Микротвердость металлов Температуры

Строение и свойства металлов и сплавов при высокой температуре. М., Металлургиздат, 1963, 535 с. Гл. V Изучение твердости и микротвердости металлов и сплавов при высокотемпературном нагреве в вакууме, с. 374—421. [c.79]

При различных исследованиях, связанных с изучением закономерностей микротвердости металлов и сплавов в широком интервале температур, используют специальные приборы, в которых применяются алмазные или сапфировые инденторы. Приборы для измерения микротвердости при высоких температурах можно разделить на четыре группы. [c.85]

Рис. 5а. Изменение поверхностной микротвердости металлов в зависимости от температуры а) и продолжительности (б) азотирования в аммиаке

Насыщаемый металл Температура , С Глубина слоя мкм i Фазовый состав слоя Микротвердость на глубине 20 мкм от поверхности образца, кГ/мм [c.241]

Каждый из перечисленных методов не позволяет осуществить надежный и достаточно полный контроль температур . в зоне трения. Для решения этой задачи необходимо применять комплексный метод исследования тепловых явлений, включающий измерение температуры с применением термопар, металлографический и рентгеноструктурный анализы, измерение микротвердости тонкого поверхностного слоя. Совместный анализ результатов измерений позволит установить связь между температурой нагрева металла, микроструктурой и микротвердостью поверхностного слоя в различных точках поверхности трения и на различных расстояниях от нее. [c.214]

Кроме температуры на микротвердость влияет и продолжительность нагрева. Продолжительность нагрева, необходимого для получения максимальной микротвердости, сравнима со временем, необходимым для достижения наибольшей прочности сцепления покрытия с металлом основы [1] Максимальная твердость покрытия обеспечивается часовой термообработкой в инертной атмосфере при 400 С [c.15]

Силицирование образцов производилось в вакууме 5-10 торр при температуре 1250° С в течение 27 ч. При таком режиме толщина силицидного покрытия составляла от 60 до 200 мкм для разных образцов. Слои силицидного покрытия имеют различную микротвердость на шлифах у светлой области она составляет 800—1000, у темной 1500 кгс/мм . Граница с металлом неровная, что свидетельствует о различной скорости роста силицидов молибдена и титана. [c.25]

Металлографические исследования показали, что во время испытаний при температуре 700° С практически не происходит взаимодействия силикатных покрытий № 52 и 58 и титанового сплава, о чем свидетельствует микроструктура переходного слоя и незначительное повышение микротвердости поверхностных слоев образцов по сравнению с теми же величинами для образцов после обжига. Повышение температуры испытаний до 800° С приводит к увеличению диффузионного слоя. Переходный слой на границе контакта покрытия с металлом при температуре 800° С более развит. [c.156]

Высокая твердость поверхностного слоя при нагреве стали с покрытием вызвана борированием, что подтверждается результатами микроструктурного анализа. Глубина борированного слоя достигает 50 мкм. Величина микротвердости (850—950 кгс/мм ) и данные рентгенофазового анализа свидетельствуют, что основной фазой, определяющей повышенную твердость, является твердый раствор бора в железе. Образование борирован-ной зоны является результатом контакта покрытия со сталью и воздействия высоких температур вследствие диффузии бора из расплава в защищаемый металл. [c.169]

Взаимодействие приповерхностных слоев основного металла с нагретыми частицами и высокотемпературным газовым потоком может привести к локальным фазовым превращениям. Так [61], при плазменном напылении молибдена на полированную поверхность стального образца, имеющего перлитную структуру, при микроскопическом анализе были обнаружены участки с характерным игольчатым строением. Замеры микротвердости подтвердили образование мартенсита. Следовательно, в тонком поверхностном слое, состоящем из зерен перлита, вследствие нагрева до температуры выше Ас1 и последующего быстрого охлаждения произошло фазовое превращение с образованием мартенситной структуры. [c.156]

