается гранецентрированная кристаллическая решетка, в которой имеется 12 возможностей сдвига по плоскостям (111) и направлениям [ПО]. В этом [c.42]

На высоколегированных сортах стали наблюдается провал ударной вязкости после обычной закалки и отпуска при температуре, при которой происходит дисперсионное твердение и превращение остаточного аустенита. Применением ВТМО устраняется этот провал и обеспечивается получение высокопрочной стали с допустимой ударной вязкостью. Благоприятное влияние ВТМО можно иллюстрировать на высокохромистой стали ВНС-6, легированной ванадием, молибденом и вольфрамом. Заготовки из этой стали были нагреты на 1050° С и подвергнуты ВТМО с деформацией на 85% за три прохода. Из катаных полос были изготовлены плоские образцы рабочим сечением 2X5 мм и расчетной длиной 40 мм для испытаний на разрыв, образцы размерами 2 X 5 X X 40 мм с надрезом — для испытаний на удар. [c.48]

На деформацию(изменение размеров) детали при закалке оказывают влияние следующие факторы температура закалки, скорость охлаждения при закалке, глубина закалки, микроструктура стали в исходном состоянии (до закалки) и температура отпуска. Чем выше температура закалки и больше скоррсть охлаждения, тем больше возможная деформация. [c.481]

Влияние формы дисков на их деформацию при закалке, У стальных дисков со сравнительно небольшим центральным отверстием, диаметр последнего может после закалки возрастать или уменьшаться — в зависимости от прокаливаемости материала. По мере относительного увеличения диаметра отверстия изделие постепенно переходит в группу кольцеобразных, для которых типичным является иной вид закалочного деформирования, т. е. возрастание обоих диаметров — наружного и внутреннего. При анализе общих закономерностей подобного вида в перспективе могут быть использованы методы математического моделирования. Так, например, для группы дисков из стали 40Х экспериментально установлены следующие зависимости (Ф. С. Новик, Е. М. Латаш и автор) [c.219]

Влияние исходной микроструктуры стали на деформацию, образующуюся при закалке, можно иллюстрировать следующим примером шестерни из стали 20ХН (0,16% С) с исходной сорбитовой структурой дали после цементации и закалки уменьшение диаметра отверстия на 0,25—0,38 мм, а с исходной перлитовой — увеличение диаметра отверстия на 0,06 мм. [c.481]

Все три образца стали после обычной термической обработки в виде закалки и отпуска на 550° С показали низкие значения ударной вязкости, неудовлетворительные для практических целей. После ВТМО значения ударной вязкости повысились до допустимых для стали данных составов. Благоприятное влияние оказало подстуживание перегретых образцов и проведение деформации при температурах 900— 950° С, нормальных для ВТМО этих сталей. Характерны в этом отношении данные, полученные для стали 37ХНЗА. Деформация при завышенной температуре (1150°С), благоприятной для развития процессов диффузии дислокаций и рекристаллизации, хотя и заметно повышает ударную вязкость по сравнению с обычной закалкой, однако не обеспечивает оптимальных свойств. [c.47]

Влияние степени деформации при НТМО можно видеть по данным рис. 20. Заготовки из стали 40ХСНВФ нагревали до температуры 850—900° С, охлаждали на воздухе до / 600°С, прокатывали при 550° С на степени обжатия от 15 до 85% за несколько проходов с промежуточными подогревами до 600° С и непосредственно по окончании прокатки закаливали в масле. После закалки был дан отпуск на 170— 320° С. [c.56]

Систематическое изучение влияния температуры пластической деформации при ВТМО привело к заключению, что получаемая прочность стали не имеет линейной зависимости от температуры деформации (рис. 21) [35]. В районе температуры рекристаллизации Трекр на кривых прочности наблюдается резкий перегиб, обусловленный изменением механизма пластической деформации в результате резкого снижения диффузионной подвижности металла [23], в свою очередь, определяемого изменением межатомной связи. Резкое снижение диффузионной подвижности в районе Трекр меняет механизм пластической деформации и характер образуемой дислокационной структуры. Повышение плотности дислокаций, образование более дисперсной субструктуры и тонкой структуры под влиянием сдвиговых процессов имеет следствием образование более дисперсной структуры закалки, чем это получается при ТМО с деформацией выше Трекр- Заслуживает внимания тот факт, что выше и ниже Трекр повышение и снижение прочностных свойств имеют 60 [c.60]

