Релаксационной стойкостью

Титановые сплавы сохраняют удовлетворительную прочность от — 250°С до 500°С (рис. 89). Крипостойкость характеризуется следующими цифрами: предел ползучести за 300 ч при.ЗОО°С и удлинении 0,1% о^300ч = 40 -f--т- 60 кгс/мм2; при 400°С сг*^300ч = 20 •*• 40 кгс/мм2.'Релаксационная стойкость высокая. При умеренных температурах (до 200—300°С) титановые сплавы обладают отличной коррозионной стойкостью.

Итогом испытания является диаграмма остающихся напряжений в функции времени (рис. 301). Чем выше остающиеся напряжения, тем больше считается релаксационная стойкость. Остающиеся напряжения резко снижаются в первые 1000 ч испытания, после чего снижение замедляется (вследствие падения действующих напряжений и отчасти вследствие деформационного упрочнения материала).

Релаксационная стойкость материалов колеблется в широких пределах. Например, после выдержки под нагрузкой в течение 10 тыс. ч образец из стали 40Х сохраняет ~ 75% первоначальных напряжений (пластическая вытяжка 25%), а образец из стали ЗОХМА — 30% первоначальных напряжений (пластическая вытяжка 70%). Высокой релаксационной стойкостью обладают сплавы Ti.

Крепежные детали паровых турбин работают в условиях температур, не превышающих 565 °С. Высокие эксплуатационные свойства материала в этих условиях обеспечиваются применением хромомолибденованадиевьгх сталей. Наибольшая релаксационная стойкость в этих сталях достигается в результате дополнительного легирования их такими элементами, как ниобий и титан, образующими термически устойчивые карбиды NbC и TiC. Существенное влияние на свойства крепежной стали оказывает способ ее выплавки. Так, применение электрошлакового переплава позволяет получить более высокие служебные свойства по сравнению со свойствами металла, выплавленного в дуговой печи.

Высокая релаксационная стойкость никелевых сплавов при 650—750 °С [136] способствует длительному сохранению концентрации внутренних напряжений. В результате усиливается процесс зарождения роста микроповреждений, что в итоге понижает сопротивление макроразрушению и уменьшению доли вклада главного нормального напряжения (o^) в развитие микро- и макроповреждений. Состоятельность такого представления о механизме разрушения при ползучести подтверждается особенностью разрыва трубчатых образцов никелевых сплавов под действием внутреннего давления.

6. Борздыка А. М. Релаксационная стойкость жаропрочных сплавов, содержащих кобальт. — Металловедение и термическая обработка металлов, 1977, № 11, с. 16—20.

Рис. 2. Релаксационная стойкость стали 50ХФА и 65С2ВА за 100 час. (начальные напряжения Е„ = 56 кг!мм Для стали 50ХФА и Е„ = 67 кг/мм2 для 65С2ВА) в зависимости от темп-ры отпуска при разл. темп-pax релаксации: а — сталь 50ХФА; б — сталь 65С2ВА.

Рис. 4. Релаксационная стойкость стали 3X13 за 300 час. при тсмп-ре 350° (начальное напряжение т„ = 55 кг/мм2) в зависимости от темп-ры отпуска. Закалка с 1050° в масле,

11. Релаксационная стойкость — необходимое условие обеспечения герметичности соединения при длительной эксплуатации.

Одной из основных характеристик пружинных материалов является релаксационная стойкость при том или ином виде нагружения. Для измерения релаксации напряжений проволоки при температуре 100—600° С и исходных сдвиговых напряжений до 100—150 кгс/мм2 центральной лабораторией Белорецкого сталепроволочно-каыатного завода создана специальная установка. Эта установка имеет нагружающее и измерительное устройства, следящую систему, нагревательную печь и аппаратуру для измерения и регулирования температуры.

57. Релаксационная стойкость стали марки 20 *

Релаксационная стойкость материалов колеблется в широких пределах. Например, после выдержки под нагрузкой в течение 10 тыс. ч образец из стали 40Х сохраняет ~ 75% первоначальных напряжений (пластическая вытяжка 25%), а образец из стали ЗОХМА — 30% первоначальных напряжений (пластическая вытяжка 70%). Высокой релаксационной стойкостью обладают сплавы Ti.

Испытания-на релаксацию напряжений показали (рис. 1.20), что наибольшей релаксационной стойкостью обладают образцы, прошедшие термическую обработку по режиму нормализации с отпуском. Вместе с тем старение нивелирует эту разницу. После закалки и нормализации с последующим отпуском величина оставшегося напряжения за 104 ч в обоих случаях одинакова

более низкой релаксационной стойкостью, чем сталь, легированная ниобием.

Оптимальная температура нагрева, обеспечивающая за малое время полное снятие макронапряжений, не одинакова для различных металлов и сплавов и в основном определяется их релаксационной стойкостью.

Такое большое различие между релаксационной стойкостью сталей и меди связано с различием их гомологических температур. Устойчивость макронапряжений в стальных деталях при длительных выдержках в условиях комнатной температуры велика, при этом напряжения снижаются не более чем на 5—8%.

Несмотря на все преимущества ВТМО рессорно-пружинных сталей этот метод упрочнения преимущественно используется только как процесс, в котором совмещается формообразование пружин и немедленная Закалка. Так, крупные пружины из стали 55С2, закаленные от температур горячей навивки и подвергнутые отпуску при 450—500° С, имеют в 2 раза большую ограниченную долговечность. По данным О, И. Шаврина и Л. М. Редькина пластинчатые пружины из стали 50ХФА после горячей гибки (деформация по крайнему волокну — 30—35%) при 870—920° С, закалки и отпуска при 320° С обладают в 2,5—3 раза большей ограниченной долговечностью и в 2 раза большей релаксационной стойкостью, чем после обычной термической обработки — закалки и отпуска. Из других методов термомеханического упрочнения несомненный интерес для пружин представляет динамическое старение.

Химический состав типичных жаропрочных сталей с 12% Сг приведен в табл. 39. Из них оптимальной жаропрочностью и в особенности релаксационной стойкостью обладает -сталь 18Х12ВМБФР (ЭИ-993) в результате введения ниобия и микролегирования бором. .

Релаксационная стойкость материалов колеблется в широких пределах. Например, после выдержки под нагрузкой в течение 10 тыс. ч образец из стали 40Х сохраняет ~ 75% первоначальных напряжений (пластическая вытяжка 25%), а образец из стали ЗОХМА —30% первоначальных напряжений (пластическая вытяжка 70%). Высокой релаксационной стойкостью обладают сплавы Ti.

Стали поступают в виде проволоки и ленты, а также горяче-и холоднокатаного проката или катанки, из которых изготовляют пружины. Стали для пружин (ГОСТ 14959—79) должны обладать высокими сопротивлением малым пластическим деформациям {°о,оо5> °о,й)< пределом выносливости (а_х) и релаксационной стойкостью ' при достаточной пластичности и вязкости.

В оптико-механических и других приборах применяют высокопрочные порошковые сплавы системы А1—Zn—Mg—Си (ПВ90, ПВ90Т1 и др.). Эти сплавы обладают высокими механическими свойствами, хорошей обрабатываемостью резанием и релаксационной стойкостью. Изделия из этих сплавов подвергают термической обработке по режимам Т1 и Т2 (см. G. 396).

Пружинные сплавы общего назначения относятся к классу конструкционных материалов, и поэтому они Должны в первую очередь обладать высокими пределами прочности, упру-гости, выносливости, релаксационной Стойкостью н сопротивлением разру-Шенню.