Пластичность относительное

Отпуск стали — необходимая и заключительная операция термической обработки, в результате которой формируются окончательная структура и свойства стали. При отпуске снижаются и устраняются внутренние закалочные напряжения, повышаются вязкость и пластичность, несколько понижается твердость. В зависимости от температуры нагрева различают отпуск низкотемпературный, среднетем-пературный и высокотемпературный. Для деталей узлов трения применяют низкотемпературный отпуск с нагревом до 150—200°С. При этом несколько снижаются внутренние напряжения, но твердость остается высокой (58-62 HRC). Структура стали после отпуска состоит из мартенсита отпуска. Этот вид отпуска применяется также для режущих и измерительных инструментов и для изделий, подвергающихся цементации и нитроцемснтации.

При понижении температуры прочность магния повышается, пластичность несколько уменьшается: . . ,

Коррозионная стойкость и пластичность несколько ниже, чем у стали Х18Н9Т. Удовлетворит, сопротивляемость межкрнсталлитной коррозии

ми для гелия, уменьшая вероятность его выхода на границы зерен. Как уже отмечалось, одна из особенностей ВТРО состоит в том, что оно не устраняется высокотемпературным отжигом [2, 7, 9, 13, 15, 611. Различные материалы по-разному реагируют на после-радиационный отжиг: материалы о добавками, вызывающими дисперсионное твердение (например, Х15Н35ВЗТ и ХН77Т10Р), в результате такого отжига теряют пластичность больше, чем непосредственно после облучения, тогда как у других материалов пластичность несколько возрастает.

Разрушение образцов носит статический характер вплоть до ./V=500-M000 циклов, при N=1000 циклов на отдельных образцах пластичность несколько понизилась (до 1(5 = 35%), что свидетельствует о приближении к области перехода к усталостному разрушению. Однако в изломах образцов следов циклического повреждения при Л'=1000 циклов не обнаружено.

С понижением температуры у стали ОЗХ13АГ19 происходит более интенсивный рост предела текучести, чем у хромоникелевых сталей. При снижении температуры с +20 °С до —78 °С пластичность несколько повышается, а затем она начинает плавно снижаться.

Молибден. Уже при небольших (0,15 %) добавках молибдена наблюдается повышение показателей прочности высокопрочного чугуна в литом состоянии, а пластичность несколько снижается. Особенно улучшаются показатели прочности чугуна, легированного молибденом, после нормализации.

В закаленном состояниу предел прочности (рис. 13), предел текучести и твердость увеличиваются с повышением содержания хрома в стали, а пластичность несколько уменьшается. Хром увеличивает устойчивость сталей против отпуска, что хорошо видно из данных, приведенных на рис. 14.

Отпуск стали — необходимая и заключительная операция термической обработки, в результате которой формируются окончательная структура и свойства стали. При отпуске снижаются и устраняются внутренние закалочные напряжения, повышаются вязкость и пластичность, несколько понижается твердость. В зависимости от температуры нагрева различают отпуск низкотемпературный, среднетем-пературный и высокотемпературный. Для деталей узлов трения применяют низкотемпературный отпуск с нагревом до 150—200°С. При этом несколько снижаются внутренние напряжения, но твердость остается высокой (58—62 HRC). Структура стали после отпуска состоит из мартенсита отпуска. Этот вид отпуска применяется также для режущих и измерительных инструментов и для изделий, подвергающихся цементации и нитроцементации.

С понижением температуры у стали 03X13ATI9 происходит более интенсивный рост предела текучести, чем у хромоникелевых сталей. При снижении температуры с 20 °С до -78 °С пластичность несколько повышается, а затем она начинает плавно снижаться. Пластическое деформирование стали ОЗХ13АГ19 при низких температурах приводит к мартенситному превращению с образованием s- и а-фаз. При снижении температуры происходит постепенное уменьшение ударной вязкости, более интенсивное при остром надрезе. Если при 20 °С излом ударных образцов имеет вязкий характер, то при минус 196 °С доля хрупкого разрушения составляет до 50 % площади излома.

