Дополнительном легировании

Возможно комбинирование различных методов термомеханической обработки. Сочетание ВТМО и НТМО (рис. 86, г) способствует дополнительному увеличению прочности на 15—20% по сравнению с НТМО.

В зависимости от электрических, характеристик машины — ее сопротивлений и, в частности общего сопротивления ZM мощность в зоне сворки может лкбо возрастать, или уменьшаться при изменении сопротивления самих деталей. Максимальное значение мощности, как известно достигается яри условии Кзэ ~ Хм дм, Если рассматривать алюминиевые сплавы — материалы с высокой электропроводностью, следует использовать машины с малым значением Zjg = 30 — 50 мкОм (машины с выпрямлением тока в первичном контуре). При Rra ~ 8 — 15 мкОм (Кээ < ZM) удается в аначительной степени стабилизировать диаметр ядра при колебаниях силы сварочного тока до 10—15%. При сварке титановых и никелевых сплавов уже необходимо применять машины переменного тока с высоким ZM -= 300 — 350 мкОм. Сварка на машинах постоянного тока может привести к перерегулированию (положительная обратная связь) а дополнительному увеличению размеров соединения при повышении силы сварочного тока.

дит к образованию в поверхностных слоях образцов остаточных напряжений сжатия. Это обусловливает существенное увеличение предела выносливости по разрушению (более чем в 3 раза по сравнению с отожженным состоянием), сопровождающееся появлением нераспространяющихся усталостных трещин. Поверхностный наклеп термообработанной стали 0,8 приводит к увеличению остаточных напряжений сжатия и дополнительному увеличению предела выносливости по разрушению. Суммарный эффект получается значительным: он достигает 370%. Однако доля эффекта, приходящаяся на поверхностный наклеп, существенно меньше, чем при упрочнении сталей без остаточных сжимающих напряжений термического происхождения.

Наклеп поверхностного слоя при обработке резанием является непосредственным результатом совместного воздействия усилий и температур на металл ниже линии среза. С увеличением силового воздействия возрастает прежде всего глубина наклепа. Трение задней поверхности резца об обрабатываемую поверхность способствует дополнительному увеличению степени наклепа ранее деформированного поверхностного слоя основной волной пластической деформации.

Возможно комбинирование различных методов термомеханической обработки. Сочетание ВТМО и НТМО (рис. 86, г) способствует дополнительному увеличению прочности на 15—20% по сравнению с НТМО.

С привлечением широкого круга станкостроительных заводов к созданию оборудования для автоматических линий реальные мощности станкостроения СССР по производству автоматических линий будет увеличены в течение нескольких лет примерно в 2,5— 3 раза. Однако для технического перевооружения машиностроения и выполнения намеченных планов повышения производительности труда такого объема производства автоматических линий совершенно недостаточно. По-видимому, необходимо разработать предложения по дополнительному увеличению мощностей специализированных заводов для производства автоматических линий.

Многорежимность работы машин и конструкций с учетом уровня механических и тепловых нагрузок, абсолютных значений температур эксплуатации влияет на несущую способность и долговечность наиболее нагруженных элементов. Ускоренная смена режимов и увеличение числа этих смен являются одними из основных причин ускоренного накопления повреждений и уменьшения ресурса. Кроме того, сменность режимов приводит к дополнительному увеличению номинальной и местной нагруженное™, что, в свою очередь, дает дополнительные эксплуатационные повреждения.

Если теперь в эту деталь ввести парный с ней наружный конус, имеющий отклонения угла и диаметра в нормированных пределах, «о замыкание из-за противоположного направления отклонения угла по большому торцу, базорасстояние этой конической пары уменьшится на величину, соответствующую дополнительному увеличению диаметра внутреннего «онуса — формула (19), которым было компенсировано отклонение угла уклона.

Коррозионный износ набивки РВП не приводит к дополнительному увеличению присосов и перетоков воздуха, т.е. не сказывается существенно на экономических показателях котлов

Одной из важных задач механики деформирования и разрушения является расчетное и экспериментальное исследование закономерностей развития трещин при высокотемпературном однократном и малоцикловом нагружении. Решение этой задачи становится все более необходимой по мере повышения рабочих параметров (нагрузок и температур) машин и конструкций, применяемых в энергомашиностроении (в том числе в реакторостроении), в летательных аппаратах, в химическом и металлургическом оборудовании. Рабочие температуры для несущих элементов указанных машин и конструкций составляют 250—600° С и более, числа циклов нагружения 10—10* и более. При запасах статической прочности (по пределам текучести и длительной прочности) 1,5— 2 в зонах с теоретическими коэффициентами концентрации более 1,5—2 уже при первом нагружении возникают пластические деформации. Повышение температур и времени нагружения приводит к дополнительному увеличению неупругих деформаций за счет статической и циклической ползучести, что, в свою очередь, определяет более раннее образование и более интенсивное развитие трещин [110, 124].

Ёысоколегироваиные хромистые стали (обычно с содержанием 10,5 — 12% Сг) при их дополнительном легировании молибденом, вольфрамом, ниобием, ванадием, а иногда и никелем обладают повышенным сопротивлением ползучести при работе под напряжением при повышенных температурах. Их используют как жаропрочные применительно к температурам эксплуатации до ~600° С.

При сварке между собой сталей с большим запасом аустенитности необходимо использовать сварочные материалы, позволяющие получить в шве однородную аустенитную или аустенитно-карбпдную структуру (табл. 88) при обязательном дополнительном легировании элементами, повышающими стойкость против образования трещин (например, электроды типа ЭА-4ВЗБ2 или ЭА-ЗМ6). При использовании электродов ЭА-ЗМ6 для сварки сталей, в составе которых имеется свыше 0,5% Nb, могут образоваться горячие трещины в участках ища у границы сплавления.

ПРИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОМ ЛЕГИРОВАНИИ СПЛАВА

Пассивация при дополнительном легировании катодными присадками 67

При дополнительном легировании высококремнистого сплава молибденом в количестве 3—4% можно значительно повысить его стойкость в соляной кислоте. Такой сплав, известный под названием кремнистомолибденового чугуна, имеет следующий состав: 0,5—0,6% С; 15—16% Si; 3,5—4% Mo; 0,3—0,5% Мп, не более 0,1% Р и 0,1% S. Механические свойства сплава следующие: предел прочности при изгибе 17—20 Мн/м2, стрела прогиба (при расстоянии между опорами 500 мм) 2—3 мм; твердость НВ 4000—5000 Мн/м2'.

Сплавы системы Ni — Сг. Известные никельхромовые сплавы типа нихромов применяются главным образом как жаростойкие материалы. При дополнительном легировании этих сплавов присадками меди, вольфрама, алюминия, марганца и других элементов достигается, наряду с высокой жаростойкостью, хорошая коррозионная стойкость в агрессивных электролитах.

Для применения в атмосферных условиях рекомендуются стали, в состав которых входит не менее 0,3% меди. Положительное влияние меди еще больше усиливается при дополнительном легировании другими добавками, такими, как никель, хром, алюминий, кремний, фосфор, при общем содержании легирующих элементов не менее 1,5 %. Эти элементы усиливают склонность стали к пассивированию, а фосфор, переходя в пленку продуктов коррозии, дополнительно усиливает ее защитные свойства, образуя фосфатные соединения.

Карбидная составляющая чугунов первой группы содержит легированный хромом-цементит (Fe, Сг)3С. В доэвтектических чугунах карбидная составляющая представлена в виде эвтектики, которая имеет яедебуритное (сотовое) строение,- т. е. эвтектическая колония представляет собой монолитный цементитный каркас, проросший ветвями аустенита, и дисперсные вторичные карбиды, внедренные в матрицу сплава. При содержании углерода 3,5% и выше в структуре наблюдаются крупные первичные карбиды, сплав приобретает заэвтектический состав. Металлическая основа чугунов первой группы представляет собой а-твер-дый раствор (перлит различной дисперсности). При дополнительном легировании этих чугунов Ni, Мп, Мо сплавы имеют мар-тейситную структуру. :

Существует несколько методов, используемых для удаления трещин: а) удаление ликвационных трещин зачисткой кромки наружной поверхности конечного шва; б) замена высокопрочного присадочного металла низкопрочным (например, ArmexGT), который будет деформироваться при охлаждении, и поэтому ограничит напряжения в зоне термического влияния; в) устранение участков с большим количеством выделений при локальной термической обработке сварного шва в области температуры образования твердого раствора; г) замена более сложной и подверженной трещинообразованию дисперсионно-твердеющей стали 347 на менее склонную к трещинообразованию также дисперсионно-твердеющую сталь AISI 316, при одинаковом пределе прочности их; д) если выдвигается требование повышенной пластичности, предпочтительней использовать сильно упрочняющиеся при выпадении выделений сплавы Esshete 1250 и 12R72, тенденция к трещинообразованию по границам зерен которых значительно уменьшается при дополнительном легировании их бором. Сочетание этих методов оказывается достаточно эффективным. В частности, сварные швы в трубопроводах из стали 316, сваренные с присадкой сплава Armex GT, почти полностью свободны от трещин и других дефектов.

Наиболее широкое применение в технике получили нержавеющие стали с 10—17% Сг мартенситного и по-лумартенситного классов (0X13, 1X13, 2X13, 3X13, 4X13, Х14, 1Х12СЮ, 1ХГ7Н2, 1Х13НЗ, ДИ-1 и др.) с содержанием 0,16—0,45% С. Эти стали удовлетворительно сопротивляются окислению до 700—800° С и служат в аппаратуре для переработки сернистой нефти. Из них изготовляют лопатки паровых турбин и компрессоров, клапаны гидравлических прессов (при работе до 475°С), режущий, мерительный и хирургический инструмент, детали приборов, предметы домашнего обихода и т. п. При изготовлении деталей (винтов, гаек, шестерен и т. п.) на автоматах в эти стали для лучшей обрабатываемости добавляют 0,2—0,4% S. При дополнительном легировании кремнием (до 2%) и алюминием (до 1,8%) хромистые стали с 13% Сг (сихромали) применяют в клапанах автотракторных двигателей, работающих при температуре до 900° С.

Однако, если в аморфном сплаве тип и концентрация металлоидных атомов неизменны, то как будут меняться твердость и прочность при дополнительном легировании металлами? Чтобы дать представление о характере таких изменении, на рис. 8.6 приведены зависимости твердости HV, модуля Юнга Е и предела текучести av от среднего числа внешних s- и d-электро-нов, приходящихся на один атом металла (е/а), при частичной замене никеля в сплаве NiysSisBj? на другие 3d-переходные металлы [13]. Видно, что каждая из выше указан-. ных механических характеристик существенно изменяется при увеличении концентрации М. Так, при замещении никеля любым переходным металлом с меньшим порядковым номером HV, E и ау возрастают; напротив, при замене никеля на переходный металл с большим порядковым номерам эти величины проявляют тенденцию к снижению.