Для определения и изучения механических свойств материалов в малых объемах перспективными и порой единственно возможными являются методы исследования твердости, микротвердости, испытания малых образцов на растяжение. Условно эти испытания могут быть отнесены к микромеханическим методам исследования свойств материалов [121, 128, 166, 205]. Развитие методов изучения прочности тугоплавких металлов при температурах, в 2—3 раза превышающих освоенный в испытательной технике уровень (до 1300 К), явилось весьма сложной задачей, решение которой потребовало преодоления больших конструкторских и методических трудностей. Было осуществлено создание комплекса новых специальных высокотемпературных установок повышенной точности, исключающих влияние на испытываемые образцы вредных побочных явлений испарения и окисления материалов, трения в направляющих и в уплотнениях микромашин, нагрева силоизмерительных устройств, вибрации частей установок и здания, а также многих других факторов. [c.4]

При испытании измерялась макро- и микротвердость тугоплавких металлов и их соединений на установках УВТ-2 и УМТ-1 [143, 146] при нагрузках от 10 до 0,7 Н в вакууме в интервале температур 570—2300 К. [c.58]

Испытания на микротвердость получили в последние десятилетия широкое распространение и стали совершенно необходимыми в исследовательских работах по изучению механических свойств металлов и неметаллов в микрообъемах как при комнатных, так и при высоких температурах. Определение микротвердости применяется для оценки прочности и пластичности металлов, соединений, твердых абразивных материалов, полупроводников, ионных кристаллов, стекол, минералов и др. [11, 46, 50, 51, 64, 66,67,110,111, 116,124, 126, 128, 132, 133, 135, 170, 191-193, 2111. [c.63]

Для карбидов переходных металлов в рассматриваемом температурном диапазоне размеры отпечатков микротвердости соизмеримы с размерами структурных составляющих только при испытаниях в области высоких температур. На основании этого величину нагрузки следует корректировать при максимальных температурах исследуемого интервала в соответствии с указанным соотношением. [c.73]

Как показали испытания карбидов ниобия и гафния, наиболее хрупких из рассматриваемых материалов, скорость нагружения 0,1—0,2 Н/с является оптимальной для определения микротвердости карбидов переходных металлов в диапазоне температур 300—2100 К. [c.74]

Наряду с определением свойств длительной прочности вольфрамовых проволок в [38] проведены металлографические исследования, испытания микротвердости и измерения пластичности разрушенных проволочных образцов. Обнаружена корреляция между рекристаллизацией вольфрамовой проволоки (между 982 II 1093 °С) и изменениями, наблюдаемыми в значениях долговечности выше этих температур. Основной результат исследований состоял в том, что свойства длительной прочности вольфрамовой проволоки оказались лучше известных данных, полученных для других форм вольфрама, других тугоплавких металлов и жаропрочных сплавов. [c.277]

Использование установки ИМАШ-9-66 открывает принципиально новые возможности для изучения влияния таких факторов, как температура, время и скорость растяжения, на процессы упрочнения и разупрочнения металлов и сплавов в различном структурном состоянии (после тех или иных режимов термической или термомеханической обработок). Измерение микротвердости может служить также одним из чувствительных методов изучения механизма деформации, закономерностей фазовых и структурных превращений широкого класса материалов. Например, в работах [66 67 ], выполненных на установке ИМАШ-9-66, показано, что метод измерения микротвердости позволяет на основании анализа температурной зависимости микротвердости устанавливать температурные интервалы для полупроводниковых материалов с различными механизмами деформации, а также определять природу этих механизмов и изучать влияние на них легирования и других факторов. С помощью полученных температурных зависимостей микротвердости проведено исследование кинетики процессов старения и разупрочнения ряда сталей и сплавов [48, с. 25—32 85—95 68 69], влияния фазового наклепа на упрочнение аустенита [50, с. 27—31 ], роли неметаллических включений в процессе высокотемпературного разрушения стали [50, с. 110—114 129—132] и др. [c.172]

Для повышения твердости и улучшения сцепляемости с основным металлом детали, покрытые твердым никелем, желательно в течение часа подвергать термической обработке в муфельных печах при температуре 300—500° С. Это на 200— 250 ед. увеличивает микротвердость Я покрытия и повышает коррозионную стойкость деталей (рис. 109). [c.333]

