Измерение температуры и твердости стали

Твердость стали 45 определялась на образцах каждой плавки как среднее из 3 измерений при температурах 20, —40 и —80 С. (рис. 59, б и табл. 31). [c.153]

По данным ряда исследований [169, 170], очень хорошо, в некоторых случаях даже лучше, чем сдвиг Гхл, склонность к деформационному старению характеризует так называемая горячая твердость разность между значениями твердости, измеренной при комнатной температуре и температуре 250° С (или максимальной твердостью при повышении температуры испытания). Рост твердости с повышением температуры испытания обусловлен динамическим деформационным старением (см. гл. П1) и поэтому чем выше указанная разность в значениях твердости, тем больше склонность данной стали к старению. [c.92]

При динамическом деформационном старении в результате взаимодействия между генерируемыми деформацией свободными дислокациями и примесными атомами создается своеобразная тонкая кристаллическая субструктура. Измерения твердости при температуре окружающего воздуха (20—40°С), проведенные нами на протяжении нескольких лет на образцах углеродистых сталей, деформированных при температуре динамического деформационного старения, показали, что твердость стали остается практически неизменной. [c.281]

В некоторых работах [206], [105], [305] на основании теоретических подсчетов, калориметрических измерений температуры стружки предполагается, что средняя температура в зоне стружкообразования главным образом зависит от свойств материала, формы резца и меньше — от режимов резания. Для сырых сталей средней твердости эта температура колеблется в пределах 200—400°, а для закаленных сталей может достигать 500—800°. [c.152]

Определять прокаливаемость по изменению твердости по сечению цилиндрического образца трудно, так как прежде чем измерить твердость, необходимо разрезать закаленный образец, имеющий большую твердость. Наиболее распространенным методом определения прокаливаемости в связи с его простотой и универсальностью является метод торцовой закалки, впервые предложенный акад. Н. Т. Гудцовым в 1924 г. Поэтому методу определяют прокаливаемость углеродистых и легированных конструкционных, инструментальных и подшипниковых сталей (за исключением сталей, закаливающихся на воздухе, и сталей с низкой прокаливаемостью). Сущность данного метода заключается в следующем. Цилиндрический образец (диаметром 25 мм и длиной 100 мм) нагревают (с защитой от окисления) до температуры закалки и после выдержки помещают в специальную установку (рис. 60), в которой образец охлаждается с торца струей воды. Для измерения 64 [c.64]

Металлографические исследования показали, что нагрев свыше 250° С оказывает остаточное воздействие на микроструктуру и твердость ряда углеродистых и легированных инструментальных сталей (9ХС, ХГ, У10, У12 и др.), нагрев выше 550° С изменяет микротвердость быстрорежущих сталей (Р18, Р9 и др.), и, наконец, нагрев выше 900° С может оказать влияние на микроструктуру твердого сплава. Указанные явления позволяют определить температуру, возникающую при резании, путем измерения твердости или рассмотрения микроструктуры. [c.73]

В [199] приведены результаты закалки стали, в состав которой входят 0,95% углерода, 1,7% марганца, 0,25% хрома и 0,25% ванадия. Обычная тепловая обработка состоит из закалки при температуре 780—800° С с последующим охлаждением. Лазерный луч, диаметром 5 мм, перемещался по поверхности изделия со скоростью 1,4 м/мин. Выл использован непрерывный СОг-ла-зер мощностью 2,8 кВт. Измерения твердости закаленного слоя проводились обычным методом. Результаты показали, что на ши- [c.165]

