Пределами текучести

А. А. Великанова [24] при разработке методики испытания материала почворежущих лезвий на изнашивание испытывала стали марок 65Г и У8 с различной термической обработкой. В результате испытаний подтверждается прямо пропорциональная зависимость износостойкости от твердости. Сталь 65Г, закаленная с последующим отпуском при 200 °С, имеет относительную износостойкость в 2,39 раза, а сталь У8 закаленная, — в 3,82 раза большую, чем сталь 65Г в отожженном состоянии. Таким образом, износостойкость стали У8 в закаленном состоянии в 1,5 раза больше, чем у стали 65Г при закалке с последующим отпуском при 200 °С. Влияние содержания марганца на износостойкость при абразивном изнашивании исследовалось также Ю. А. Шульте и др. [261] на специальных установках, моделирующих изнашивание проушин траков гусениц. Как показали исследования, наивыгоднейшими пределами содержания марганца в стали для траков являются 9—11%, что соответствует марке ПОЛ, химический состав которой должен быть следующим: С 0,9—1,3%; Мп 9—11%; Мп/С > 8,0: Si <1,2%; P<0,12%; S<0,2%; Сг < 1,0%.

Марки с буквой А относятся к группе высококачественной стали, более чистой по содержанию S и Р и неметаллических включений, а также с более суженными пределами содержания С, Si и Мп.

Таким образом, можно заключить, что наибольшая ширина зоны транскристаллизации у отливок с содержанием углерода 0,20—0,30/о совпадает с наименьшей трещиноустойчивостью стали с такими же пределами содержания углерода. Это позволяет установить определенную взаимосвязь обоих явлений, т. е. связать пониженную трещикоустоичивость стали с наиболее широкой зоной транскристаллизации. И как вывод из этого, следует, что повышения трещиноустойчивости сталей с указанными пределами по углероду можно добиться уменьшением зоны транскристаллизации у этих сталей. Получению отливок с узкой зоной столбчатых кристаллов или даже без этой зоны способствуют условия, приводящие к одновременному появлению большого количества центров кристаллизации;' такими

нии (отожженной, нормализованной, высокоотпущенной); с суженными пределами содержания углерода и с пониженным содержанием хрома, никеля, фосфора и серы по сравнению с нормами (табл. 3); с содержанием кремния в спокойной стали в пределах 0,17—0,27%; с содержанием меди не более 0,20%; с содержанием марганца в стали марок: 10, 15 и 20 — не более 0,50% и 30,

35, 40 и 45 — не более 0,60%; с суженными пределами содержания углерода, марганца и кремния при назначении для холодной высадки; с нормированным содержанием бора в пределах 0,002—0,006% в стали марок от 20 до 50 включительно. В этом случае в конце марки стали дополнительно указывается буква Р, например 20Р; в травленом виде; с нормированной величиной зерна по ГОСТу 5639—65; с гарантированной степенью про-каливаемости в соответствии с ГОСТом 5657—51; с контролируемой свариваемостью; с нормированной чистотой по неметаллическим включениям по соглашению сторон. Сталь, предназначенная для горячей высадки и штамповки, испытывается на осадку в горячем состоянии.

Марки с буквой А относятся к группе высококачественной стали, более чистой по содержанию S и Р и неметаллических включений, а также с более суженными пределами содержания С, Si и Мп.

Марки стали с буквой А обозначают группу высококачественной стали — более чистой по содержанию серы и фосфора и остаточных примесей, а также по неметаллическим включениям и с более суженными пределами содержания марганца и кремния по сравнению с группой качественной стали.

Инструментальная углеродистая сталь разделяется на два класса: качественную и высококачественную. Высококачественная сталь обозначается буквой А, добавляемой к марке стали. Такая сталь характеризуется меньшим содержанием серы, фосфора и неметаллических включений, а также более суженными пределами содержания кремния и марганца по сравнению с качественными сталями.

Инструментальная углеродистая сталь разделяется на два класса: качественную и высококачественную. Высококачественная сталь обозначается буквой А, добавляемой к марке стали. Такая сталь характеризуется меньшим содержанием серы, фосфора и неметаллических включений, а также более суженными пределами содержания кремния и марганца по сравнению с качественными сталями.

