Образование мартенсита

3.5.1.3. Малоцикловая коррозионная усталость Малоцикловая усталость - усталость металла, при которой образование макротрещин или полное разрушение происходит при' повторно-пластическом деформировании с разрушающим числом циклов до 5x10 в степени 4.

держанием и ориентацией армирующих волокон, а также характеристиками полимерного связующего. Теоретическое описание прочности этих материалов с учетом указанных факторов представляет большие трудности [6, 7]. Задача прогнозирования прочности в настоящее время полностью не решена даже для однонаправленных и ортогонально-армированных слоистых композиционных материалов, изготовленных на основе прямолинейных волокон. Основные трудности определяются такими факторами, как сложность структурных схем армирования, нелинейность диаграмм а (е) при напряжениях выше 0,5 от разрушающих, образование макротрещин в материале (нарушение сплошности в связующем) при нагружении в направлении искривленных волокон.

Многоцикловая усталость — усталость металла, при которой образование макротрещин или полное разрушение происходит от 5-Ю4 циклов и более.

Малоцикловая усталость — усталость металла, при которой образование макротрещин или полное разрушение происходят в упруго-пластической области до 5-Ю4 циклов (деление на многоцикловую и малоцикловую усталость по числу циклов условно; используют также деление по уровню напряжения, виду излома и другие критерии).

Малоцикловая усталость — усталость металла, при которой образование макротрещин или полное разрушение происходят при повторно-пластическом деформировании с разрушающим числом циклов доб-104.

Учитывая, что при повышенных температурах для ряда материалов окончательному разрушению предшествует образование макротрещин, в уравнениях (8), (10) и (11) следует использовать

держанием и ориентацией армирующих волокон, а также характеристиками полимерного связующего. Теоретическое описание прочности этих материалов с учетом указанных факторов представляет большие трудности [6, 7]. Задача прогнозирования прочности в настоящее время полностью не решена даже для однонаправленных и ортогонально-армированных слоистых композиционных материалов, изготовленных на основе прямолинейных волокон. Основные трудности определяются такими факторами, как сложность структурных схем армирования, нелинейность диаграмм а (е) при напряжениях выше 0,5 от разрушающих, образование макротрещин в материале (нарушение сплошности в связующем) при нагружении в направлении искривленных волокон.

14. Филатов В. М. Предельные состояния и образование макротрещин.— Вопросы атомной науки и техники. Серия «Физика и техника ядерных реакторов», вып. 1 (21) 42, 1978.

Упругопластическая деформация при достижении достаточно высоких напряжений может завершиться разрушением тела. Процесс разрушения состоит из нескольких стадий: зарождение микротрещин, образование макротрещин, распространение макротрещины по всему сечению тела.

2 кГ/мм2 наблюдалось образование макротрещин на внешней поверхности ленты после 850 термоциклов. Поскольку ненагруженный образец после тех же термоциклов уменьшился в длине примерно на 10%, а под нагрузкой удлинился примерно на 5%, п = 900 циклов, что близко к данным опытов (см. рис. 82).

Малоцикловая усталость — усталость металла, при которой образование макротрещин или полное разрушение происходит при повторно-пластическом деформировании с разрушающим числом циклов до 5 • Ю4. При этом имеется в виду малоцикловая низкочастотная усталость. Область же высокочастотной малоцикловой усталости ~ это область циклических перенапряжений. При малоцикловой усталости в отличие от многоцикловой поглощаемая энергия уже с первых циклов нагружения расходуется на разрушение.

Участок 1 (неполного расплавления) характеризуется наличием в нем одновременно жидкой и твердой фаз. Твердая фаза представляет собой аустенит с предельным содержанием углерода (до 2,14%). После быстрого охлаждения жидкая фаза образует белый чугун, в аустенитных участках возможно образование мартенсита.

образование мартенсита быстро останавливается, дает малое количество мартенсита и в основном в реальных сталях мартенсит атермический. Однако выдержка в районе мартенситного превращения (а также и выше точки Мн на 100— 200°С) приводит к стабилизации аустенита, заключающееся в том, что превращение аустенита в мартенсит после окончания выдержки начинается не сразу, а после некоторого переохлаждения (рис. 208) и сохраняется после окончательного охлаждения больше остаточного аустенита, т. е. меньше образуется мартенсита.

Наклеп исходного аустенита подавляет изотермическое образование мартенсита. Уменьшение размера зерна аустенита приводит к замедлению изотермического мартенситного превращения.

Во многих сортах стали в закаленном состоянии содержится повышенное количество остаточного аустенита. Если точка конца мартенситного превращения лежит ниже 0°С (например, в углеродистой стали при содержании углерода более 0,5%, см. рис. 206), то, очевидно, охлаждение ниже 0°С вызовет дополнительное образование мартенсита.

У сталей мартенситного класса область перлитного распада уже значительно сдвинута вправо. Поэтому охлаждение на воздухе не приводит к превращению в перлитной области — аустенит здесь переохлаждается без распада до температур мартенситного превращения, где и происходит образование мартенсита.

Описанное явление носит название вторичной закалки или вторичной твердости, гак как мы знаем, существенный момент, характеризующий закалку в стали — образование мартенсита. Если температура отпуска не превышает 600°С, то повторение операции отпуска не снижает твердости, наоборот, твердость по сравнению с закаленным состоянием даже несколько увеличивается (рис. 321). При отпуске выше 600°С твердость снизилась бы вследствие распада мартенсита и коагуляции карбидов.

Отпуск стали можно проводить по двум различным режимам. Первый режим (рис. 323,а) состоит в том, что инструмент подвергают трехкратному отпуску при 560°С с выдержкой при температуре отпуска каждый раз 1 ч. После первого отпуска остается около 15% остаточного аустенита, после второго 3— 5% и после третьего 1—2%. Твердость после такой обработки поднимается до HRC 64—65. Образование мартенсита при отпуске происходит, как указывалось выше, при охлаждении от 150 до 20°С (на рис. 289 температуры образования мартенсита указаны волнистыми линиями).

Практически аустенит с 18% Сг и 8—10% Ni неустойчив, охлаждение его в области отрицательных температур или пластическая деформация при комнатной температуре вызовут образование мартенсита. В сплаве с 18% Сг и 10—12% Ni

образование мартенсита можно вызвать лишь деформацией при температурах ниже 0°С, сплавы же с 18% Сг и более 14% Ni обладают стабильным аустенитом; ни охлаждение, ни деформации при низких температурах не вызовут образования а-фазы. Типичная структура нержавеющей стали (аустенита) приведена на рис. 360.

Можно предположить, что трещина, возникающая в аустените, останавливается, дойдя до второй фазы (феррита). Образование мартенсита под

Имеются также стали с высокой кавитационной стойкостью2. Обычно это стали с высоким содержанием хрома (для сопротивления коррозии) и структурно неустойчивым аустени-том. Образование мартенсита при ударе водных струй, как показали опыты И. Н. Богачева, весьма положительно влияет на кавитационную стойкость. Примером кавитационной стали может служить сталь марки ЗОХ10Г10 (0,3% С; 10%Сг; 10% Мп).