Снижается долговечность

Во всех этих случаях резко снижается длительная прочность, пластичность и трещиностойкость материала, что и приводит к преждевременному разрушению детали.

В случае циклической термической деформации стали 12Х18Н10Т с амплитудой е = 1,2% сдвиговые процессы являются ведущими. Эффект упрочнения при этом проявляется прежде всего в заметном увеличении времени до разрушения (до 1,5 раза) предварительно циклически деформированных образцов при ползучести. Одновременно резко снижается длительная пластичность е09 при переходе с внутризеренного на смешанный тип разрушения, что обусловлено упрочнением тела зерна.

Одновременно интенсивно развивается процесс деформационного старения, так как увеличивается скорость диффузии под действием циклических напряжений и избыточного числа вакансий, а также в связи с тем, что дислокационные стенки являются участками повышенной диффузионной проницаемости. С выделением мелкодисперсных фаз при старении в комбинированных испытаниях на термическую усталость с ползучестью значительно снижается длительная пластичность, наиболее интенсивное снижение которой происходит на стадии перед выделением или в том случае, когда частицы второй фазы еще когерентно связаны с матрицей. Этим можно объяснить характер кривых длительной пла-

2. Избыток восстановителя, при котором посадка электрода становится высокой, из-под самих электродов бьют «свищи» (печь «рвет»), тигли сужаются, слышна работа дуг (характерный гул), шихта круто обваливается у электродов, нагрузка на электродах спокойная, из печи прекращается выход шлака, выход сплава уменьшается и его температура снижается. Длительная работа с избытком восстановителя в шихте приводит к замораживанию колошника печи и зарастанию печи шлаком при резком снижении производительности. Работа с избытком восстановителя на печи для выплавки кристаллического кремния очень опасна, так как приводит к зарастанию ванны карбидом кремния. На печах со стационарной ванной это вызывает аварийную остановку печи для чистки ванны или потребует ее проплавления [65]. В случае вращения ванны потребуются значительные усилия, чтобы восстановить нормальное положение, но показатели работы печи будут ухудшены. Для исправления хода печи необходимо уменьшить количество восстановителя в шихте, дать в печь несколько колош шихты с резко пониженным количеством восстановителя («тяжелые» колоши) или некоторое количество чистого кварцита и улучшить обслуживание печи.

2. Избыток восстановителя, при котором посадка электрода становится высокой, из-под самих электродов бьют «свищи» (печь «рвет»), тигли сужаются, слышна работа дуг (характерный гул), шихта круто обваливается у электродов, нагрузка на электродах спокойная, из печи прекращается выход шлака, выход сплава уменьшается и его температура снижается. Длительная работа с избытком восстановителя в шихте приводит к замораживанию колошника печи и зарастанию печи шлаком при резком снижении производительности. Работа с избытком восстановителя на печи для выплавки кристаллического кремния очень опасна, так как приводит к зарастанию ванны карбидом кремния. На печах со стационарной ванной это вызывает аварийную остановку печи для чистки ванны или потребует ее проплавления [65]. В случае вращения ванны потребуются значительные усилия, чтобы восстановить нормальное положение, но показатели работы печи будут ухудшены. Для исправления хода печи необходимо уменьшить количество восстановителя в шихте, дать в печь несколько колош шихты с резко пониженным количеством восстановителя («тяжелые» колоши) или некоторое количество чистого кварцита и улучшить обслуживание печи.

В условиях длительной работы жаропрочных материалов высокое содержание второй фазы неизбежно вызовет ее коагуляцию и уменьшение прочности сплава. Кроме того, резко снижается длительная пластичность за счет интенсивного развития межзе-ренного разрушения. Исходя из этого для сплавов, предназначенных к длительной работе, принимают обычно материалы с меньшим количеством избыточной фазы. При использовании для этой цели материалов, предназначенных для краткосрочной службы, удается повысить их длительную прочность и пластичность при переходе к ступенчатой термической обработке 150 ], отличающейся от обычной введением после закалки промежуточных режимов старения при температурах на 100—200° С выше рабочей в целях прохождения процессов коагуляции избыточной второй фазы. Применение этого вида старения позволило использовать для длительной работы в энергетических стационарных установках ряд сплавов на никелевой основе, разработанных для авиационных газовых турбин кратковременного действия. Эта операция явилась полезной и для стареющих алюминиевых сплавов в случае их применения при высоких температурах.