Стабильность механических свойств двухфазных сталей фер-рито - аустенитного класса обеспечивается узкими пределами содержания основных элементов и их соотношением, которое определяет соотношение а - и у - фаз в структуре.

теми же пределами содержания А1 и Сг, что и у литейных суперсплавов, - А1+0,5Сг=10±2. Продолжать обобщение включив в него кобальт, ниобий, молибден и вольфрам, опасно из-за сложности межэлементных взаимодействий. Приведенные здесь данные позволяют выделить оптимальные составы, отличающиеся массопотерями <2мг/см2 за 100ч. Это очень хорошая противоокислительная стойкость, при которой поверхностные потери (с одной стороны образца) не превышают 0,025 мм.

Различные объемы элементарных сфер в о. ц. к. и г. ц. к. решетках и предопределили значительно большую растворимость углерода в у-железе по сравнению с ос-железом. Аустенит обладает высокой пластичностью, низкими пределами текучести и прочности. Микроструктура аустенита — полиэдрические зерна (рис. 74, б).

Как видно из шкал г и а на оси абсцисс, пределы выносливости при г > 0,4 (или а < 0,3) совпадают с пределами текучести ст.

В разд. 3.2 (б) рассматривалось оптимальное пластическое проектирование ферм заданного очертания. Обозначения и результаты этого раздела мы теперь используем для обсуждения следующей задачи. Плоская ферма должна передать заданную нагрузку Р на жесткое основание заданного очертания, показанного штриховкой на рис. 5.1. Стержни фермы должны быть изготовлены из жестко-идеально-пластического материала с пределами текучести при растяжении и сжатии ± ст0. Заданная нагрузка должна соответствовать предельной нагрузке фермы, а полный объем ее стержней должен быть минимальным. Заметим, что выбор очертания фермы предоставляется проектировщику, за исключением того, что один из узлов должен быть совмещен с заданной точкой приложения нагрузки, а узлы, расположенные на дуге основания, представляющей поверхность жесткого основания, должны считаться неподвижными.

Малоцикловая усталость (или иначе повторно-статическое нагружение) характеризуется номинальными напряжениями, большими пределами текучести; при каждом цикле нагружения возникает макроскопическая пластическая

На рисунке 4.47 представлены данные измерений /р=-— с использованием фрактографического (для 1^) и акустической эмиссии (для т) методов для двух марок сталей, различающихся пределами текучести. Эти измерения подтверждают контролирующую роль параметра Кщах в сохранении стабильности разрушения на микроуровне в пределах сохранения условий плоской деформации на фронте трещины.

Зависимость механических свойств от температуры отжига имела сложный характер (табл.). Наибольшее уменьшение прочностных показателей наблюдалось в интервале температур 1350...1450°С, а в остальных интервалах их изменение незначительно. Среди показателей пластичности наибольшей чувствительностью отличались 850 и \ур. Протекание первичной рекристаллизации вызывало незначительное понижение показателей прочности и общего остаточного сужения Vf, при этом относительное удлинение и равномерное (без учета шейки) остаточное сужение Ц/р возрастали. Мнкромеханизм разрушения не менялся и носил вязкий транскристаллитный характер с элементами продольного расслоения, которое после рекристаллизации было выражено в значительно меньшей степени. Начало протекания собирательной рекристаллизации соответствовало смене микромеханизма разрушения на вязкий межкристаллитный <-' отдельными участками квазихрупкого разрушения по границам зерен. При 1400°С но фотографиях зерешюй структуры и изломах замечено выделение крупных карбидов по границам зерен, что соответствовало резкому падению характеристик пластичности и прочности. Интенсивность проявления физического предела текучести мощно ОПИСАТЬ разницой между верхним и нижним пределами текучести Да.;-' и иеличиыой площадки текучести ЕТ- Эти величины соответственно возрастали и уменьшались с увеличением температуры отжига до НОЙ'С С, что" видимо связано с дополнительным закреплением дислокаций и дислокационных скоплений в приповерхностных слоях выделяющимися карбидами. Повышение температуры отжига, до 1450(С вызывало уменьшение размера и количества крупных карбидных выделений, что сказывалось на повышении характеристик пластичности, снижении Да-г и некотором увеличении ЕТ/. Дальнейшее повышение температуры отжига приводи ло к увеличению выделения карбидов, заметному возраетани"» доли квазихрупкой составляющей поверхности излома И к уменьшен .но показателей прочности, и пластичности. При этом ДОт сначала ун.ли чивались, а затем понижалась. Показано, что характер изменении, предложенного в [1] критерия Dv — «фрактальной размерности диш

