Сталь механические свойства ударная вязкость

Тепловой хрупкостью сталей называют снижение ударной вязкости в результате их длительной работы в области температур порядка 450—600° С. При этом остальные показатели механических свойств практически не изменяются. Явление тепловой хруп- [c.13]

Механические свойства металлических материалов при низких температурах определяются типом их кристаллической решетки. У металлов с кристаллической решеткой типа гранецентрированного куба (медь, алюминий, никель, свинец, железо-у, аустенитные стали) при понижении тем пературы наблюдается увеличение пределов текучести и прочности, повышение твердости и уменьшение ударной вязкости. [c.131]

При низких температурах сопротивление пластической деформации (предел текучести, прочности, твердости), как правило, возрастает [24]. Пластичность и вязкость с понижением температуры обычно уменьшаются. Понижение температуры приводит также к уменьшению ударной вязкости. У многих конструкционных материалов — никелевых и титановых сплавов — с понижением температуры ударная вязкость падает плавно. У углеродистой стали, молибдена падение ударной вязкости происходит в узком диапазоне температур. В табл. VI. 16 приведены механические свойства некоторых сталей при низких температурах. [c.133]

В криогенной технике и при установке аппаратов под открытым небом в районах, где бывают сильные морозы, имеет значение нижний температурный предел применения материала. Механические свойства углеродистых сталей ухудшаются при низких температурах вследствие снижения ударной вязкости. Углеродистые стали обыкновенного качества применяют при температуре не ниже —20°С, марганцовистые стали — до —70°С при более низких температурах — хромоникелевые стали. Верхний температурный предел применения углеродистых и марганцовистых сталей не превышает 475°С. При более высокой температуре резко падает их механическая прочность и появляются признаки ползучести. [c.15]

Таким образом, в целях повышения механических свойств стали и уменьшения ее склонности к старению целесообразно выбирать сталь с более высоким нижним пределом содержания углерода, но верхний предел необходимо ограничить в связи со снижением пластических свойств, ударной вязкости и свариваемости. [c.12]

В предьщущем разделе рассматривалась прочность сцепления покрытия (молибден) с основой (сталь) при установлении оптимальных режимов прокатки (оптимальная температура прокатки 950° С, степень обжатия 50%). Необходимо было выяснить, какими механическими свойствами обладает биметаллический композит. Особое внимание было уделено исследованию характера разрущения (определению ударной вязкости, температуры перехода в хрупкое состояние), тем более что этот вопрос в ранних работах по различным биметаллическим композициям практически вообще не изучался. [c.101]

Получены ситаллы, которые по механическим свойствам превосходят даже сталь, уступая ей лишь в ударной вязкости. Они обладают высокой жаростойкостью (до 1400 0), выдерживают резкий (до 1000° С) перепад температур, обладают высокой коррозионной стойкостью н другими ценными свойствами. Например, ситалл, известный под названием пирокерам , в 9 раз прочнее прокатанного стекла, тверже углеродистой стали, легче алюминия, а по коэффициенту расширения и термостойкости не отличается от кварца. [c.121]

В отличие от результатов, полученных при исследовании ферритных сталей, удлинение при разрыве и сужение аустенитных сталей вполне соответствуют их ударной вязкости. Установлено, что аустенитные стали (типа 1Х18Н9Т) обладают значительной способностью сопротивляться хрупкому разрушению в местах концентрации напряжений даже при температуре жидкого водорода. Основными недостатками таких сталей являются высокое содержание никеля (до 11%) и, следовательно, дефицитность и недостаточно высокие прочностные свойства (оь = 55 кГ/мм и ат = 20 кГ/мм ), поэтому в последнее время проведены большие работы по изысканию заменителей стали типа 18-9 в направлении уменьшения содержания никеля за счет увеличения содержания марганца и легирования азотом. К таким заменителям относится, например, сталь марки Х14Г14НЗТ. Она прочнее стали типа 18-9 (аь = 75 кГ/мм и а т = = 30 кГ/мм ) и обладает высокой ударной вязкостью при низких температурах [119]. Важнейшие механические свойства некоторых сталей отечественного производства представлены в табл. 19. [c.138]

Сера и фосфор являются вредными примесями и понижают механические свойства стали. Сера вызывает склонность к растрескиванию в горячем состоянии (красноломкость), фосфор повышает предел прочности при разрыве и предел текучести углеродистых сталей, одновременно понижая ударную вязкость при пониженных температурах (явление хладноломкости). [c.112]