При содержании марганца от 10 до 20% образуется е-фаза с гексагональной плотно упакованной решеткой. В этой области высокомарганцевые стали обладают повышенной эрозионной стойкостью. При дальнейшем увеличении содержания марганца могут быть получены твердые растворы у—Fe и у—Мп, однако эрозионная стойкость этих сплавов не повышается. Сопротивление марганцевого аустенита микроударному разрушению, как и никелевого аустенита, в значительной степени зависит от его устойчивости при деформировании микрообъемов. Нестабильный марганцевый аустенит, мартенситная точка которого находится в интервале температур от —20 до —60° С, обладает более высоким сопротивлением микроударному разрушению, чем стабильный аустенит с мартенситной точкой, лежаш,ей ниже —60° С. Измерение поверхностной твердости показало, что твердость поверхностного слоя образцов из хромомарганцевой стали со структурой нестабильного аустенита увеличивается в результате микроударного воздействия на 320—350 единиц НВ по сравнению с исходной твердостью, а образцов сталей, имеющих структуру стабильного аустенита,— всего лишь на 100—150 единиц ЕВ. [c.165]

До недавнего времени наиболее распространенным, пожалуй даже единственным, методом исследования динамического деформационного старения (синеломкости) стали был метод механических испытаний на растяжение и ударный изгиб при повышенных температурах. Применяли также испытания на кручение, измерение горячей твердости. [c.219]

Требования, предъявляемые в данном случае к шарику или конусу, — определенный уровень твердости и прочности, — обеспечивают неизменяемость формы индентора под давлением груза. Совершенно иное положение имеет место при высоких температурах. Стальной индентор размягчается при нагреве и не может быть использован для измерения твердости. При переходе от инденторов, изготовленных из углеродистой стали, к инден-горам, изготовленным из специальной высоколегированной жаропрочной стали, удается повысить температуру испытания примерно до 700°. [c.297]

Указать примерную температуру начала рекристаллизации низкоуглеродистой стали, определенную 1) по данным микроанализа и измерения твердости 2) расчетным путем по формуле А. А. Бочвара. [c.252]

В процессе вдавливания наряду с пластической деформацией измеряемого металла происходит также упругая деформация вдавливаемого шарика. Величина этой деформации, искажающей результаты определения, значительно больше при измерении более твердых материалов. Поэтому испытания вдавливанием шарика ограничивают измерением металлов небольшой и средней твердости (для стали с твердостью не более 450 НВ). Известное влияние оказывает также длительность выдержки металла под нагрузкой. Легкоплавкие металлы (свинец, цинк, баббиты), имеющие низкую температуру рекристаллизации, испытывают пластическую деформацию не только в момент вдавливания, но и в течение некоторого времени после приложения нагрузки. С увеличением выдержки под нагрузкой пластическая деформация этих металлов практически прекращается. [c.150]

Другие механизмы упрочняющего (ВЛИЯНИЯ углерода связаны с взаимодействием его атомов с дефектами решетки. В период закалки или при вылеживании стали после закалки атомы углерода в кристаллах мартенсита образуют атмосферы на дислокациях, закрепляя их. На железоникелевых сплавах, содержащих углерод, измерениями внутреннего трения, тепловыделения, твердости и предела текучести было показано, что диффузионные процессы закрепления дислокаций атомами углерода и соответствующее упрочнение происходят не только при комнатной температуре, но даже при более низких температурах (вплоть до —60°С). [c.248]

ПО изменению упрочнения получаются при измерениях твердости по Виккерсу на поверхности шлифованных стальных образцов, выдержанных под нагрузкой при высокой температуре. При нагружении образца твердость феррита сначала увеличивается под действием пластической деформации, а затем прн длительной выдержке под нагрузкой снова уменьшается, благодаря влиянию процесса диффузии, уменьшающему местную концентрацию потенциальной энергии в кристаллической решетке металла. Чем выше температура, тем быстрее происходит уменьшение твердости материала прн выдержке гюд нагрузкой н, следовательно, тем ниже оказывается мгновенный модуль упругости и тем ниже прочность стали при высокой температуре (рис. 178, а). [c.248]

Методы определения прокаливаемости а) экспериментальное определение прокаливаемости (классический способ) путем измерения твердости в сечении закаленного образца (фиг. 17 и 18). Снижение твердости в поверхностных слоях стали марок У13 н В1 с повышением температуры объясняется влиянием остаточного аустенита [c.54]