Сплавы, состоящие из карбидов, подобно сплавам на основе систем металл-металл, имеют более высокие значения свойств, чем индивидуальные карбиды. Например, твердые растворы карбидов гафния и тантала, а также карбиды циркония и тантала имеют максимум температуры плавления ( 4000° С) в системе карбидов гафния с титаном найден максимум микротвердости твердые растворы карбидов гафния с ниобием имеют максимум удельного электросопротивления и т. д. Большинство двойных карбидных систем образует непрерывные ряды твердых растворов. [c.420]

Помимо выявления и описания структуры определялось изменение микротвердости в поверхностных слоях лунки износа шаров. Изменение микротвердости сопоставлялось с кривой зависимости твердости подшипниковых сталей от температуры их отпуска по рис. 2 [5], что позволило установить примерную температуру исследуемых слоев металла в процессе испытания. [c.166]

Испытание твердости металлов проводится при температуре 20 10°С, а испытание на микротвердость вдавливанием алмазной квадратной пирамиды — при температуре 20 5°С. [c.329]

В зависимости от температуры, состава газовой среды и марки стали на поверхности раздела металл — газ могут образовываться коррозионные пленки с различными свойствами. Б одном случае коррозионная пленка получается тонкая, с высокой микротвердостью, прочностью, пластичностью, а также с хорошим сцеплением с основным металлом. В другом случае она имеет значительную толщину, высокую хрупкость и плохое сцепление с основным металлом. [c.27]

Явление изменения микротвердости металлов в зависимости от температуры было использовано для приблизительной оценки температуры, до которой прогревалась, контактирующая поверхность образца при ударе. Были изготовлены рабочие образцы и образцы-эталоны из стали 45. Рабочие образцы подвергали термообработке— закалке с низким отпускам. Таким образом, исходная структура была мартенситной с -микротвердостью 5850 МПа. Образцы-эталоны после закалки подвергалш последовательному отпуску при температуре 300, 400, 500, 600° С и одновремеино фиксировали изменения, структуры и микротвердости. По результатам многократных измерений микротвердости образцов-эталонов был построен график зависимости микротвердости от температуры.-Ввиду разброса в показаниях прибора, характерного для измерения микротвердости на различньш микроплощадках одной поверхности, график принял вид, зоны разброса, хотя при термообработке была обеспечена равномерность прогрева образца Для пользования графиком была проведена средняя линия. [c.145]

Микротвердость металлов (i г мм ) при температуре +20°С по данным разных авторов [c.144]

С целью определения оптимальных условий аустенитизации при выполнении высокотемпературной термической обработки осуществляли нагрев отдельных серий образцов из двухпроходных электрошлаковых сварных соединений со скоростью 225 ""С/ч и закалку в воду со скоростью 110°С/с после выдержки при этих температурах в течение определенного времени. Затем на приборе ПМТ-3 замеряли микротвердость металла характерных участков и определяли распределение твердости в поперечном сечении соединений (табл. 9.16, рис. 9.13). Сопоставляя кривые Л п 5 на рис. 9.13, б, можно видеть, что при закалке в воду со скоростью 1,1 °С/с твердость металла шва и ЗТВ при близких значениях других параметров значительно меньше, чем при закалке [c.221]

Возможно возникновение рекристаллизации во время механической шлифовки и полировки за счет тепла, развиваемого трением [157]. Это в особенности относится к тем металлам, температура рекристаллизации которых лежит вблизи комнатной. Например, микрофотографии поверхности крупнокристаллического образца очень чистого цинка (рис. 28 а, б, в) показывают следы деформации (двойники), а также малеяьиие кристаллы. Некоторые наблюдения наводят на мысль, что механические свойства снижаются в по верхностных слоях, наклепанных шлифованием или другой механической обработкой [135]. На микрофотографиях железа и углеродистых сталей ясно видны признаки разрывов в форме очень тонких подповерхностных трещин 1—2 мк (рис. 29). Эти разрывы образуются в областях максимальной микротвердости, и их появление определенно показывает, что максимальное растягивающее напряжение превышается при механической обработке [158]. [c.73]