Некоторые стали в результате длительной работы при температурах выше 450 °С значительно теряют ударную вязкость, при этом другие механические свойства сохраняются. Это явление, называемое тепловой хрупкостью, часто наблюдается у низколегированных сталей. Поэтому последние стабилизируют добавлением молибдена, вольфрама, ванадия. [c.20]

Углеродистые стали и чугуны являются основными конструкционными материалами, которые используются лчя изготовления металлоконструкций, деталей машин, станков и механизмов. В процессе эксплуатации они должны иметь необходимый комплекс механических свойств, таких, как прочность, пластичность, ударная вязкость. Значения этих характеристик должнь сохраняться в течение всего срока службы и обеспечивать надежность и работоспособность оборудования. Преждевременное разрушение металла может привести к очень тяжелым последствиям, авариям н катастрофам. [c.7]

Основным легирующим элементом нержавеющих сталей является хром, который облагораживает электродный потенциал стали и повышает ее коррозионную стойкость. Повышение коррозионной стойкости при увеличении содержания хрома в стали происходит скачкообразно. Первый порог коррозионной устойчивости достигается при концентрации хрома, равной 12,8%, что соответствует 1/8 атомной доли хрома в соста,ве стали. Для обеспечения коррозионной стойкости стали это количество хрома должно находиться в твердом растворе железа и не образовывать карбидов. При увеличении его содержания до 18% или до 25—28% достигается второй порог и наблюдается дальнейшее повышение коррозионной стойкости стали. Однако увеличение содержания хрома приводит к понижению механических свойств стали, особенно ударной вязкости, а также затрудняет сварку, вызывая хрупкость сварного шва. Поэтому стали с высоким содержанием хрома после сварки требуют термической обработки. [c.40]

По химическому составу сталь группы В соответствует нормам, приведенным в табл. 9 для стали группы Б, а по механическим свойствам и условиям испытаний на изгиб на 180° —нормам, приведенным в табл. 10 для стали группы А. Показатели ударной вязкости для полуспокойной и спокойной сталей группы В приведены в табл. 11. [c.25]

Шиферный (слоистый) излом получил свое название по аналогии с изломом шифера или сланца, разрушающихся по слоям. Шиферный излом связан с ликвацией легирующих элементов, а также серы, фосфора и газа и свидетельствует о низком качестве стали. Сталь, имеющая шиферный излом, отличается пониженными механическими свойствами. Особенно снижается ударная вязкость стали поперек волокна. [c.23]

Сейчас при контроле механических свойств материалов для испытаний на растяжение, сжатие, изгиб, скручивание, длительную прочность, ползучесть, релаксацию напряжений применяют громоздкое и дорогое механическое оборудование. Пределы прочности, текучести, упругости, относительного удлинения, ударной вязкости определяют на образцах выборочным путем. Но даже у материалов одной марки, плавки, партии механические характеристики могут разниться. Выход подсказывает применение магнитных коэрцитиметров, позволяющих оценивать качество термообработки, твердость и другие механические параметры через коэрцитивную силу ферромагнитного материала. Так проверяется качество углеродистых сталей и других содержащих железо сплавов после термообработки. [c.60]

По прочности биметалл занимает промежуточное положение между молибденом и сталью, а по пластичности превосходит Ст. 3 (необходимо отметить, что значение 5 = 27% для Ст. 3 все же несколько заниженное). Ударная вязкость биметалла сталь—молибден достаточно высока. Приведенные данные позволяют сделать вывод, что комплекс механических свойств биметалла сталь—молибден вполне удовлетворителен и этот материал можно использовать как конструкционный в химическом машиностроении. [c.101]

Приведенные данные свидетельствуют о высокой конструктивной прочности биметалла сталь -молибден. Если молибден при комнатной температуре абсолютно хрупок (ударная вязкость 0), то ударная вязкость биметалла сталь—молибден достаточно высока (8—10 кгс м/см ). Возможность получения биметалла сталь—молибден с хорошими механическими свойствами и сопротивлением разрушению обеспечивает и возможность использования молибдена в качестве конструкционного материала в химическом машиностроении, так как при этом устраняются основные недостатки молибдена - низкие пластичность и вязкость. [c.104]

