Повышении твердости

При испытаниях надрезанных образцов на удар хрупкие разрушения переходят в вязкие при повышении температур испытания. Снижает температурный интервал перехода в хрупкое состояние некоторое увеличение содержания в стали углерода и для ферритпых сталей — азота (примерно в количествах Vlno от концентрации хрома). Такие добавки уменьшают склонность к росту зерна при высоких температурах и улучшают сварочные свойства сталей.

заметно преимущество ниобия проявляется в сильноокислительных средах таких, как концентрированные растворы азотной кислоты. Кроме того, преимуществом ниобия является меньшая, чем у титана растворимость его карбидов при повышении температур закалки. Ниобий не выгорает так сильно при сварке, как титан, что позволяет использовать стабилизированные ниобием хромоникелевые стали для изготовления сварочных электродов. Тем не менее, однако, нельзя считать, что добавка ниобия лучше, чем титана. В целом, они могут применяться с одинаковым успехом.

Рис. 16. Изменение предела длительной прочности аю0 и предела ползучести OY/IOO сплава АК8 при повышении температуры (прутки, закалка и искусственное старение) (изменение предела выносливости сплава АК8 при повышении температур],! см. рис. 11)

В среде чистого аргона максимум коэффициента трения наступает при тех же температурах, что и в вакууме 10"3 мм рт. ст. при 500—700° С. При дальнейшем повышении температуры коэффициент трения снижается так же как и в вакууме. Однако на участке кривой между температурой 20° С и максимумом в этом случае перегиба кривой \i = f (t°) не наблюдается. Примерно такой же характер зависимости коэффициента трения графита ГМЗ от температуры в вакууме 10"3 мм рт. ст., хотя эта кривая расположена несколько выше, чем для графита АГ-1500. Причиной этого следует считать различную структуру рассматриваемых марок графита. Поверхность образца, изготовленного из АГ-1500, мелкокристаллическая с небольшим числом мелких пор. У образцов из графита ГМЗ количество пор на рабочей поверхности значительно больше, сами поры крупнее.

1. Максимум коэффициента трения графита расположен в диапазоне температур 500—700° С. При повышении температур вплоть до 2200° С коэффициент трения непрерывно уменьшается.

1072. Сидорчук И. И., :К вопросу о повышении температур в псевдоожиженных слоях регенераторов каталитического крекинга, «Аз. нефт. хоз.», 'I960, № 1.

По уровню механических свойств хромистый металл шва либо превосходит основной металл, либо близок к нему. Его свойства в существенной степени зависят от режима отпуска после сварки (фиг. 11), Исходя из условия получения допустимых значений пластичности и ударной вязкости металла хромистого шва, минимальными температурами отпуска являются 680° при длительности 10 час. или 700° при длительности 5 час. При повышении температур отпуска сверх указанных пластичность и ударная вязкость металла шва повышаются при некотором снижении прочностных свойств.

В практике котельных цехов электростанций особое значение имеет коррозия, при которой происходит окисление металла кислородом воздуха или другими газами. При повышении давлений пара и воды и повышении температур коррозия металла происходит быстрее, поэтому в котельных установках введены очистители питательной воды от. воздуха (кислорода).

С тех пор теплоэнергетика шагнула далеко вперед. Основные тенденции ее развития заключаются в переходе к большим единичным мощностям, в повышении температур и давлений и в применении промперегрева. Одновременно значительно 'прогрессировала и техника регулирования. В настоящее время наряду с усовершенствованными классическими средствами и методами регулирования появились (в основном благодаря развитию электроники) обширные новые технические возможности, которые создают совершенно новые перспективы. Большие успехи имеются и в теории регулирования: классические методы исследования, базировавшиеся на дифференциальных уравнениях, дополнены частотными методами, применение которых оказалось чрезвычайно плодотворным и позволило решить многие практические задачи.

применена ступенчатая конденсация пара в корпусах конденсатора, которая дает при сезонном повышении температур от 22 до 30°С выигрыш в экономичности турбоустановки на 0,3- 0,35%.

