Комплексное легирование

6. Артоболевский И. И., Нахапетян Е. Г. Комплексное исследование динамики автоматов в производственных условиях. АН СССР, — «Машиноведение», 1970, № 4, с. 41—48.

124. Соколова Т. В., Бартенев С. С., Кийко А. В. Комплексное исследование напыленной окиси алюминия.— В кн.: Неорганические и органосиликатные покрытия. Л.: Наука, 1975, с. 128—135.

Комплексное исследование материалов в микрообъемах предполагает также наряду с определением микротвердости изучение его структуры при температуре испытания. Кроме того, исходя из разделения на агрегатную и монокристаллическую твердость, характеризующие различные свойства материалов и определяемые методом микротвердости, необходимо прицельное внедрение индентора в выбранную зону под микроскопом. При определении монокристаллической твердости отпечаток согласно методике эксперимента должен не выходить за пределы исследуемого микрообъекта, а при определении агрегатной твердости — охватывать определенное количество структурных составляющих материала. При исследовании неоднородных материалов необходим выбор зоны внедрения.

Для изучения механических свойств материалов методом микротвердости при различных видах теплового и силового нагружения разработана установка УМТ-2, позволяющая проводить комплексное исследование характеристик прочности в широком интервале температур [148, 150]. В установке образец с помощью специального механизма подвергается нагружению растяжением — сжатием при различных температурах, в процессе которого производится снятие диаграммы деформирования, определение свойств материалов в микрообъемах методом микротвердости и наблюдение за изменением в структуре посредством оптической системы.

Шюллер и Бюлер [66] исследовали возможность выявления структуры на одном и том же месте образца в результате интерференции слоя напыления и применения специальных реактивов. Комплексное исследование структуры позволяет правильнее идентифицировать фазы. Исследованы стали XSCrNi 18,9 (1300°С, 15 мин, вода+650°С, 10000ч), X10CrNiNbl8,9 (1360°С, 30 мин, вода), XlOCrNiMoTi 18,10 (1300°С, 15 мин, вода+ 800° С, 3000ч) различными способами выявления структуры. На образцы напыляли ТЮ2 или ZnSe. Сравнение способов выявления структуры путем интерференции слоя напыления с тепловым травлением, травлением щелочным раствором КМпО4 (реактив Гроесбека), а также с электролитическим травлением 10%-ным водным раствором ацетата свинца показало, что во многих случаях были получены аналогичные результаты. Неизвестные фазы уверенно можно идентифицировать с помощью интерференции слоя напыления.

Установление причин разрушения конструкций, в особенности, сложных — это комплексное исследование, при котором необходим анализ эксплуатационных нагрузок, проверка расчетов на прочность, статистическая оценка вероятности разрушения, анализ характера взаимодействия различных узлов и элементов конструкций, технологии изготовления и ремонта детали, установление длительности и других условий хранения, проверка прочностных и пластических характеристик материала и пр.

Ранее нами при построении и анализе диаграммы усталости было проведено комплексное исследование ряда физико-механических свойств стали 36Г2С [2]. С учетом развития этой диаграммы и накопления новых экспериментальных данных с применением феррозондо-вого метода контроля по характеру приращения амплитуды сигнала эдс второй гармоники построена обобщенная диаграмма усталости, в которой весь процесс в зависимости от числа циклов нагружения разбит на несколько стадий усталости линиями одинаковой энергоемкости (структурной повреждаемости). Эти линии построены по характерным точкам перегиба кривых приращения амплитуды сигнала с феррозондового преобразователя и могут быть использованы для анализа состояния объекта контроля, подверженного усталости при различных уровнях приложенного напряжения испытания. Характер кривых позволяет разделить их на шесть стадий усталости:

219. К У ю н А. И. Комплексное исследование тепловых процессов в поверхностных слоях металлов при трении резания и шлифования, Сб. «Повышение износостойкости и срока службы машин». М., Изд. АН СССР, 1956.

Влияние скорости скольжения, нагрузки и вибраций на характер и интенсивность развития процессов схватывания были исследованы на ряде других сопряженных деталей различных машин. Определены диапазоны скоростей, нагрузок и температур, в которых возникает и развивается в деталях машин процесс схватывания первого рода, установлено влияние твердости материалов на интенсивность и характер развития процессов схватывания первого рода. Комплексное исследование большого количества деталей машин, работавших в условиях схватывания первого рода, позволило сделать следующие основные выводы:

Для изучения причин интенсивного разрушения поверхностей трения ряда деталей шасси самолетов ИЛ-12 и ИЛ-14 после их эксплуатации было произведено специальное комплексное исследование. В основу комплексного исследования был положен метал-лоструктурный анализ.