В сероводородных растворах типа дренажных вод из нефтезаводских аппаратов поглощение водорода сталями Ст.З и 0X13 сопровождалось ухудшением механических свойств (ударной вязкости, относительного удлинения и поперечного сужения и —в меньшей степени — прочности и текучести) [10, 11]. Порядок величины изменения пластических свойств и ударной вязкости у обеих сталей оказался примерно одинаковым. Прочность углеродистой стали снижалась больше, чем стали 0X13. Сталь Х18Н10Т не меняла механических свойств при поглощении значительных количеств водорода. Это объясняется особенностями аустенитной структуры (повышенной растворимостью и малым коэффициентом диффузии водорода по сравнению с ферритной и перлитной структурами), способствующими скоплению поглощенного водорода в поверхностных слоях металла. [c.46]

Добавка хрома к железу способствует образованию мар-тенситной (игольчатой) структуры (о. ц. к.-решетка) при сравнительно медленном охлаждении стали вследствие распада аустенитной структуры (г. ц. к.-решетка), устойчивой при повышенных температурах. Малая критическая скорость закалки позволяет осуществлять ее и получать мартенситную структуру при охлаждении на воздухе. В закаленном состоянии эти стали имеют высокую прочность и относительно низкую ударную вязкость. Для получения оптимальных механических свойств стали подвергают термообработке. Для мартенситных сталей, как правило, применяют нормализацию и отпуск (воздушное охлаждение от температуры аустенизации и затем повторный нагрев до определенной температуры нилсе температуры аустенизации). При отпуске в интервале температур 200—370 °С происходит снятие внутренних напряжений без изменения структуры и прочностных свойств 550—650 °С — распад мартенсита на феррит и карбиды типа СггзСе, при этом прочность стали снижается, а ударная вязкость повышается. Например, у стали 0,3 С 13 Сг при отпуске до 450 С Ов=1600 МПа, ударная вязкость (по Изоду) составляет 22 Дж до 800 °С 0в = 85О МПа, ударная вязкость равна 100 Дж [51, с. 26]. [c.154]

НМ, химический состав которых приведен в табл. IV. Муфты для штанг изготавливают из стали 40. Штангу подвергают нормализации, а для получения штан из сталей 20ХН и 36Г1 с повышенными механическим свойствами их могут подвергать и последующей закалк с высоким отпуском. В зависимости от марки стал и термической обработки предел прочности их состав] ляет 570—700 МН/м2, предел текучести 320—550 МН/м относительное сужение 40—65 %, ударная вязкост (7—15) 10 Дж/м твердость по Бринеллю 170—24р [c.120]

Для стали группы Б гарантируемая характеристика — химический состав, который должен соответствовать нормам табл. 12. Для стали подгруппы В гарантируемые характеристики — химический состав и механические свойства. По требованию потребителя сталь марки В Ст.З подгруппы В поставляется с гарантированной ударной вязкостью при температуре —20° С и после механического старения. Ударная вязкость при температуре —20° С, а также после механического старения для листовой стали марки В Ст.З толщиной 12—20 мм должна быть не менее 3 кГ м1см . [c.40]

Неюторые стали в результате длительной работы при тем-ператус1е свыше 450 °С значительно теряют ударную вязкость, сохраняя все другие механические свойства. Это явление называется тепловой хрупкостью и предотвращается легированием стали молибденом, вольфрамом, ванадием. [c.275]

Стали, обладакнцие в условиях испытания достаточной водородостойкостыо, обнаруживают незначительное снижение пластичности и ударной вязкости. Последующий высокий отпуск полностью восстанавливает механические свойства. Длительная прочность стали ие изменяется при испытаниях в водороде. [c.270]

Применение никеля при легировании стали увеличивает ее вязкость и понижает критическую температуру хладноломкости [53, 55]. Высокая хладостойкость малоуглеродистых никелевых сталей позволяет широко использовать их в условиях низких температур. Известно [56], что в стали с 8— 9%-ным содержанием никеля даже при температуре испытания— 196°С излом ударных образцов остается (на 70— 80%) волокнистым. Однако влияние никеля на механические свойства стали неоднозначно избыточное легирование сталп никелем может снизить запас вязкости [55]. Смягчающее действие никеля зависит от содержания в стали углерода, марганца, бора, кремния и вольфрама [51]. В ферритных и малоуглеродистых сталях никель повышает запас вязкости тем сильнее, чем больше его содержание и чем меньше в стали углерода. С повышением количества углерода и общей легированности стали благоприятное влияние никеля умень- [c.40]