Разрушение участка байпасной линии с отсекающим краном N3 между линиями нагнетания и всаса компрессора ГПА-10 до-жимной компрессорной установки Оренбургского гелиевого завода произошло в декабре 1996 г. Рабочие параметры смонтированного в 1979 г. участка ТП температура +100 °С давление 3,7 МПа (37 кгс/см ) транспортируемая среда - очищенный природный газ. Основные характеристики ТП диаметр -325 мм толщина стенки - 10 мм материал (по проекту) -сталь 10 по ГОСТ 8732-70 материал (по исполнительной документации) - сталь 20 по ГОСТ 8732-70. Разрушение байпасной линии произошло при пуске компрессора, при этом она разрушилась на отдельные фрагменты неправильной формы с линейными размерами от 180 до 1300 мм. По результатам ультразвуковой толщинометрии 18 фрагментов разрушившегося байпаса толщина стенки трубы составляла 8,8-11,1 мм. При измерениях твердости зафиксированы значения 206-215 НВ. Для определения очага разрушения фрагменты (участки) обмерены, промаркированы и из них составлена схема разрушения в соответствии с линиями разрыва. На всех представленных фрагментах изучен характер изломов и определены направления распространения разрушений. Анализ направлений распространения трещин позволил предположить, что очаг разрушения находился в сварном шве приварки байпасной линии к крану. Из этого шва были отобраны темплеты для исследования причин зарождения и развития разрушения. Установлено, что началом разрушения явился участок сварного шва длиной около 50 мм, от которого пошло лавинообразное развитие магистральных трещин с многочисленными разветвлениями и изменениями направлений. При исследовании рельефа излома в характере растрескивания по сварному шву наблюдались три зоны 1 - [c.53]

Твердость образцов определялась на приборе ПМТ-2, до их испытания на изнашивание, при нагрузке 50 г и представляла собой среднюю величину, полученную в результате измерений ряда отпечатков на одном из торцов образца. Величина коэффициента относительной износостойкости г показывает, во сколько раз износостойкость данного образца больше, чем эталона, в качестве которого был принят образец из стали У8, отожженный при температуре 790°. [c.216]

Красностойкость является характерным свойством быстрорежущей стали, отличающим ее от инструментальной стали других составов (марок). Под красностойкостью понимается способность стали сохранять при повышенных температурах, возникающих в режущей кромке в процессе резания, почти неизменными мартенситную структуру, высокую твердость и износоустойчивость, созданные предшествовавшей обработкой. Измерения показывают, что температура режущей кромки резца при обработке с большой скоростью резания, установленной для [c.270]

Известны исследования 43] магнитных свойств стали ЗОХГС. Как и для других марок сталей с содержанием углерода более 0,3%, ход изменения магнитных свойств с температурой отпуска рюрмально закаленных образцов позволяет на основании измерений магнитных характеристик осуществить контроль качества термической обработки только сравнительно низкотемпературного отпуска (примерно до 450°С). В интервале температур отпуска 500—650 °С отсутствует однозначный ход зависимости магнитных свойств и твердости. В работе [44] изучены магнитные свойства стали 50ХГ (рис. 3). Все изученные магнитные свойства стали, достигнув некоторого значения при температуре закалки 780 °С, с дальнейшим повышением температуры остаются практически постоянными, что свидетельствует о малой чувствительности стали к перегреву. Изменения магнитных, электрических и механических свойств стали, закаленной от 850 °С и отпущенной при 100—700°С, протекают аналогично рассмотренным выше. [c.84]

Фазовый состав сталей изучался методами микро- и рентгеноструктурного анализа, а также измерением относительной магнитной проницаемости, твердости и микротвердости. Термообработка состояла в следующем. Образцы сталей в эвакуированных кварцевых ампулах проходили гомогенизацию при 1150°С (стали, содержащие свыше 20% Сг, гомогенизировались при 1200 °С). После 15-часовой выдержки часть образцов закаливалась в воде, а остальные выдерживались при более низких температурах и затем закаливались. Таким методом были получены образцы сталей, закаленные с температур 1150 (1200), 1000, 850, 750 и 650 °С после выдержек 15, 30, 65, 90 и 240 ч соответственно. [c.103]