Свойства стали определяет действительное зерно. Величина зерна аустенита не оказывает существенного влияния на свойства, получаемые при испытании на статическое растяжение (Ов, Оо, 2, чр), и твердость, но с ростом зерна резко снижается ударная вязкость, особенно при высокой твердости (после закалки и низкого отпуска), уменьшается работа распространения трещины и повышается порог хладноломкости. Чем крупнее зерно, тем более склонна сталь к закалочным трещинам и деформациям. При одинаковой твердости сталь с крупным зерном лучше обрабатывается резанием, но это имеет ограниченное практическое при 1енение. [c.296]

В случае стали С форма образований подобна форме их в листах и в больших образцах. В случае стали А, наоборот, большие образцы дают на некоторых участках небольшие недендритные образования. Это явление без сомнения связано с увеличением числа зародышей, обусловленным возрастанием напряжений при закалке. Оно находится в полном соответствии с выводами Хэтуэлла и Бергезена, которые изучили влияние пластической деформации на возникновение образований в нержавеющей стали [6]. [c.279]

В табл. 23 приведены данные, показывающие влияние характера закаливающей среды (скорости охлаждения при закалке) на деформацию цилиндров, изготовленных из легированной стали марок 12ХНЗА и 38ХА. [c.983]

Состав и структура металла. Оценка чувствительности к трещине в отдельных случаях более резко, чем другие методы испытания, выявляет влияние той или иной легирующей добавки в сплаве. Так, добавление к стали ЗОХГСА 1% никеля, т. е. переход к стали 30ХГСН2А при СТв = 160 180 кгс/мм увеличивает пластичность при растяжении гладкого образца на 5%, ударную вязкость с надрезом Гн = 1 мм на 30%, а ударную вязкость образцов с трещиной на 60% (данные по 20 плавкам каждой стали). Характерно, что сталь ЗОХГСА в высокопрочном состоянии получила малое применение, в то время как сталь 30ХГСН2А успешно используется при Ов = 160 -ь 180 кгс/мм . Существенное влияние на чувствительность к трещине оказывает сопротивление пластической деформации — величина временного сопротивления и особенно предела текучести. Сталь с мар-тенситной структурой после отпуска при 200° С имеет, как правило, значительно большую чувствительность к трещине, чем с сорбитной структурой после отпуска при 510°С (см. рис. 18.18,6). Существенное значение имеет степень однородности структуры, получаемая при закалке. Так, появление участков феррита в мартенсите при закалке с подстуживанием приводит к более резкому падению работы излома, чем ударной вязкости (рис. 18.21, а и б) [3]. [c.138]

В работе [15] при исследовании свойств стали 55ХГР после ВТМО с деформацией прокаткой показано отрицательное влияние холодной деформации на механические свойства стали после ВТМО, низкого и высокого отпуска. Показано также, что отрицательное воздействие холодной деформации может быть компенсировано дополнительным стабилизирующим отпуском перед закалкой. Эти результаты делают необходимым исследование влияния отпуска после навивки на сопротивление усталости пружин из стали 50ХФА, обладаю- [c.128]

Объяснение этому следует искать в различном характере влияния твердости различных групп жаропрочных сталей и сплавов на их обрабатываемость. Обрабатываемость низко- и высокоуглеродистых жаропрочных сталей после закалки ухудшается (фиг. 12). Закалка этих сталей снижает их твердость вследствие перехода карбидов в твердый раствор, но одновременно переводит стали в пересыщенное, неравновесное состояние. В процессе резания пластическая деформация стали, находящейся в метастабильном состоянии, вызывает распад пересыщенного твердого раствора, с выделением субмикроскопических фаз, кбторые упрочняют сталь и снижают ее обрабатываемость. Таким образом, снижение твердости при закалке жаропрочных сталей приводит не к улучшению, а к ухудшению их обрабатываемости. Испытание на твердость не вызывает распада твердого раствора и поэтому твердость не отражает поведения стали в процессе резания. [c.53]

Исследования, проведенные на шлицевых отверстиях шестерен из сталей марок 18ХГТ и 20Х (НИИТавтопром), показали, что на деформацию почти не влияют степень осадки металла при ковке, направление волокна, режим термической обработки поковок, прокаливаемость стали и режимы ее механической обработки. Напротив, сильное влияние оказывают глубина цементованного слоя, концентрация в слое углерода, скорость охлаждения после цементации, режим термической обработки изделий, скорость охлаждения при закалке, применение местной защиты от цементации и состояние поверхности деталей, подвергаемых нагреву под закалку. [c.1007]