Исследовали взаимосвязь мультифрактальных характеристик исходной структуры технически чистого молибдена, на примере структуры границ зерен (ГЗ), с механическими свойствами При статическом растяжении. Конфигурация ГЗ изменяли в процессе контролируемого отжига при температурах от 1400 до 1550С (30 мин) [1]. Для оценки мультифриктальных характеристик структур ГЗ использовали методику мультифрактальной параметризации структур материалов [2], реализованную в конкретном компьютерном алгоритме. Основные мультифрактальные характеристики структур ГЗ на разных стадиях эволюции структуры при рекристаллизации приведены в таблице. Полученные расчетные данныеДвид спектров D(q) И f((X)) свидетельствует о правомерности применения методики для анализа структур ГЗ в металлах и подобных им структур. Расчеты проводились для двух наборов масштабов: lk •= 4,8,16,32,64, k = 1.....5 (верхние цифры в таблице) и lk = 4,5,6,7,8,9,11,12,14,16,18,21,32,42,64, k - 1....Д5 (нижние цифры в таблице). Существенного влияния вариантов Набора масштабов на общий характер исследуемых характеристик не обнаружено. Установлены корреляции между такими мультифроктальны-ми характеристиками, как D4, fq СЦ и прочностными показателями Они, От, Оц Коэффициент корреляции в ряде случаев превышал 0,99. Характер изменения показателей упорядоченности изучаемых структур О.ю - Шо и Di - D40 аналогичен характеру изменения свойств, контролирующих проявление физического предела текучести — ряз-ницы между верхним и нижним пределами текучести ДО-р и величины площадки текучести EI- Данный факт свидетельствует о том, что в эффект проявления физического предела текучести, наряду с другими факторами, вносит свой вклад и структура ГЗ в приповерхностных слоях материала. Уменьшение показателя однородности структур tw с увеличением температуры отжига _ связано с протеканием процес1 -и собирательной рекристаллизации: уменьшение доли мелких зерен в структуре вызывало снижение общей доли элементов структуры, соответствующих ГЗ, и неравномерное пространственное распределение ГЗ. Так наибольшее снижение однородности наблюдалось при переходе от температуры 1400 С к 1450 С, что соответствовало наиболее pevi-

тинное равномерное удлинение материала оболочки; Р(Ч/, sp) — параметр, характеризующий момент потери пластической устойчивости цилиндрической оболочки при ее нагружении за пределами текучести

В подтверждение сказанному были испытаны три серии образцов, выполненных из пластин (Ст.З) с применением пайки (свинец С-1) с F-образной разделкой кромок (ср = 30°, к = 0,09). Образцы первой серии испытывались в контейнере для прсотвращения их изгиба в процессе нагружения за пределами текучести паянного шва
где p,q — соответственно внутреннее и наружное давление; 8р — истинное равномерное удлинение материала оболочки; Р(Т, 8р) — параметр, характеризующий момент потери пластической устойчивости цилиндрической оболочки при ее нагружении за пределами текучести

В подтверждение сказанному были испытаны три серии образцов, выполненных из пластин (Ст.З) с применением пайки (свинец С-1) с F-образной разделкой кромок (ф = 30°, к = 0,09). Образцы первой серии испытывались в контейнере для преотвращения их изгиба в процессе нагружения за пределами текучести паянного шва СТ^. Образцы второй серии испытывались при их шарнирном закреплении, смещенном в плоскость линии разветвления пластического течения металла F-образ-ного мягкого шва, а образцы третьей серии — при шарнирном закреплении, проходящем через ось симметрии образцов (рис. 3.42). Основные результаты по сгв(о) рассматриваемых образцов, полученные по трем вариантам их нагружения, сведены в табл. 3.5.