Целью легирования инструментальных сталей, принадлежащих к этой группе, в первую очередь является увеличение толщины прокаливаемого слоя, так как твердость обеспечивается большим содержанием углерода в мартенсите. Чем разнообразнее добавки содержит сталь, тем больше диаметр прокаливаемости или расстояние, измеренное от охлаждаемого торца на образце Джомини (рис. 161). Наиболее значительно увеличивает прокаливаемость легирование марганцем, молибденом, хромом и кремнием. С помощью легирования кремнием можно увеличить пределы упругости и текучести. Однако под влиянием добавок кремния растет твердость стали в отожженном состоянии и значительно увеличивается ее склонность к обезуглероживанию. У сталей, легированных, кремнием, температура эвтектоидных превращений выше, чем у нелегированных. Таким образом, для растворения карбидов требуется также большая температура. Сильные карбидообразующие элементы (ванадий, вольфрам, молибден, хром) в небольших количествах растворяются в цементите, уменьшая при этом его растворимость и склонность к коагуляции. Благодаря этому увеличивается устойчивость стали против отпуска и уменьшается чувствительность к образованию крупнозернистой структуры. Однако при наличии легирующих компонентов в количестве более 1—1,5% образуются карбиды уже больших размеров и возникает неоднородность в распределений карбидной фазы главным образом в продольном сечении. Влияние [c.173]

Микроструктурные изменения (определяемые при помощи металломикро-скопа) и изменения твердости (определяемые при помощи прибора для измерения микротвердости) в поверхностных слоях инструмента дают возможность судить о температуре в той или иной точке поверхности. Для определения температуры необходимо заранее знать микроструктуру, фазовое состояние и твердость металла инструмента, которые соответствуют той или иной температуре нагрева. Советские исследователи по предложенному методу достаточно точно определили температуру нагрева резца, сделанного из быстрорежущей стали Р18, в отдельных точках его передней и задней поверхностей. [c.103]

При работе жестким инструментом с тяжелыми режимами, особенно при обработке заготовок из высокопрочных и закаленных сталей, особое значение имеет тепловая нагрузка инструмента [23]. В этих случаях значение оптимальной скорости целесообразно уточнять по соотношению горячих твердостей материалов инструмента и заготовки [А.с. 1194581 (СССР)]. Для этого заготовки обрабатывают при постоянной толщине срезаемого слоя (подаче) в найденном диапазоне скоростей Av, изменяя скорость резания и измеряя искусственной термопарой температуру в зоне резания. Оптимальной является скорость резания (с учетом погрешности измерений Avonr), при которой в зоне резания поддерживается температура, соответствующая максимальной разности AHV m твердостей инструмента HV и заготовки HV . [c.41]

В настоящее время нет окончательного обоснованного мнения о том, какими механическими характеристиками должен обладать металл для лучшего сопротивления эрозии. Этот факт может найти свое объяснение в том, что при принятии тепловой теории эрозионного разрушения, устанавливающей вынос с поверхности изделия тонкого слоя полужидкого или совсем расплавленного металла, механические свойства поверхностного слоя, по-видимому, не играют определяющей роли. Действительно, при расплавлении границ зерен или отдельных структурных составляющих, вероятно, не имеет значения, твердый или мягкий был материал, с высоким или низким пределом упругости и прочности, с большим или малым значением ударной вязкости и т. д. Однако совсем не учитывать механические свойства материала изделий, конечно, нельзя. Следует признать, что высокие характеристики прочности, при одновременной хорошей пластичности и вязкости, безусловно, способствуют лучшей работе изделий в условиях воздействия горячих газовых струй. Основным здесь является не то, какими свойствами обладает металл при комнатной температуре, а то, как эти свойства изменяются с повышением температуры и какие характеристики имеет металл при высоких рабочих температурах. Проведенные исследования показали, что, например, образцы из чистого молибдена или хрома, имеющие твердость по Виккерсу в пределах 40—50 кПммР-, при измерении в вакууме на приборе Гудцова—Лозинского в диапазоне 1050—1100° С, обладают значительно более высокой эрозионной стойкостью, чем образцы из конструкционной стали, имеющей при тех же температурах твердость 3—5 кГ/мм . В данном случае малое разупрочнение сплавов при высоких температурах способствует лучшей сопротивляемости эрозионному разрушению. [c.146]