Термическое разложение ЭДТА и ее солей в условиях контакта раствора с конструкционными материалами происходит по другим зависимостям, чем их термическое разложение в кварцевом стакане. В условиях контакта ЭДТА с конструкционными материалами при повышении температур до температур начала разложения имеет место только 'процесс комплексообразования, а при дальнейшем повышении температуры протекают 'параллельно три процесса: термическое разложение комплексона и образованного им комплекса, а также химическое взаимодействие с металлом, интенсивность которого в свою очередь зависит от температуры. Поскольку химическое взаимодействие комплексонов с различными металлами будет происходить по-разному, каждый металл или его сплав будет иметь свою ха-

У отожженных металлов и сплавов износоустойчивость при истирании по абразивной поверхности пропорциональна твердости (рис. 15.10). Износоустойчивость закаленных и отпущенных сталей при разных температурах повышается также пропорционально увеличению твердости. Увеличение износоустойчивости при термической обработке происходит благодаря упрочнению металлической основы в результате образования мартенсита и выделения высокодисперсных карбидов. Однако это увеличение менее значительно, чем при повышении твердости отожженных сталей.

5. Выбор оптимальных материалов и термической обработки, применение поверхностных упрочнений, биметаллических и неметаллических деталей. Применение закалки, например, практически приводит к повышению допустимых напряжений для деталей типа зубчатых колес почти в 2 раза. Если размеры колес определяются прочностью на изгиб, то их масса может быть уменьшена в 2 раза. В зарубежной печати был приведен пример уменьшения массы редуктора в 8 раз при повышении твердости зубчатых колес с 200 НВ до 600 НВ.

Изнашивание более жестких и хрупких полимерных материалов происходит в основном в результате микрорезания. На интенсивность изнашивания сильно влияет характер надмолекулярной структуры материала. При трении с граничной смазкой преобладание кристаллических областей в структуре полимера над аморфными обеспечивает его более высокую твердость и износостойкость. Между тем увеличение степени кристалличности снижает износостойкость полимера при абразивном изнашивании. Это объясняется тем, что даже при повышении твердости полимера за счет увеличения кристаллических областей она остается в несколько раз ниже твердости абразива, поэтому повышение твердости оказывается неэффективным. Уменьшение эластичности полимера создает более благоприятные условия для начала срезания абразивными частицами микрообъемов материала; при срезе опреде-

На графике можно выделить три характерные области с различной интенсивностью износа при равномерном повышении твердости абразива: область, в которой износ практически отсутствует; область пропорционального увеличения износа; область, в которой износ не зависит от твердости абразива. При переходе из одной области в другую наблюдается резкое изменение интенсивности изнашивания, обусловленное изменением его природы.

Абразив, твердость которого меньше твердости изнашиваемой поверхности, эту поверхность не изнашивает, так как он не внедряется в нее и не может вызвать образование частиц износа. Кроме того, обладая малой прочностью, частицы такого абразива полностью разрушаются при ударе по ним, образуя на поверхности изнашивания едва заметные пятна. Изнашивание начинается, когда твердость абразива примерно равна твердости металла. При дальнейшем повышении твердости аб-

Вначале с йовышением твердости наблюдается линейное увеличение износостойкости. При дальнейшем повышении твердости линейная связь между износостойкостью и твердостью хотя сохраняется, но износостойкость увеличивается не так интенсивно.

Изменение рельефа поверхности изнашивания сталей различной твердости согласуется с изменением микрошероховатости этой поверхности. При повышении твердости стали микрошероховатость поверхности изнашивания существенно снижается, что связано с уменьшением глубины лунок. Последнее, казалось бы, должно привести к снижению суммарного износа при увеличении содержания углерода. Однако результаты экспериментальных исследований не подтверждают этого предположения. При ударно-абразивном изнашивании высокоуглеродистых сталей, несмотря на уменьшение глубины лунок на поверхности изнашивания, износ увеличивается. Это может быть объяснено изменением механизма изнашивания при увеличении содержания углерода и твердости в закаленной стали. При изнашивании вязких структур хорошо прослеживается шаржирование (рис. 83). Твердые абразивные частицы, при ударе по ним, внедряются в поверхность изнашивания на значительную глубину и остаются в ней, шаржируя ее; при повторных соударениях с абразивом они могут оказаться «заваль-