Заметно снижается длительная пластичность при температуре 500° С и ниже у наплавленного металла в а-охрупченном состоянии. При этой температуре снижение скорости деформации сравнительно мало сказывается на пластичности (2), остающейся на низком уровне. При температуре испытания 600° С снижение скорости деформации приводит к заметному росту пластичности охруп-ченного наплавленного металла, поэтому в условиях длительной работы при этой температуре и более высоких металл с высоким содержанием феррита оказывается пластичным и не склонным к хрупким разрушениям.

более резко снижается длительная прочность при 450° С, и при испытании в течение 2000ч преимуществ от термического упрочнения не остается.

При температуре 400° С с повышением ресурса до 2000—3000 ч прочность также почти не снижается: длительная прочность составляет 78, 77, 75 кгс/мм2 за 100, 500 п 3000 ч соответственно. Увеличение ресурса до 2000 ч при температуре 450° С приводит к снижению длительной прочности с 65 до 53 кгс/мм2.

Так, с увеличением количества структурно свободного феррита (результат процесса сварки с большим тепловложением) и уменьшением содержания углерода заметно снижается длительная прочность Cr-Mo-V-шва (рис. 1.23 и 1.24) [23].

отклонение в структуре металла швов 09X1МФ содержания структурно свободного феррита (ферритных оторочек (^ по границам зерен) от оптимальных значений ухудшает длительные свойства сварных соединений [24], в том числе при ^ф < 15 мкм снижается длительная пластичность металла и соответственно повышается склонность сварных соединений к хрупкому разрушению, а при ?ф > 50 мкм избыточное содержание структурно свободного феррита вызывает резкое снижение жаропрочных свойств сварных соединений с разрушением по металлу шва;

Длительная прочность при облучении всегда снижается, особенно в стареющих сплавах. Это вызвано активизацией диффузионных процессов под действием облучения, которые ответственны за разрушение при повышенных температурах.

В установившемся режиме работают очень многие машины (станки, прессы, прокатные станы, лесопильные рамы, текстильные машины, генераторы электрической энергии, компрессоры, насосы и т.д.). Наилучшее условие для работы всех этих машин — абсолютно равномерное вращение их главного вала (принимаемого обычно в качестве начального звена). Колебания скорости главного вала вызывают дополнительные динамические нагрузки, вследствие чего снижается долговечность и надежность машин. Более того, колебания скорости ухудшают рабочий процесс машины. Следовательно, поскольку колебания скорости полностью устранить нельзя, то нужно по возможности хотя бы сократить их размах. Иными словами, величину коэффициента неравномерности б надо сделать приемлемо малой. Рассмотрим, каким образом можно решить эту задачу.

Для плоских резинотканевых ремней принимают <т0=1,8МПа, для синтетических сг0=10 МПа (более подробно см. [17)), для клиновых нормальных ремней о*0= 1,45 МПа. С увеличением а0 снижается долговечность ремня.

В установившемся режиме работают очень многие машины (станки, прессы, прокатные станы, лесопильные рамы, текстильные машины, генераторы электрической энергии, компрессоры, насосы и т. д.). Наилучшее условие для работы всех этих машин — абсолютно равномерное вращение их главного вала (принимаемого обычно в качестве начального звена). Колебания скорости главного вала вызывают дополнительные динамические нагрузки, вследствие чего снижается долговечность и надежность машин. Более того, колебания скорости ухудшают рабочий процесс машины. Следовательно, поскольку колебания скорости полностью устранить нельзя, то нужно по возможности хотя бы сократить их размах. Иными словами, величину коэффициента неравномерности б надо сделать приемлемо малой. Рассмотрим, каким образом можно решить эту задачу.