При резании металлов главным фактором, влияющим на коэффициент трения и определяющим в значительной степени другие контактные характеристики, является температура в зоне контакта (119]. Процессы упрочнения и разупрочнения приконтактных слоев, действуя одновременно, конкурируют между собой [120). Высокие скорости деформации существенно увеличивают истинные напряжения в контактном слое (при температурах 600-800 в 2-2,5 раза). Это явление наиболее ярко проявляется при обработке высокопластичных, упрочняемых в процессе деформации нержавеющих жаропрочных материалов, при резании которых микротвердость прирезцовых поверхностей стружек, например, увеличивается в 1,5-2 раза [119]. [c.223]

Родий получил распространение благодаря своей высокой отражательной способности, а также твердости, износостойкости и большой химической стойкости в агрессивных средах. Причем отражательная способность родия, в отличие от серебра, не изменяется при действии на металл сернистых соединений. Коррозионные испытания на перепад температур, высокую влажность и 3 %-ный раствор Na l также показали хорошую стойкость родиевых покрытий. Родий обладает не только высокой микротвердостью, но и сильными внутренними напряжениями (вследствие склонности поглощать водород). [c.62]

Родий обладает самой высокой отражательной способностью из всех платиновьис металлов. Коэффициент отражения родия в видимой части спектра несколько ниже, чем у серебра, но в ультрафиолетовой части практически не изменяется в атмосфере сернистых соединений и повышенной влажности. Коррозионные испытания родиевых покрытий при периодическом изменении температуры и влажности среды, а также в 3 %-ном растворе поваренной соли показали их высокую стойкость. Микротвердость электролитического родия в 8—10 раз выше, чем полученного металлургическим путем,— это связано с получением мелкозернистого покрытия, а также с включением водорода в осадок, что определяет высокие внутренние напряжения, которые приводят к возникновению сетки трещин. Удельное электрическое сопротивление родия значительно ниже, чем [c.75]

В пределах одного метода на возможность возникновения дефектов основное влияние оказывают обычно режимы обработки (см. рис. 17). Например, при шлифовании имеется опасность при-жогов — местных изменений структуры поверхностного слоя металла, как следствие высоких мгновенных температур, возникающих в зоне резания, В зоне прижога происходят структурные изменения, например, в виде отпуска металла или закалки с отпуском, изменение микротвердости и возникновение остаточных напряжений. Для каждого материала имеется температура прижого- [c.469]

Поверхность корродированной стали 12Х11В2МФ при температурах 620 и 650 °С после снятия оксидной пленки ровная, а при температуре 580 С (эта температура соответствует температуре, при которой глубина коррозии является максимальной) неровная, изъязвленная. Под двухслойной окалиной находится обедненный легирующими элементами слой металла, толщина которого при температуре 580 °С примерно в 2 раза больше, чем при других температурах. Внут-, ренний слой оксидной пленки, образующийся при температуре 545 °С в течение 1500 ч и прилегающий к металлу, плотный и имеет микротвердость 9,2 кН/мм (920 кгс/мм ). Максимальная толщина внутреннего слоя примерно равна 0,3 мм. Наружный слой толщиной около 0,25 мм, имеет микротвердость 8 кН/мм (800 кгс/мм ). Располагающийся под двухслойной оксидной пленкой обедненный легирующими элементами слой металла с микротвердостыа 1,9 кН/мм (190 кгс/мм ) имеет толщину 0,08 мм. Образцы при температуре 580 °С в течение 1500 ч покрываются оксидной пленкой толщиной около 1 мм, причем толщина внутреннего слоя равна примерно 0,42 мм, а толщина металла, обедненного легирующими элементами — 0,07—0,14 мм. - [c.138]

Универсальные установки для изучения прочности материалов при высоких температурах методами растяжения, микротвердости известны с 1959 г. Первая такая установка типа ИМАШ-9 служила для измерения микротвердости при растяжении и нагреве в вакууме до температуры 1570 К [ИЗ, 114, 118]. Более совершенная серийная установка ИМАШ-9-66 предназначена для оценки прочности металлов и сплавов при температурах от 300 до 1400 К в вакууме и защитных газовых средах [118, 119, 134]. Основным недостатком этих установок является применение только одного метода нагрева путем прямого пропускания через образец электрического тока низкого напряжения промышленной частоты. В последние годы показано, что при пропускании тока через образец возникает электропластический эффект уменьшения сопротивления металлов пластической деформации [84, 85, 182, 195, 196, 197, 198]. Установки типа НМ-4 японской фирмы Юнион оптикал используют радиационный нагрев образца при растяжении до 1770 К и при измерении микротвердости до 1270 К [119, 226]. [c.95]