Комплексное изучение термического старения аустенитной стали 0Х18Н10Ш в интервале температур 500—800° С было проведено с использованием методов измерения микротвердости, рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии на просвет. Характер изменения твердости этой стали при изотермической выдержке образцов при 500 и 650° С в течение 20 ч на установке УИМВ-1 [3] свидетельствует о наличии двух упрочняющих процессов. Первый интенсивно протекает в течение 2 ч после начала отжига и приводит к повышению твердости почти на 15%, после чего наблюдается снижение твердости в интервале выдержки до 3 ч после 4 ч старения твердость вновь повышается на 5% (рис. 138). [c.223]

Классификация быстрорежущих сталей. Быстрорежущие стали классифицируют по назначению или по теплостойкости. Одна часть быстрорежущих сталей так называемой нормальной теплостойкости с В ннсбо = 610н-620° С твердость этих сталей, измеренная после выдержки в течение 4 ч при температуре 620° С, составляет по меньшей мере HR 60. Другая часть — быстрорежущие стали высокой теплостойкости с =625- -650° С —содержит много МеС и Со. [c.218]

Повышение содержания вольфрама до 8—10% (сталь марки W2) приводит отчасти путем увеличения степени легированностн твердого раствора, отчасти путем увеличения количественного содержания карбидов к большей твердости, устойчивости против отпуска и теплостойкости по сравнению со сталью марки W3 (см. рис. 213 и 214). Повышение теплостойкости и устойчивости против отпуска по сравнению со сталями марок К13 —К14 приблизительно до температуры 600 С минимально, однако при более высоких температурах становится уже заметным (см. рис. 214). Значительная часть карбидов не растворяется даже при повышенных температурах нагрева при закалке. Например, при температуре 1100° С около 6% карбидов остаются нерастворенными. Вследствие большего (приблизительно 15%) содержания карбидов меньше остается возможностей для равномерного их распределения, поэтому вязкие свойства сталей таких типов хуже. Между измеренными значениями ударной вязкости по краям и в середине инструментов больших сечений можно наблюдать все более увеличивающую разницу (анизотропию). Такую разницу в небольшой степени можно обнаружить и в теплостойкости. Влияние времени выдержки при нагреве, скорости охлаждения и условий отпуска на механические свойства инструментальной стали марки W2 приведено в табл. 118. От скорости охлаждения при закалке в большой степени зависят вязкость и содержание легирующих компонентов в твердом раство- [c.272]

Например, для калибров из хромистой шарикоподшипниковой стали типа ШХ15 или X рекомендуется следующая термическая обработка подогрев до 300°, нагрев до 850° и закалка путем осторожного погружения калибров в масло с температурой около 30° (для уменьшения напряжений и получения твердости около R = 65) немедленный отпуск при 150° в течение 1 часа с последующим охлаждением до —80°. Далее проводят искусственное старение посредством шестикратного отпуска при 150° и шестикратного охлаждения до —80°. Этим способом стабилизируют размеры калибров, предназначаемых для самых точных измерений, и сообщают им твердость в пределах R = 65,5-ь-67. Стабилизация размеров проверяется 24-часовым кипячением калибров в воде. После этого измерительный инструмент доводят до требуемых размеров. [c.342]

На фиг. 134 показана разница между твердостью, определенной стандартным методом испытания, и модифицированной твердостью. Чем выше температура, тем больше эта разность. Совершенно разный характер имеют также кривые отношения твердостей для стали Р18. Если судить по кривой отношения твердостей, измеренных стандартным методом, то инструмент формоустойчив при температурах вплоть до 1100°. Для кривой отношения, построенной с учетом модифицированной твердости, формоустойчивость инструмента теряется уже при 775°. [c.147]