Механические свойстра разрушившегося металла, отобранного ив очаговых зон разрушения, следующие. Предел прочности составлял 570... 820 МПа. предел текучести - 380...615 МПа. от 1.осительное удлинение 16...20 X, относительное сужение 68...68 2. ударная вязкость пои нормальной температуре 0.5...3.4 МДж/ы . Указанные механические свойстве соответствовали техническим условияи на трубы, [фоме предела прочности стали >С70 фирмы "Валлурек". имеюще незначительное снижение предела прочности (на 20...30 МПа) по отношению к регламентированному значению. Это проявилось только в единичном случай и поза ому не может быть отнесено к типичным признакам КР. [c.5]

Было установлено, что основной металл разрушенной трубы по химическому составу соответствовал техническим условиям, однако имел пониженную ударную вязкость (при 0°С — 4,05 кгм/см , а при минус 40°С — 3,3 кгм/см , тогда как техническими условиями регламентируются значения не менее 8 и 3,5 кгм/см соответственно). Металл продольных заводских швов по химическому составу также соответствовал требованиям технических условий, а по механическим свойствам (особенно металл ремонтных швов) имел недопустимо высокое временное сопротивление разрыву (до 750 МПа при максимально допустимых по техническим условиям 690 МПа) и низкую пластичность (относительное удлинение для ремонтных швов составляло 2,9% при минимально допустимых 18%, а ударная вязкость при температурах О и минус 40°С — 1,45 и 0,69 кгм/см соответственно. В заводских продольных швах имелось много микропор и мелких шлаковых включений, являющихся источниками зарождения микротрещин, величина которых, однако, соответствовала техническим условиям. Металл поперечного монтажного шва содержал хрома на 0,18% больше верхнего допустимого предела и имел неудовлетворительные характеристики пластичности (ударная вязкость при температуре 0°С — 4,96 кгм/см , а при минус 40 С — 1,36 кгм/см ). В связи с повышенной чувствительностью стали 14Г2САФ к перегреву в заводских продольных ремонтных швах и поперечных автоматических монтажных швах присутствовали участки металла с крупными ферритными зернами, а в зоне термического влияния — участки с мартенситной структурой. Эти участки металла имели низкую стойкость к коррозионному растрескиванию. [c.59]

Достоинства чугуна с шаровидным графитом — это высокие предел прочности, отношение предела текучести к пределу прочности (ат/ав 0,8), предел усталости, однородность механических свойств, повышенная пластичность (удлинение и ударная вязкость), большая, чем у стали, циклическая вязкость. Все это позволяет получать из высокопрочного чугуна толстостенные отливки (коэффициент квазиизотропии составляет 0,04—0,17), прочность чугуна сохраняется до 500 °С. Благодаря своим ценным качествам высокопрочный чугун — полноценный заменитель стального литья, поковок, ковкого чугуна. Его используют при произ- [c.30]

Нержавеющие стали. Основной легирующий элемент нержавеющих сталей — хром, который повышает механические свойства стали и способствует образованию на ее поверхности тонкого слоя окислов, облагораживающего электродный потенциал стали и повышающего ее коррозионную стойкость. Она повышается не монотонно, а скачкообразно. Первый порог коррозионной стойкости достигается при концентрации хрома, равной 12,8 %. При увеличении содержания хрома до 18 или до 25—28 % достигается второй порог коррозионной стойкости и наблюдается дальнейшее повышение коррозионной стойкости стали. Однако повышение содержания хрома приводит к понижению механических свойств стали, особенно ударной вязкости, а также затрудняет сварку, вызывая хрупкость сварного шва. Стали с высоким содержанием хрома после сварки требуют термической обработки. Повышение содержания углерода в нержавеющих сталях понижает их коррозионную стойкость, что связано с уменьшением содержания хрома в твердом растворе вследствие образования карбидов. Поэтому повышение содержания углерода в стали вызывает сдвиг порога коррозионной стойкости в область более высокой концентрации хрома. Понижение содержания углерода ниже 0,02% делает сталь стойкой против карбидообразо-вания. [c.31]