Многие авторы применяли метод микротвердости для изучения растворимости металлов или при несущественном изменении параметра решетки. С изменением концентрации твердого раствора В. М. Глазов и В. Н. Вигдарович [26] изучали предельную растворимость ряда переходных металлов Zr, Та, Nb и других в алюминии с применением метода микротвердости. В результате исследований установлена зависимость микротвердости кристаллов твердого раствора от состава сплавов Zr—А1, Та—А1, Nb—А1 и др., закаленных после отжига при различных температурах, и построены кривые предельной растворимости Zr, Та, Nb в алюминии. [c.237]

В работе [86] описан прибор конструкции И. А. Гиндина и Я. Д. Ста-родубова для изучения микротвердости и микроструктуры различных материалов как при охлаждении ниже 0° С, так и в процессе низкотемпературного (10—300° К) деформирования. Прибор снабжен алмазной пирамидой, охлаждаемой до температуры опыта, а также оптической системой, с помощью которой определяются размеры наносимого на образец отпечатка при температуре испытания и исследуется микроструктура. На этом приборе наблюдают фазовые превращения, старение и распад метастабильных структур при активизации пластическим низкотемпературным деформированием или только при охлаждении. Кроме того, с помощью данного прибора можно изучать закономерности зарождения и развития трещин в твердых телах, что весьма важно для установления физической природы хладноломкости металлов и сплавов. [c.193]

В. А. Ульяновым [220] проведена экспериментальная работа но поверхностному легированию высокопрочного чугуна с целью создания легированного слоя высокой износостойкости на основе карбидов хрома. Легирующая паста состояла из порошков феррохроА1а 507о по весу, ферромарганца 40% но весу, чугуна (С — 3,5%, Si — 2,5%) 10% по весу и жидкого стекла в количестве 15% от веса порошков. Этой пастой покрывались стержни, после чего они просушивались. Формовка и сборка осуществлялись обычным путем. Заливка деталей производилась высокопрочным чугуном при температуре металла около 1380 "С. Твердость легированного слоя составляла HRA 80, микротвердость структурных составляющих карбидов—1500 HV, эвтектики — 500—600 HV. Отливки подвергались испытанию на абразивное изнашивание в паре со сталью 45 твердостью HR 50 и показали значительное увеличение износостойкости по сравнению со сталью Г13Л, принятой за эталон. Износостойкость легированного слоя повысилась в 4 раза, стали 45 — в 5 раз., [c.97]

Лабораторные испытания так же, как и исследования деталей машин, проводились одновременно по двум направлениям. С одной стороны, изучались количественные характеристики процесса — интенсивность износа, величина сил трения, температура поверхностных объемов при трении и др. С другой стороны, с помощью металлоструктурного, рентгеновского, спектрального, химического и других анализов, замера микротвердости, макро- и микрорельефа и т. п. изучались качественные изменения, происходящие на поверхности и в поверхностных объемах металлов в тех или иных условиях трения. [c.26]

Нитриды хрома обладают высокой твердостью (в зависимости от различных факторов микротвердость колеблется в пределах от 1000 до 2500 кПмм ). Нитриды охрупчивают сплавы ВХ-1 и ВХ-2 при температурах ниже 200—300 С. Удаление азотированного слоя (механическая обработка или травление на глубину 0,05— 0,1 мм) восстанавливает пластичность металла. [c.424]

По методике, описанной в работе [23], были исследованы условия диффузионной сварки в вакууме карбидов Т1С, 2гС, ЫЬС, ТаС, М0.2С, М/С с тугоплавкими металлами N5, Та,Мо, М. Исследование проводилось в температурном интервале 1473— 2273° К. Выдержка при заданной температуре составляла 5— 15 мин, давление — 0,5—1,5 кПмм . Качество сварного соединения контролировалось металлографическим анализом. С целью выявления природы фаз, образующихся при сварке, изменялась микротвердость образцов в зоне контакта. [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...