1 — основной металл; 2 — шов; 3 — зона термического влияния; HV — твердость; 6 — пластичность (относительное удлиненно)

Было установлено, что основной металл разрушенной трубы по химическому составу соответствовал техническим условиям, однако имел пониженную ударную вязкость (при 0°С — 4,05 кгм/см2, а при минус 40°С — 3,3 кгм/см2, тогда как техническими условиями регламентируются значения не менее 8 и 3,5 кгм/см2 соответственно). Металл продольных заводских швов по химическому составу также соответствовал требованиям технических условий, а по механическим свойствам (особенно металл ремонтных швов) имел недопустимо высокое временное сопротивление разрыву (до 750 МПа при максимально допустимых по техническим условиям 690 МПа) и низкую пластичность (относительное удлинение для ремонтных швов составляло 2,9% при минимально допустимых 18%, а ударная вязкость при температурах 0 и минус 40°С — 1,45 и 0,69 кгм/см2 соответственно. В заводских продольных швах имелось много микропор и мелких шлаковых включений, являющихся источниками зарождения микротрещин, величина которых, однако, соответствовала техническим условиям. Металл поперечного монтажного шва содержал хрома на 0,18% больше верхнего допустимого предела и имел неудовлетворительные характеристики пластичности (ударная вязкость при температуре 0°С — 4,96 кгм/см2, а при минус 40°С — 1,36 кгм/см2). В связи с повышенной чувствительностью стали 14Г2САФ к перегреву в заводских продольных ремонтных швах и поперечных автоматических монтажных швах присутствовали участки металла с крупными ферритными зернами, а в зоне термического влияния — участки с мартенситной структурой. Эти участки металла имели низкую стойкость к коррозионному растрескиванию.

Механические свойства, полученные при испытании на растяжение сталей и сплавов, обработанных стандартным методом и методом «термомагнодинамикс», приведены в табл. 19. Как видно из таблицы, при обработке материалов по методу «термомагнодинамикс» в большинстве случаев одновременно с повышением предела прочности возрастает пластичность (относительное удлинение и поперечное сужение). Эти результаты были получены на литом и кованом материале-для изделий различных сечений и размеров [141]. Максимальное упрочнение было достигнуто на широко распространенной стали 6150 (вь = = 262 кГ/мм2) и на специальном сплаве Венанго (вь = = 294 кГ/мм2).

В связи с этим значительный интерес представляют результаты, полученные Брейером и Полаковским [143], которые исследовали возможность повышения прочности мартенситной стали путем холодного волочения. Проведенные в работе эксперименты на нескольких марках хромоникельмолибденовой стали показали возможность осуществить деформацию волочением стали на холоду непосредственно в закаленном состоянии, но только до 10% обжатия. В результате такой обработки предел прочности при растяжении повышается в отдельных случаях до 391 кГ/мм2, а на кривых деформации обработанных сталей появляется зуб текучести. Пластичность стали, в частности относительное сужение поперечного сечения, сохраняется при этом на уровне 30%. Проведенный рентгеноструктурный анализ показывает, что в результате такой обработки расположение атомов углерода в решетке мартенсита становится более упорядоченным. Полученный эффект упрочнения связывается с созданием в результате холодной деформации упорядоченного расположения атомов углерода в кристаллической решетке мартенсита вследствие взаимодействия их с сеткой дислокаций [143].

Повторный отпуск деформированных образцов увеличивает и предел прочности (примерно «а 20 кГ/мм2), несколько уменьшая пластичность (относительное удлинение), а предел пропорциональности стали возрастает при этом до более высокого значения предела прочности [144]. Особенностью данного спо-

Из рассмотрения полученных результатов следует, что холодная деформация повышает пределы текучести и прочности и снижает пластичность (относительное удлинение) и вязкость надрезанных образцов (о?/ав) как при комнат-

Рис. 13. Влияние водорода на пластичность (относительное сужение 1)>) [72, 74] трех аустенитных нержавеющих сталей в процессе испытаний:

Рис. 20. Влияние различных газов на пластичность [относительное сужение (г!>)] сплава Fe—27 Ni— —25 Со (Керамвар), испытанного на воздухе (/), а также при давлении 69 МПа в гелии (2) и водороде (3) [117]:

Рис. 21. Влияние водорода на пластичность (относительное сужение t>) нержавеющей стали А-286 после старения (СТ) и термомеханической обработки (ТМО), путем высоко-энергетической штамповки при испытании [72]:

Рис. 44. Пластичность (относительное сужение 1>) сплава МА 753 [259] при 194 и 295 К в процессе испытаний:

В самое последнее время получены новые сплавы на основе систем магний—цирконий, магний—церий и магний — торий. Сплавы первого типа наряду с высокой прочностью имеют необычайно высокую пластичность (относительное удлинение литых сплавов достигает 20% и выше). Сплавы второго и третьего типов обладают повышенной жаропрочностью.