Положение критической

Впоследствии свои высказывания о влиянии углерода на положение критических точек Чернов изобразил графически (рис. 129), воспроизведя при этом очертания важнейших линий диаграммы железо — углерод.

Д. К- Чернов определял положение критических точек на глаз, по цветам каления стали. Знаменитый французский исследователь Ф. Осмонд, воспользовавшись только что изобретенным Ле-Шателье пирометром, определил положение критических точек, описал характер микроструктурных изменений

Положение .критических точек Ас^ различных марок инструментальной углеродистой стали определяется приведёнными на фиг. 9—14 кривыми изменения твёрдости после закалки при различных температурах. В табл. 5 указаны нормы твёрдости инструментальной углеродистой стали после закалки в условиях рациональных режимов термообработки [5].

Положение критических точек Ас-г и Аг, превращений стали различных марок [1, 4,

В табл. 47 указано положение критических точек Асг и Агг превращений стали марок: 5ХГМ, 5ХНМ, 5ХВС, 4ХС, 4ХНВ, 7X3, ЭИ160, 35ХГСА и ЭИ328.

В табл. 52 указано положение критических точек стали марок УЮА, X, 9ХС, ХГ, 5ХВС, Ф, Х12 и Х12М.

Положение критических точек некоторых марок стали [1]

Положение критических точек стали марок ЗХВ8, ЭИ329 и 3X13 [7]

В табл. 56 указано положение критических точек стали марок ЗХВ8, ЭИ329 и 3X13.

В 1868 г. выдающийся русский металлург Д. К. Чернов установил зависимость структуры и свойств стали от ее горячей механической (ковка) и термической обработки. Чернов открыл критические температуры, при которых в стали в результате ее нагревания или охлаждения в твердом состоянии происходят фазовые превращения, существенно изменяющие структуру и свойства металла. Эти критические температуры, определенные по цветам каления металла, получили название точек Чернова. Русский ученый графически изобразил влияние углерода на положение критических точек, создав первый набросок очертания важнейших линий классической диаграммы состояния железо—углерод. Исследования полиморфизма железа, завершенные Д. К. Черновым в 1868 г., принято считать началом нового периода в развитии науки о металле, возникновением современного металловедения, изучающего взаимосвязь состава, структуры и свойств металлов и сплавов, а также их изменения при различных видах теплового, химического и механического воздействий.

Положение критических точек (где v = 0) зависит от величин Г, U к R (фиг. 10).

щего элемента в титане и влияние его на положение критической точки (температура а^р-превращения).

Легирующие элементы оказывают индивидуальное влияние на свойства железоуглеродистого феррита. Но все они, как правило, повышают его твердость, предел прочности и текучести, начальный коэффициент упрочнения и уменьшают ударную вязкость. Повышение прочности отожженного и нормализованного феррита при этом не сопровождается обычно падением относительного удлинения и сужения. Существенное влияние легирование оказывает на положение критической температуры хрупкости (хладноломкости). Например, кремний и кислород повышают критическую температуру хрупкости, а хром, марганец, алюминий и медь при их содержании в несколько процентов ее понижают. Особенно сильно снижает температуру хладноломкости никель. Склонность феррита к хрупкому разрушению в основном определяет это свойство и у стали.

На фиг. 38 приведены характеристики такой защитной гидромуфты. Справа показаны кривые М=/(п2) для различных начальных заполнений. Уменьшение этого начального заполнения делает характеристику гидромуфты более мягкой, понижая положение критической точки. Слева показаны кривые разгона гидромуфты M=fi(n\) при работе с асинхронным двигателем для тех же на-

Положение критической точки определяется уравнением —j—= О, из которого в данном случае (в отличие от формулы (10.30))

где Г(0) = Vjfsina^, Q(0) = VJ cos a^0), и положение критической точки в круге определяется формулой (10.30) 8(0) = TV — 2а!-°\ Сравнение

щего элемента в титане и влияние его на положение критической точки (температура а^±р-превращения).