Отпуск вызывает выделение мелкодисперсных карбидных частиц из а-рас-тнора. В зависимости от температуры отпуска соответственно изменяются механические свойства хромистой стали. Прн температуре отпуска 450—550° С наблюдается значительное падение ударной вязкости (рис. 37), сопровождающееся также ухудшением коррозионной стойкости. Поэтому отпуск производят либо ниже 400° С, либо выше 600° С. Обычно термическая обработка нержаве- [c.61]

Механические свойства разрушившегося металла, отобранного из очаговых зон разрушения, следующие. В зависимости от группы прочности исследованных сталей предел их прочности составлял 570-820 МПа, предел текучести 380-615 МПа, относительное удлинение 16-20 %, относительное сужение 58 - 68 %, ударная вязкость при нормальной температуре 0,5-3,4 МДж/м . Указанные механические свойства соответствовали техническим условиям на трубы, кроме предела прочности стали Х70 фирмы Валлурек , имеющей незначительное снижение предела прочности (на 20-30 МПа) по отношению к регламентированному значению (переход через пойму р. Обь). Это проявилось только в единичном случае и поэтому не может быть отнесено к типичным признакам КР. [c.7]

Основной в аппаратостроении является электрическая сварка металлов. Требования к механическим свойствам наплавленного металла для углеродистых и легированных сталей основаны на принципе равнопрочности основного металла и металла шва, т. е. предел прочности наплавленного металла должен быть не ниже нижнего предела прочности основного металла. Для углеродистых и низколегированных сталей, например для сталей 16ГС и 09Г2С, относительное удлинение при растяжении (65) принято не менее 18%, ударная вязкость (а ) не менее 8 кГ-м/см . Для сварных швов угол загиба должен быть не менее 100°, ударная вязкость не менее 6 кГ-м/см . [c.23]

Для оценки комплексного" состояния металла необходимо опре-делить изменение его физико-механических свойств при различном уровне и характере испытываемых нагрузок в течение длительной эксплуатации. Нами исследовался металл реактора УЗК ПО "Омскнефтеоргсинтез" (сталь 16ГС),проработавшего 10 лет.Темплеты вырезались по всей высоте аппарата в плоскости подачи сырья. Общий объем исследованных темплетов составил 25 штук. По результатам проведенного анализа изготовленных из темплетов стандартных образцов для испытаний на растяжение (ГОСТ 14972-80), ударную вязкость (ГОСТ 9454-78) и усталостную прочность (ГОСТ 2860-65) можно утверждать. об адекватном уровне накопленной повреждаемости для различных зон реактора УЗК,,На рис.Г-2 приведены обработанные данные по испытаниям на растяжение и ударную вязкость. Как видно имеет место некоторое снижение пластических свойств при сохранении прочности,причем явно выражены две зоны реактора,, где характер этого изменения экстремальный. Испытания на ударную вяз-кость при общем ее увеличении также указывают на наличие этих зон. [c.193]

Нами излагаются некоторые результаты исследования путей обеспечения хладостойких свойств стали Ст. 3 при ее упрочняющей обработке. Возможности положительного влияния термической обработки этих сталей были показаны в наших ранних работах [67, 68]. В дополнение к данным, полученным в этих работах, были проведены эксперименты на сталях Ст. 3 с различной степенью раскисленности (табл. 1). Образцы на ударную вязкость были вырезаны поперек прокатки из листов толщиной 12 мм. Микроструктура рассмотренных сталей состояла из феррита и перлита. По ГОСТу 5639—65 величина зерна соответствовала 7—8 баллу. Исследуемые стали подвергались термической обработке по одному из следующих режимов нормализация при 920°С термическое улучшение (нагрев до 890° 10°С с охлаждением в воде отпуск при температуре 560°С с выдержкой 2ч, охлаждение на воздухе). После термической обработки заметно улучшились механические свойства сталей (табл, 2). [c.44]

На рис. 12 и 13 показано изменение механических свойств сталей Х14Г14Н и Х14Г14НЗТ при различных температурах испытаний (от минус 196 до 1200 °С). При снижении температуры прочность тaJ eй значительно возрастает, достигая максимума при минус 196 °С, а пластичность и ударная вязкость сохраняются на достаточно высоком уровне. [c.37]

ЮЧ - сталь обладает высокими и близкими значениями ударной вязкости КСи и КСУ при 20°С с резким уменьшением при 70°С и особенно КСУ ниже -40°С. Статические механические свойства в диапазоне от 20 до -70°С изменяются незначительно. [c.33]