С. п. м. гомогенных и чистых представляет собой цепной процесс автока-талитич. окисления, протекающий при умеренных темп-pax через промежуточное образование полимерных перекисей, распад к-рых часто связан с разрушением цепной молекулы и сопровождается возникновением двух свободных валентностей. Этот процесс может быть отнесен к вырож-денноразветвлениым. В зависимости от структуры молекулы полимера и условий реакции (давление кислорода, темп-ра, толщина окисляемого образца) развитие процесса может идти либо в сторону преимуществ, деструкции (напр., в случае натурального каучука), либо в сторону преимуществ, структурирования (напр., бутадиеновых каучуков, полистирола и т. д.). Макроскопически преимуществ, деструкция проявляется прежде всего в размягчении полимерных материалов до «осмо-ления» их, иногда в выделении летучих продуктов. Преимуществ, структурирование проявляется в повышении твердости и хрупкости с потерей пластич. и эластич. св-в. Самый процесс окисления начинается с инициирования, т. е. с образования свободных радикалов; при умеренных темп-рах это в основном распад гидроперекисей R = OOH с образованием радикалов RO-, ROJ и НО'. Затем следует развитие цепи по схеме RO'+RH (полимерная молекула) -i-ROH-f-R'; где R—карбониевый радикал, R + ROOH -> ROH + RO-. Реакция заканчивается в результате рекомбинации радикалов: R'+R', RO' + RO', RO 2+R(); , приводящей к неактивным продуктам. Распад полимерных гидроперекисей протекает почти всегда по первому порядку. Наличие двойных связей в полимерах (каучук и др.) неск. усложняет механизм реакции. При умеренных темп-pax здесь, очевидно, преобладает реакция кислорода с метиленовой группой, расположенной в а-положении к двойной связи; при повыш. темп-pax (100—120°) —реакция с С-атомом, связанным двойной связью. Кроме того, ненасыщенные полимеры способны к реакциям полимеризации и нецепной циклизации. При 150—200° константа скорости распада перекисей становится выше константы скорости их образования, вследствие чего перекисей не образуется и реакция теряет вырожденный характер. В этих условиях при отсутствии серьезных диффузионных задержек реакция достигает скорости взрыва.

мациям, т. е. в повышении твердости и предела текучести (см. Предел текучести физический, Предел текучести условный). Процесс неоднородного упруго-пластического деформирования поликристалла при повторном нагружении был моделирован на хлористом серебре («прозрачном металле»), подтвердив накопление пластич. деформаций и рост остаточной напряженности в отдельных кристаллах по мере накопления числа циклов.

Значительный интерес представляют исследования влияния наклепа на контактную выносливость углеродистых и легированных сталей после закалки [81 ].. Наименьший уровень остаточных напряжений после наклепа обкаткой шариком имеют стали со структурой сорбита. Существенным фактором повышения контактной выносливости является ликвидация обкаткой структурной неоднородности поверхностных слоев, которая характерна для шлифованных поверхностей, и уменьшение в результате этого разброса микротвердости. Остаточные напряжения сжатия после обкатки тем выше, чем больше сталь после закалки содержала остаточного аустенита, который обкаткой переводится в мартенсит. В стали 14Х2НЗМА, например, количество остаточного аустенита с 30—45 снижалось до 13,5—16,0%, а в стали ШХ15 — с 16—18 до 4,5—6%. При этом пластины мартенсита измельчались и изменялась их ориентация. Глубина упрочненного слоя сталей с мартенситной структурой достигала 0,7—1,2 мм при повышении твердости на 12—25%.

Интенсивность молекулярно-механических процессов, вызывающих износ (схватывание, вырывание частиц металла с поверхности одной детали и наволакивание их на другую), снижается в 10—12 раз при повышении твердости трущихся пар и создании таких температурных условий, при которых не снижается твердость поверхности. Нанесение на рабочие поверхности деталей слоя металла большой твердости, слабо подвергающегося окислению, уменьшение шероховатости рабочих поверхностей, устранение неравномерности остаточных напряжений, особенно в тонком поверхностном слое, повышает в условиях коррозионно-механического износа долговечность в 5—12 раз.