Рис. 15. Влияние глубины цементованного слоя (а), скорости охлаждения после цементации (б), промежуточной термической обработки между цементацией и закалкой (а) и скорости охлаждения при злкалке (г) на деформацию наружных диаметров (60 мм) шлицевых отв 1рстий шестерен, изготовленных из стали марки 20Х (а, б, в, г) и 18ХГТ (г). На рис. 15, г сплошной линией обозначена деформация при непрерывном охлаждении, пунктирной — деформация при ступенчатом охлаждении до 230°, а далее в воде, масле или на воздухе. (А. Т. Калинин, А. Я. Зайцева)

Большинство работ, посвященных влиянию ВТМО на прочностные характеристики стали, проводилось при деформации растяжения. В работе [60] исследовалось влияние ВТМО на статические и циклические характеристики прочности сталей, полученные при деформации кручения. Статические испытания сталей 9ХС и ШХ15 проводились при прямом нагружении (испытание кручением происходило в том же направлении, в котором проводилась закрутка при ВТМО) и при обратном нагружении (испытания проводились в направлении, противоположном деформации при ВТМО). В результате ВТМО (нагрев стали при 850°, деформирование, закалка в масле, отпуск при 150°) достигается значительное повышение статической прочности и пластичности сталей [c.125]

Деформируемость при термической обработке оказьшает большое влияние на трудоемкость окончательной механической обработки при изготовлении инструментов. Деформация инструментов уменьшается при сохранении в структуре стали после закалки остаточного аустенита, замедленной скорости охлаждения при закалке (охлаждение на воздухе, подстуживание, изотермическая шш ступенчатая закалка) и местной закалке рабочих частей инструментов. [c.320]

Как уже отмечалось, резкое упрочнение закаливающихся сталей в результате ТМО достигается благодаря благоприятному сочетанию предварительного механического наклепа аустенита с последующим фазовым наклепом при закалке. Положительная роль предварительной пластической деформации аустенита заключается в измельчении тонкой структуры, что не только вызывает упрочнение аустенита, но и оказывает существенное влияние на кинетику мартенситного превращения нри последующем охлаждении и на формирование тонкодисперсной структуры мартенсита. Однако было бы неправильным считать, что плотность и характер распределения дефектов в аустените целиком определяют свойства мартенсита, так как в процессе самого мартенситного превращения вследствие фазового наклепа происходит дополнительное измельчение блоков и резкое изменение унругонластических свойств. [c.271]

Интенсивность изнашивания в контакте с абразивом спеченных и закаленных сталей, фазовый состав (количество остаточного аустенита) на поверхности сталей до и после абразивного износа представлены в табл.4. На примере стали ПА-ЖГр1,5Х2Н отмечено влияние гомогенности сплава на фазовый состав и абразивостойкость, возрастающую приблизительно в 2 раза при спекании по оптимальному режиму. С повышением температуры нагрева под закалку износ (мг) снижается для обоих составов, минимальная интенсивность изнашивания характерна для сталей, закаленных с температуры 1050°С, где наблюдается максимальный объем у - а превращения при трении. Это объясняется расходом части энергии фрикционного взаимодействия на переход аустенита в мартенсит деформации в поверхностном слое, что, в конечном счете, приводит к увеличению энергетических затрат на разрушение поверхности и росту абразивостойкости. [c.270]

Таблица 62. Влияние способа выплавки стали на сопротивление наводороживанию в 10%-ном растворе серной кислоты при плотности тока 10 А/м . Малоцикловая выносливость определена на плоских образцах повторно-переменнБ1м изгибом по жесткой схеме нагружения при постоянной степени деформации на машине ИП-2. Сталь после закалки и низкого отпуска [61]

Положительное влияние уменьшения содержания углерода на локальную пластичность при разрушении наблюдалось в высокопрочных сталях. В стали Х15Н5Д2Т добавка молибдена приводит к внутризеренному пластичному разрушению даже при старении на максимальную прочность, в то время как без молибдена такое разрушение наблюдается лишь при увеличении температуры старения до 525°С (рис. 8). При определенных режимах термической обработки (температура закалки, скорость охлаждения, температура старения) в изломах стали Х15Н5Д2Т имеют место фасетки отрыва или квазиотрыва. От этих фасеток разрушение, как правило, развивается по механизму ямочного разрыва иногда со значительной пластической деформацией. [c.32]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...