Проведено комплексное исследование задач, связанных с расчетной оценкой долговечности высоконагруженных элементов конструкций при неизотермическом малоцикловом нагружении. Приведены результаты численного исследования кинетики напряженно-деформированного состояния в опасных зонах оболочечных элементов конструкций при малоцикловом термомеханическом нагружении. Предложены интерполяционные соотношения для инженерной оценки максимальных упругопластических деформаций в опасных точках деталей. Выполнены расчеты долговечности высоконагруженных оболочечных конструкций при малоцикловом термомеханическом нагружении на основании деформационно-кинетического критерия прочности и правила суммирования усталостных и квазистатических повреждений.

Для легированных сталей необходимо учитывать более точно химический состав металла шва (рис. 105). Изучая комплексное легирование металла шва с пределом легирования:

Способы повышения коррозионно-усталостной прочности металлов. Легирование. Хром, никель, марганец, кремний, ванадий (в количестве до 5 %), а также комплексное легирование в пределах, не переводящих сталь в класс коррозионно-стойких, как правило увеличивают усталостную прочность и коррозионную стойкость, но при коррозионной усталости не дают значительного эффекта, особенно при больших базах эксплуатации изделий. Характерным примером является коррозионно-уста-

Типичным представителем припоев, легированных элементами, образующими с никелем легкоплавкие эвтектики, является никробрейз (16% Сг; 4% В; 4% Si; 4% Fe; 1% С, остальное никель; t° пайки 1150—1180°); в нек-рых припоях применяют комплексное легирование, как, напр., в припое СМ56 (15% Сг; 3,5% Be; 4,5% Si, остальное никель; t° пайки 1030°). Представителем припоев на основе твердых растворов является припой, содержащий 40% Ni и 60% Мп, а также припои этого типа, дополнительно легированные хромом.

СТАЛЬ КОНСТРУКЦИОННАЯ ЛЕГИРОВАННАЯ ЛИТЕЙНАЯ — низко- и сре-днелегированная сталь для литых деталей машин; от углеродистой стали отличается более высокой прочностью и лучшей пластичностью. Общее содержание легирующих элементов С. к. л. л. обычно не превышает 5%, содержание углерода в улучшаемых сталях 0,20—0,50%, а в цементуемых 0,07—0,20%. При комплексном легировании одновременно неск. элементами преимущества, придаваемые стали каждым элементом, могут совмещаться; при этом достигаются хорошие литейные св-ва стали, а в отливках — мелкозернистое строение, хорошая прокаливаемость, устойчивость против отпуска и наряду с высокой прочностью высокие пластичность и вязкость. Комплексное легирование кремнием, марганцем, хромом, никелем и др. позволяет повысить аь стали до 150—170 кг/мл:* при сохранении удовлетворит, пластичности. Для фасонных отливок применяют термообработку след. осн. видов: отжиг, нормализацию с отпуском, закалку в жидкой среде с отпуском, изотермич. закалку в горячей среде. Для склонных к короблению отливок сложной протяженной конструкции целесообразно использовать менее жесткую термообработку, напр, нормализацию с отпуском, изотермич. закалку или отжиг.

Большинство 12% -ных хромистых сталей имеют комплексное легирование с присадкой карбидообразующих элементов W, V, Mo, Nb и Ti в различных сочетаниях и упрочнение их связано с образованием дисперсных выделений карбидных фаз типа Ме23С6, Ме6С, Ме2С и интерметаллидных фаз типа Fe2W или Fe.2Mo с растворением или замещением одних элементов в фазах другими. Количество элементов, связанных в фазах и твердом растворе, а также их свойства изменяют в зависимости от условий термической обработки или длительности испытания [1, 29, 34].

Наиболее широкое применение находит комплексное легирование с введением в чугун нескольких элементов одновременно.

Повышение содержания С>1%) других элементов, улучшающих прокаливаемость, ухудшает многие технологические свойства (обезуглероживание при увеличении Si) или уменьшает сопротивление малой пластической деформации (при увеличении содержания Мп). Более эффективно комплексное легирование, при котором сталь содержит больше легирующих элементов, взятых в меньших количествах каждый.

Комплексное легирование серой и селеном позволяет в 1,5— 2 раза снизить расходы режущего инструмента или сократить

85 - 90 %. Применяют и более сложное комплексное легирование.

Наиболее эффективно для повышения жаростойкости и сохранения других свойств комплексное легирование, например, Сг и Ni, Сг и Си, Si и А1 и др.

(0,2—0,3 %). При толщине стенки более 15—20 мм используют легирование Си (0,8—1,0 %) и Сг (0,3—0,5%). Для средних и тяжелых отливок, в которых допускается наличие в микроструктуре карбидных включений, применяют комплексное легирование чу-гуиа Мо (0,3—0,8 %), № (0,7—1,2 %) и Сг (0,2—0,6 %). В отдельных случаях для повышения твердости применяют легирование В (0,04 %) совместно с Си (0,4—0,6 %) или Ni (0,5—0,6 %).