неравномерность хода цепи, динамические нагрузки, шум в передаче и снижается долговечность.

Для плоских резинотканевых ремней принимают ст0=1,8 Н/мм2, для синтетических а0=10 Н/мм2 (более подробно см. [15]), для клиповых стандартных ремней а0= 1,2... 1,5 Н/мм2. С увеличением а0 снижается долговечность ремня.

Обычно, чем крупнее размер зерна, в котором образовался первичный очаг, тем больше его протяженность и тем сильнее снижается долговечность. Положительное влияние мелкозернистого поверхностного слоя на выносливость при комнатной температуре связано, очевидно, с тем, что очаг разрушения возникает на поверхности образца и представляет собой внутрикристаллический скол. При таких обстоятельствах уменьшение размера зерна играет положительную роль. При высокой температуре снижение верхнего уровня долговечности в образцах с мелкозернистым слоем связано с более интенсивным окислением и возникновением множественных дополнительных трещин по границам зерен (рис. 126).

Повышение коррозионной стойкости материала значительно повышает сопротивление У. к. Для кованой нержавеющей стали 1Х18И9Т снижение усталостной прочности при переходе от испытаний на воздухе к испытаниям в морской воде меньше 10% (у углеродистых, мало- и среднелеги-рованных сталей снижается в 3—10 раз, у многих титановых сплавов это снижение вовсе отсутствует). Из всех технич. материалов титановые сплавы имеют наибольшее сопротивление У. к. в морской воде. Литые нержавеющие сплавы с неоднородной структурой значительно (в 2 раза и более) снижают , сопротивление усталости при переходе от воздуха к морской воде. У медных сплавов очень слабо снижается сопротивление усталости при переходе от воздуха к пресной воде, неск. сильнее —• при переходе к морской воде, однако и в последнем случае сопротивление У. к. медных сплавов примерно вдвое превышает сопротивление усталости углеродистых, мало- и среднелегированных сталей. У алюминиевых сплавов сопротивление У. к. в морской воде мало, даже для более коррозионноустойчивых сплавов типа АВ, АМг5В и АМгб при 20 млн. циклов сопротивление У. к. ок. 3 кг/мм'. С уменьшением частоты циклов сопротивление У. к. снижается (долговечность при данной амплитуде напряжений уменьшается). Для углеродистых и низколегированных сталей при переходе от частоты

3. Низкая коррозионная активность материала набивки по отношению к сопряженным с ней деталям сальникового узла и, в первую очередь, к штоку (шпинделю). Известны частые случаи коррозии подвижных уплотняемых деталей в зоне контакта с набивкой. В результате коррозии нарушается чистота поверхности шпинделя, появившиеся неровности быстро разрушают набивку, снижается долговечность сальника.

однако значительно снижается долговечность ремня. Практика покатала, что если в результате перетяжки ремня напряжения начального натя-

108. Помогите токарю сверлить. На обычных токарных станках, когда приходится сверлить отверстие в центре зажатой в патроне заготовки, сверло крепят в пиноли задней бабки. Осевая подача инструмента часто выполняется вручную — вращением рукоятки маховика пиноли. При этом не только утомляется токарь, но из-за неравномерной подачи поверхность отверстия получается с повышенной шероховатостью и снижается долговечность инструмента. Предложите способ (устройство), механизирующий процесс сверления на универсальном токарном станке?

Таким образом, чем больше р, тем при меньших отношениях действующих двух напряжений (ст2/стшах; °2/ст1) наступает опасность уменьшения сопротивления разрушению (рис. 32 и 33) и тем в большей степени снижается долговечность в условиях двухчастотного нагружения ЛГП.