В последние годы получил применение метод, неплавких индикаторов [27], основанный на изменении твердости стержней из стали У10А. Стержни (индикаторы) диаметром 3 мм и длиной 2,5 мм вначале подвергают закалке, затем заворачивают на резьбе в выбранную точку поршн9 и закернивают. После испытаний индикаторы извлекают из поршня, зачищают, полируют и определяют твердость. При температуре 20° С твердость стержня составляет 880 единиц по Виккерсу, при t = 200° С — 730, 400° С — 450, 600° С— 250. Точность измерения 2%. ., [c.86]

Режимы нагрева и резания при фрезеровании с плазменным нагревом. Результаты измерения динамической твердости ряда сталей, аналогичные приведенным выше, на рис. 37, показали, что фрезерование перлитно-мартенситных сталей следует производить при температурах, превышающих температуру начала мартенситного превращения (250...450°С). Заготовки из высокомарганцовистых метастабильных сталей ИОПЗЛ и 45Г17ЮЗ следует обрабатывать, не допуская охлаждения поверхностного слоя ниже 250...300°С. Температуру предварительного нагрева срезаемого слоя можно регу- [c.152]

Особо твердые инструментальные материалы созданы на основе нитрида бора и нитрида кремния. В них нет пластичной металлической связки. Изделия из этих материалов изготавливают либо с помощью взрыва, либо в условиях сверхвысоких статических давлений и высоких температур. Изделия из нитридов бора и кремния используют в качестве материала иденторов (наконечников) для измерения твердости тугоплавких материалов в интервале температур 700—1800 °С, как абразивный материал и в качестве сырья для изготовления сверхтвердых материалов, применяемых для оснащения режущей части инструментов для обработки закаленных сталей, твердых сплавов, стеклопластиков, цветных металлов. Они обладают высокой твердостью HRA 94—96), прочностью, износостойкостью, теплопроводностью, высокой стабильностью физических свойств и структуры при повышении температуры до 1000 °С. Их преимуществом является доступность и дешевизна исходного продукта, благодаря чему они используются для замены вольфрамсодержащих твердых сплавов. [c.204]

Красностойкость (теплостойкость, устойчивость против отпуска) определяет способность стали сохранять высокие твердость, прочность и износостойкость при повышенном нагреве, возникающем при резании или деформировании. Теплостойкость — одно из важнейших свойств, обусловливающих качество инструментальных сталей, используемых в тяжелых условиях резания (деформирования). Красностойкость быстрорежущих сталей устанавливают измерением твердости после четырехкратного иагрева при 600—625, 650 и 675° продолжительностью по одному часу (или одного нагрева 4 часа). Предварительно образцы за-калиаа70т и отпускают по нормальному режиму (или режиму, который требуется изучить). Характеризуют красностойкость той максимальной температурой после четырехкратного нагрева, до которой сталь сохраняет твердость не ниже 60 HR . Высокохромистые стали для холодного деформирования, обладающие меньшей красностойкостью, чем быстрорежущие, характеризуют после трехкратного нагрева при 475, 500 и 525°. Трехкратный нагрев целесооб- [c.1186]

Рис. 49. Красностойкость стали марки Р18 после нормальной термиче-СКОЙ обработки и дополнительного цианирования. Цианирование проводилось в ванне с 30 /о Na N при 56СР в течение 25 мин. Кривые построены на основании измерения твердости после трехкратных отпус-коп при температурах, указанных на оси абсцисс (А. Н. Минкевич)

Методика определения красностойкости быстрорежущей стали установлена ГОСТ . По этой методике для определения красностойкости закаленные и нормально отпущенные образцы стали по, зергают четырехкратному нагреву до 575, 600, 625, 650 и 700° с продолжительностью каждого нагрева по 1 часу для каждой температуры нагрева используют отдельные образцы. После охлаждения измеряют твердость нагревавшихся образцов. Измерение твердости после многократного нагрева характеризует изменения структуры, происходящие в стали вследствие воздействия высоких температур. Сталь, лучше сохраняющая свою структуру и свойства (в этих испытаниях — твердость), обладает лучшей красностойкостью, а следовательно, и способностью противостоять действию температур, возникающих в процессе резания. [c.272]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...