Эти данные позволяют сделать вывод, что эффект снижения температуры Ас\ обусловлен в первую очередь беспорядочно расположенными дислокациями. Дислокации же, образующие регулярные построения полигонального типа, практически не влияют на положение критической точки Aci. По-видимому, это сложно объяснить тем, что при наличии такой структуры свободная энергия системы: повышается в гораздо меньшей мере, чем при хаотическом расположении дислокаций, и условия равновесия фаз не нарушаются. Тем не менее на скорость превращения и на сокращение инкубационного периода эти дислокации оказывают заметное влияние (см. рис. 25).

кости s, = DIDC, характеризующий отношение фрактальной размерности в зоне предразрушения при комнатной температуре к фрактальной размерности при истинной критической температуре (Dc = 1,67). Численные значения st указывают на положение критической температуры хрупкости: при s, > 1 она находится в области отрицательных, а при s, < 1 — положительных температур. Кроме того, использование параметра s, позволяет ранжировать режимы обработки с точки зрения их полезности на снижение склонности материала к хладноломкости. В частности, в данном случае можно записать следующий ряд режимов, влияющих на хладноломкость (в порядке снижения эффекта): 5—>3—>1—>2—>7—>4—>6. Режим 6 повышает склонность стали к хладноломкости и поэтому является нежелательным.

На рис. 2.13 изображена А, ^-диаграмма. В этой диаграмме показаны лишь области газообразного и жидкого состояний вещества, представляющие наибольший интерес для теплотехнических расчетов. В h, j-диаграмме несколько необычно положение критической точки на пограничной кривой; она находится значительно левее максимума пограничной кривой. Изобары в h, j-диаграмме всегда имеют положительный наклон, поскольку в соответствии с (2.27)

Эти данные позволяют сделать вывод, что эффект снижения температуры Ac i обусловлен в первую очередь беспорядочно расположенными дислокациями. Дислокации же, образующие регулярные построения полигонального типа, практически не влияют на положение критической точки Ас 1. По-видимому, это сложно объяснить тем, что при наличии такой структуры свободная энергия системы: повышается в гораздо меньшей мере, чем при хаотическом расположении дислокаций, и условия равновесия фаз не нарушаются. Тем не менее на скорость превращения и на сокращение инкубационного периода эти дислокации оказывают заметное влияние (см. рис. 25).

таний не более ±2 "С, преду сматривают переохлаждение КС,кДж/м ' образца, зависящее от разно- IS00 сти между комнатной температурой и температурой испытаний и от времени до разрушения. Для температур испытания до — 60 °С переохлаждение 3—4 °С, для температуры ниже —60 °С переохлаждение 4—6 "С. Время выдержки образцов при заданной температуре должно быть не менее 15 мин. Испытания при разных температурах начинают с одной из крайних температур (наиболее высокой или наиболее низкой), постепенно переходя от одной температуры к смежной. При каждой температуре определяется ударная вязкость не менее чем на трех образцах. При понижении температуры испытания Тасд наблюдается переход от вязкого разрушения к хрупкому, выражающийся в резком падении ударной вязкости КС и изменении характера излома (рис. 2.9). Температура, соответствующая переходу металлов из вязкого состояния в хрупкое, называется критической температурой хрупкости (порог хладноломкости). В зависимости от структурного состояния и уровня прочности материала переход к хрупкому разрушению может быть весьма резким или довольно плавным. С ростом содержания углерода в стали (и увеличением прочности) уменьшается ударная вязкость стали в вязкой области, повышается температура начала снижения вязкости, а сам переход в хрупкое состояние растягивается на все более широкий интервал температур. В хрупкой области значения ударной вязкости близки к нулю. В переходной области изменяется вид излома: волокнистый вязкий излом сменяется кристаллическим хрупким с характерным блеском. Температурный порог хрупкости Тк может определяться как по падению ударной вязкости, так и по изменению относительной площади, занятой вязкими участками в изломе. В вязкой области доля волокнистого излома (% В) составляет 100, в хрупкой 0. Даже у материалов с резким переходом существует некоторый интервал ДГ^10н-20 "С, в котором значения ударной вязкости имеют большой разброс, а излом имеет смешанный характер (0<% В<100). Положение критической температуры хрупкости изменяется в зависимости от выбранного критерия перехода к хрупкому разрушению, так как ее определение довольно условно. Указывая значение 7"к, необходимо сопроводить его сведениями о выбранном критерии перехода.